新型水力喷射器.pdf

一种石油工业使用的既可完成水力喷射射孔又可实现水力压裂的新型水力喷射器，包括主体(1)、压帽(2)、喷嘴(3)，喷嘴(3)通过压帽(2)固定在主体(1)上，喷嘴的孔径为φ5～φ8mm，既满足了水力喷射射孔的要求，又保证了水力压裂设计排量；对于直井、水平井、斜井或者是φ139.70mm、φ177.80mm尺寸套管、裸眼完井的井，单层或多层均可进行射孔、压裂施工；通过对新型水力喷射器上分布的喷嘴进行更换、封堵，可满足不同井对射孔孔径和数量、压裂施工排量、地层破裂压力要求。

1、  新型水力喷射器，包括主体(1)、压帽(2)、喷嘴(3)，其特征在于：喷嘴(3)通过压帽(2)固定在主体(1)上。

2、  根据权利要求1所述的新型水力喷射器，其特征在于：喷嘴(3)孔径为φ5～φ8mm。

新型水力喷射器
技术领域
本实用新型涉及石油工业使用的既可完成水力喷射射孔又可实现水力压裂的新型水力喷射器，适用于多种完井方式的油气井射孔、压裂改造技术。
背景技术
水力喷射射孔是在目的层段，通过含砂高压液流，刺穿套管及地层，形成较深孔洞，成为压裂时压开油气层的突破口。为实现水力喷射射孔而设计的水力喷射器有多种多样，有螺旋喷射器、滑套喷射器、单平面喷射器、可伸缩式水力喷射器等，这些水力喷射器只可进行水力喷射射孔，不能进一步实施水力压裂，其喷嘴一般设计孔径为φ3～φ5mm，使用功能单一。采用这些水力喷射器对油气井射孔完成后，必须起出管柱，再下入水力压裂井下配套管柱，实施水力压裂。进行射孔和压裂时，需要多次起下管柱，施工周期长，经济性差。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种新型水力喷射器，可为实现射孔、压裂一体化，既满足了水力喷射射孔的要求，又保证了水力压裂设计，射孔和压裂只需起下一趟管柱，简化了施工工序，降低了油气田开发成本。
本实用新型是这样实现的：包括主体1、压帽2、喷嘴3，喷嘴3通过压帽2固定在主体1上，。
本实用新型还采用如下技术方案：
喷嘴3孔径为φ5～φ8mm。
本实用新型的优点在于：1、新型水力喷射器的喷嘴孔径为φ5～φ8mm，既满足了水力喷射射孔的要求，又保证了水力压裂设计排量；2、新型水力喷射器，对于直井、水平井、斜井或者是φ139.70mm、φ177.80mm尺寸套管、裸眼完井的井，单层或多层均可进行射孔、压裂施工；3、通过对新型水力喷射器上分布的喷嘴进行更换、封堵，可满足不同井对射孔孔径和数量、压裂施工排量、地层破裂压力要求。
附图说明
图1为新型水力喷射器结构示意图；
图2为以新型水力喷射器为主的水力喷射射孔与压裂一体化工艺管柱示意图。
具体实施方式
如图1所示：新型水力喷射器主要由主体(1)、压帽(2)、喷嘴(3)组成，主体1两端为油管扣，可与油管相连接，通过油管将新型水力喷射器下入油气井设计的射孔、压裂深度；压帽2是将喷嘴3固定在主体1上；喷嘴3是新型水力喷射器的关键零件，其结构尺寸的设计是实现水力喷射射孔、压裂的成败的最主要因素，水力喷射的喷嘴尺寸一要满足水力喷射射孔的速度要求，同时要满足压裂施工中携砂液的流通要求。虽然较小的喷嘴孔径可以满足快速射孔的技术要求，但对于水力喷射射孔与压裂一体化工艺，射孔的时间相对比较短，喷嘴的孔径主要考虑后期压裂施工中携砂液的流通要求。喷嘴设计时在满足射孔要求的情况下，更要考虑施工中排量和砂比的因素，防止出现泵压过高、砂堵等情况，所以，喷嘴孔径一般偏大为宜，其喷嘴一般设计孔径为φ5～φ8mm。
如图2所示：以新型水力喷射器为主的水力喷射射孔与压裂一体化工艺管柱(从上至下)主要由油管4、万向接头5、偏心定位器6、新型水力喷射器7、单流阀8、筛管9、堵头10所组成。油管4、万向接头5、偏心定位器6、新型水力喷射器7、单流阀8、筛管9、堵头10依次连接，其中万向接头5和堵头10作用是使工艺管柱方便的进入水平井、斜井中；偏心定位器6可调整新型水力喷射器7的方向；单流阀8作用是保证射孔、压裂时压裂液以一定压力、方向进入需要压裂改造的储层。
本实用新型是通过两个步骤将储层压开的。第一步：将水力喷射器正对油气井设计射孔段进行水力喷射，在油气层形成一个(或多个)喷射孔道；第二步：当孔道形成后，压裂液经油管由喷射器喷嘴以很高的速度射入孔道，同时油套环空也按设计注入一定的液体以提高井底压力，使地层产生裂缝并开始朝深处延伸，从而实现对油气井的有效改造。
下入上述的工艺管柱时，该新型水力喷射器下至需要射孔位置。管柱到位后，首先采用洗井液小排量洗井，至进出口水质一致。从油管注入射孔液，实施水力喷射射孔作业，排量和井口压力由水力喷射器的喷嘴数量、孔径以及喷嘴与套管距离确定。射孔时，射孔液从油管注入，由油、套环空返出。然后，按设计要求的排量，从油管注入压裂液，同时，从油套环空注入原胶液进行压裂施工，为了满足压裂所需的排量和储层破裂压力要求，油套环空注入排量为油管注入排量的1/3～1/2。下部压裂完成后，反循环压井，如果确认喷射器性能完好，上提管柱后，可以按上述工序继续水力喷射射孔和压裂上部层段，整个层段压裂完成后，起出水力喷射射孔与压裂一体化工艺管柱，下入完井管柱，排液求产。