一种集成化支管伸缩式井下割缝装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术属于煤矿、油气田割缝设备技术领域，涉及一种集成化支管伸缩式井下割缝装置及方法，包括高通溢流阀、阀旁主流道、低通单向阀、低压流体腔和伸缩式分支管喷射系统等；壳体入口后端设置高通溢流阀，高通溢流阀两侧设置压裂液流道，压裂液流道后部依次与胶筒、压裂液出口连通，高通溢流阀外侧设置的阀旁主流道前后端分别与入口、低压流体腔连通，低压流体腔、低通单向阀、钻头依次连通，低通单向阀外侧分布的射孔流道前后端分别与低压流体腔、伸缩式分支管喷射系统连通；该装置通过射流压差驱动下伸缩式分支管和多级脉冲锥形喷嘴，提高了水射流割缝的深度、宽度和效率，实现了中低压水射流下更深更宽的水力割缝，成本低、效果显著。显著。显著。

【技术实现步骤摘要】
一种集成化支管伸缩式井下割缝装置及方法

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[0001]本专利技术属于煤矿、油气田割缝设备
，涉及一种可推出式分支管径向射流割缝、压裂增渗的井下工具和方法，特别涉及一种集成化支管伸缩式井下割缝装置及方法，能够在中低压下提高水力割缝能力以及割缝下的压裂、增渗和增透效果。

技术介绍
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[0002]高压水射流径向割缝是一种通过增加煤层、油气层导流能力通道来辅助压裂、增渗和增透的技术，割缝导流能力与割缝的宽度和深度正相关。目前水力割缝分为中低压割缝和高压割缝两种。中低压(0.5
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70MPa)水射流割缝效率低、割缝深度浅而导流能力差。由于泵功率受限下高压与大流量的矛盾，高压(70
‑
140MPa)水射流尽管割缝效率高但却割缝宽度小，此外高压水射流有效割缝深度与喷嘴直径正相关，环境介质为空气时的有效喷距是介质水的400倍以上。以喷嘴直径1mm、100MPa高压水射流为例，如果割缝中水能及时排出，则割缝深度可达1米到2米；如果割缝中留存水，则割缝深度降至0.1米以下。
[0003]在现有专利技术中，公开号为C本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种集成化支管伸缩式井下割缝装置，其特征在于：包括入口、高通溢流阀、阀旁主流道、胶筒入口、胶筒、压裂液出口、低通单向阀、射孔流道、壳体、钻头、低压流体腔和伸缩式分支管喷射系统；管状结构的壳体的前端设置入口，入口的后端设置高通溢流阀，高通溢流阀两侧设置压裂液流道，压裂液流道的中后部与胶筒的胶筒入口连通，胶筒内嵌式环套在壳体外侧，压裂液流道的后端部与压裂液出口连通，在高通溢流阀前后端压差达到40MPa时高通溢流阀开启，压裂液流道向胶筒和压裂液出口传递流体；高通溢流阀外侧圆周阵列式设置有四个阀旁主流道，阀旁主流道前端与入口连通，阀旁主流道的后端与螺钉状结构的低压流体腔连通，阀旁主流道能够在高通溢流阀关闭时传递流体到装置下游的低压流体腔中；低压流体腔后端与低通单向阀的输入端连通；低通单向阀输出端与壳体后端的钻头连通，当低通单向阀前后端压差在5MPa以下时低通单向阀开启，流体经由低通单向阀向钻头提供钻进时所需流体，钻头在低通单向阀开启时钻进、形成深入煤层或油层的井眼；低通单向阀外侧圆周阵列式分布有四个射孔流道，射孔流道前端与低压流体腔后端连通，射孔流道后端与伸缩式分支管喷射系统连通，在低通单向阀关闭时，射孔流道能够传递流体到伸缩式分支管喷射系统；伸缩式分支管喷射系统中安装有能够伸缩的分支管。2.根据权利要求1所述的集成化支管伸缩式井下割缝装置，其特征在于：所述高通溢流阀由阀入口、永磁体、阀体、压裂液流道、前阀回位弹簧、低压流道和前阀腔组成；前阀腔由前部圆台状的前入口腔、中部筒状结构的前阀座腔、中后部筒状结构的前限位腔和后部筒状结构的前阀杆腔组成，前入口腔的直径小于前阀座腔的直径，前阀座腔的直径大于前限位腔的直径，前限位腔的直径大于前阀杆腔的直径；前阀腔前端与阀入口连通，阀入口前端与入口管道中部连通；前阀腔中安装有阀体，阀体由前部的前阀芯、中部的前阀座和后部的前阀杆一体组合构成，前阀芯能够与前入口腔、阀入口插卡式连接并将阀入口封堵；前阀芯后部连接前阀座，前阀座限位于前阀座腔中，前阀座上下分别对称设置磁槽，前阀座腔上下分别对称安装有永磁体，永磁体与磁槽相匹配能够卡槽式连接；前阀座后部连接前阀杆，前阀杆上套装有前阀回位弹簧，前阀回位弹簧限位于前限位腔中，前阀杆的后端限位于前阀杆腔，前阀杆腔后端两侧设置有低压流道，低压流道与装置外低压流体相通，从而保持开启后的阀体在高通溢流阀前后端压差为0.2MPa以上时保持开启状态。3.根据权利要求2所述的集成化支管伸缩式井下割缝装置，其特征在于：所述永磁体所具磁力能够使阀体在阀入口所受压力达到40MPa时开启，阀体向后移动，永磁体与磁槽相分离；前阀回位弹簧最大位移弹力为永磁体最大吸力的1/200以下，前阀回位弹簧能够使阀体在高通溢流阀前后端压差为0.2MPa时回位、关闭。4.根据权利要求3所述的集成化支管伸缩式井下割缝装置，其特征在于：所述前阀座腔的上下两侧对称设置有压裂液流道；低压流道设置在上下两组阀旁主流道之间的间隙中，压裂液流道设置在左右两组阀旁主流道之间的间隙中。5.根据权利要求4所述的集成化支管伸缩式井下割缝装置，其特征在于：所述低通单向阀由后阀入口、后阀体、后阀回位弹簧和钻头水眼流道组成；低通单向阀的前部中心设置有后阀杆腔，后阀杆腔外侧圆周阵列式分布有四个后阀入口，后阀入口的输入端与低压流体腔后端连通，低通单向阀的后部设置有漏斗状的后阀腔，后阀入口的输出端与后阀腔的前端连通，后阀腔由前部圆台状的后阀帽腔和后部圆筒状的后阀限位腔一体设置构成；低通单向阀中设置有后阀体，后阀体由前部柱状结构的后阀杆和后部圆台状结构的后阀帽一体
设置构成，后阀杆与后阀杆腔卡槽式连接并限位在后阀杆腔中，后阀帽限位在后阀帽腔中，后阀帽的后端与后阀回位弹簧的前端连通，后阀回位弹簧限位安装在后阀限位腔中，后阀限位腔的后端与钻头水眼流道的前端连通，钻头水眼流道的后端与钻头中的流体喷射管前端连通，流体喷射管后部分成两个以上流体喷射支管。6.根据权利要求5所述的集成化支管伸缩式井下割缝装置，其特征在于：所述后阀回位弹簧所具预紧力与低通单向阀前后端存在5MPa压差时后阀体承受的作用力相当，从而后阀体能够在5...

【专利技术属性】
技术研发人员：李木坤，王刚，王振洋，孙路路，杨赫，黄启铭，
申请(专利权)人：山东科技大学，
类型：发明
国别省市：