基于旋轉粒子噴射的近井地帶處理裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于旋轉粒子噴射的近井地帶處理裝置，包括上接頭、內管、噴嘴、旋轉噴槍和旋轉外管體，所述上接頭的上端與油管連接、下端與內管連接，所述旋轉噴槍與旋轉外管體連接，所述噴嘴設置在旋轉噴槍的通孔內。還包括止推軸承、防濺片和凸臺，所述凸臺的一側設置旋轉外管體，另一側設置旋轉噴槍。所述旋轉外管體與凸臺之間設置止推軸承。對于水平井，通過該處理裝置可在井眼環向形成蝶形槽，使井壁周圍形成應力集中，迫使蝶形槽周圍出現大量裂縫，以提高產能；對于壓裂井，通過該處理裝置可調節破裂壓力，使籠統壓裂的起裂位置更精確，使小尺寸裸眼井實現多級籠統壓裂。
【專利說明】
基于旋轉粒子噴射的近井地帶處理裝置
技術領域
[0001]本實用新型屬于油氣田鉆井技術領域，涉及一種近井地帶處理技術，尤其涉及一種基于旋轉粒子噴射的近井地帶處理裝置。
【背景技術】
[0002]近井地帶處理(即完井)是鉆井工程最后一個重要環節，又是采油工程的開始，與后期的采油、注水和整個油氣田開發緊密相關。近井地帶處理的好壞直接影響著油井的生產能力和經濟壽命，甚至關系到整個油田能否得到合理的開發。
[0003]現有技術的近井地帶處理方法較多，比如:射孔完井法，即通過射孔彈射穿套管，進而射入儲層，但是該方法存在成本高、危險性大、孔眼的泄流面積小等缺點，而且有壓實效應，不利于油井產量的提高；水力噴射完井法，即利用高壓水射流磨蝕原理，在套管壁上射孔，進而射入儲層，在儲層中形成孔洞，但是在水力噴射射孔過程中，固壁界面效應嚴重，高速射流到達孔眼底部后迅速返回，流體內摩擦損耗極大，射孔深度受到嚴重限制。此外現有技術的諸多射孔方法均不能有效地調節破裂壓力，產生的泄流面積過小，油井的產能過低。因此，急需開發一種新型的近井地帶處理裝置及其方法，以提高油井的生產能力和經濟壽命O
【發明內容】
[0004]為解決現有技術中存在的問題，本實用新型提供一種基于旋轉粒子噴射的近井地帶處理裝置，其目的在于:通過噴射射流在井眼周圍形成蝶形槽，以實現油井增產。
[0005]為實現上述目的，本實用新型采用的技術方案是:一種基于旋轉粒子噴射的近井地帶處理裝置，包括上接頭、內管和噴嘴，所述上接頭的上端與油管連接，所述上接頭的下端與所述內管連接，還包括旋轉噴槍和旋轉外管體，所述旋轉噴槍與所述旋轉外管體連接，所述噴嘴設置在所述旋轉噴槍的通孔內。
[0006]優選的是，還包括止推軸承、防濺片和凸臺。
[0007]在上述任一方案中優選的是，所述旋轉外管體、止推軸承和凸臺設置在所述內管的外部，所述防濺片設置在所述通孔的邊緣。防濺片用于防止從噴嘴中噴射出的流體向四周噴濺，從而使噴射出的流體更穩定。
[0008]在上述任一方案中優選的是，所述旋轉噴槍的一端設置在所述內管的外部。
[0009]在上述任一方案中優選的是，所述凸臺的一側設置所述旋轉外管體，所述凸臺的另一側設置所述旋轉噴槍。
[0010]在上述任一方案中優選的是，所述旋轉外管體與所述凸臺之間設置所述止推軸承。
[0011]在上述任一方案中優選的是，所述上接頭的上端與所述油管之間通過轉接頭連接。
[0012]在上述任一方案中優選的是，所述旋轉外管體與所述上接頭的下端連接。
[0013]在上述任一方案中優選的是，所述旋轉外管體與所述旋轉噴槍通過螺紋連接。
[0014]在上述任一方案中優選的是，所述噴嘴的數量為二至六個，并均勻設置在所述旋轉噴槍的同一個圓周面上，所述噴嘴的中心線經過所述圓周面的中心。
[0015]在上述任一方案中優選的是，所述噴嘴與所述噴嘴的中心線之間的夾角為0_10°。
[0016]在上述任一方案中優選的是，所述噴嘴的橫截面為圓形，其直徑為2.5-12mm。
[0017]在上述任一方案中優選的是，所述噴嘴的橫截面為長方形，其長邊沿著所述旋轉噴槍的徑向方向，其短邊沿著所述旋轉噴槍的軸向方向。該設計可加快蝶形槽的形成速度。
[0018]在處理裝置的旋轉噴槍上設置與其徑向方向具有一定角度的噴嘴，利用噴射射流產生的扭向分力推動旋轉噴槍旋轉，在儲層中產生蝶形槽。產生的蝶形槽的深度為200-900mm、寬度為 10_30mm。
[0019]本實用新型的基于旋轉粒子噴射的近井地帶處理裝置，其結構簡單，操作便捷，效果顯著。對于水平井，通過該處理裝置可在井眼環向形成蝶形槽，在不影響井眼完整性的前提下完成對近井地帶的處理，蝶形槽使井壁周圍形成應力集中，迫使蝶形槽周圍出現大量裂縫，進而改善近井地帶的滲流效果，充分釋放產能;對于壓裂井，通過該處理裝置可調節破裂壓力，使籠統壓裂的起裂位置更加精確，使小尺寸裸眼井實現多級籠統壓裂。
【附圖說明】
[0020]圖1為按照本實用新型的基于旋轉粒子噴射的近井地帶處理裝置的一優選實施例的處理裝置的結構示意圖；
[0021]圖2為按照本實用新型的基于旋轉粒子噴射的近井地帶處理裝置的圖1所示實施例的旋轉噴槍的剖面示意圖；
[0022]圖3為按照本實用新型的基于旋轉粒子噴射的近井地帶處理裝置的圖1所示實施例的處理裝置的工作狀態示意圖。
[0023]圖中標注說明:1_上接頭，2-上接頭的上端，3-上接頭的下端，4-內管，5-噴嘴，6-止推軸承，7-防濺片，8-凸臺，9-旋轉噴槍，10-通孔，11-旋轉外管體，12-油管，13-轉接頭，14-蝶形槽，15-噴嘴的中心線，16-旋轉噴槍的圓周面。
【具體實施方式】
[0024]為了更進一步了解本實用新型的
【發明內容】
，下面將結合具體實施例詳細闡述本實用新型。
[0025]實施例一:
[0026]如圖1所示，按照本實用新型的基于旋轉粒子噴射的近井地帶處理裝置的一實施例，其包括上接頭1、內管4和噴嘴5，所述上接頭的上端2與油管12連接，所述上接頭的下端3與所述內管4連接，還包括旋轉噴槍9和旋轉外管體11，所述旋轉噴槍9與所述旋轉外管體11連接，所述噴嘴5設置在所述旋轉噴槍9的通孔10內。
[0027]還包括止推軸承6、防濺片7和凸臺8。所述旋轉外管體11、止推軸承6和凸臺8設置在內管4的外部，所述防濺片7設置在所述通孔10的邊緣。所述旋轉噴槍9的一端設置在內管4的外部，所述凸臺8的一側設置旋轉外管體11，另一側設置旋轉噴槍9，旋轉外管體11與凸臺8之間設置止推軸承6。上接頭的上端2與油管12之間通過轉接頭13連接，旋轉外管體11與上接頭的下端3連接，旋轉外管體11與旋轉噴槍9通過螺紋連接。
[0028]如圖2和圖3所示，所述噴嘴5的數量為兩個，并均勻設置在旋轉噴槍9的同一個圓周面上，噴嘴的中心線15經過旋轉噴槍的圓周面16的中心。噴嘴5與噴嘴的中心線15之間的夾角為10° ;噴嘴的橫截面為圓形，其直徑為8mm。
[0029]在處理裝置的旋轉噴槍9上設置與其徑向方向具有一定角度的噴嘴5，利用噴射射流產生的扭向分力推動旋轉噴槍9旋轉，在儲層中產生蝶形槽14。產生的蝶形槽14的深度為900mm、寬度為30mm。
[0030]本實施例的基于旋轉粒子噴射的近井地帶處理裝置，其結構簡單，操作便捷，效果顯著，與常規的噴射射孔技術和煤層瓦斯排放所用的水力割縫技術相比，在總破巖面積中非污染帶所占的總面積最大。對于水平井，通過該處理技術粒子射流在深層巖體中進行了掏空作業，使蝶形槽周圍形成應力集中，迫使蝶形槽周圍出現大量裂縫，進而改善近井地帶的滲流效果，解除了近井地帶的污染，充分釋放產能;對于壓裂井，通過基于旋轉粒子噴射的近井地帶處理技術可調節破裂壓力，使籠統壓裂的起裂位置更加精確、使小尺寸裸眼井實現多級籠統壓裂。
[0031]實施例二:
[0032]按照本實用新型的基于旋轉粒子噴射的近井地帶處理裝置的另一實施例，其結構、組成部件、各部件之間的連接關系等均與實施例一相同，不同的是:所述噴嘴的數量為六個，并均勻設置在偏心旋轉噴槍的同一個圓周面上，噴嘴的中心線經過偏心旋轉噴槍的圓周面的中心。噴嘴與噴嘴的中心線之間的夾角為5° ;噴嘴的橫截面為圓形，其直徑為
2.5mm ο
[0033]在處理裝置的偏心旋轉噴槍上設置與其徑向方向具有一定角度的噴嘴，利用噴射射流產生的扭向分力推動偏心旋轉噴槍旋轉，在儲層中產生蝶形槽，形成蝶形槽的深度為600mm、寬度為20mm。
[0034]實施例三:
[0035]按照本實用新型的基于旋轉粒子噴射的近井地帶處理裝置的另一實施例，其結構、組成部件、各部件之間的連接關系等均與實施例一相同，不同的是:所述噴嘴的數量為四個，并均勻設置在偏心旋轉噴槍的同一個圓周面上，噴嘴的中心線經過偏心旋轉噴槍的圓周面的中心。噴嘴與噴嘴的中心線之間的夾角為8° ;噴嘴的橫截面為圓形，其直徑為12mm。
[0036]在處理裝置的偏心旋轉噴槍上設置與其徑向方向具有一定角度的噴嘴，利用噴射射流產生的扭向分力推動偏心旋轉噴槍旋轉，在儲層中產生蝶形槽，形成蝶形槽的深度為200mm、寬度為 10mm。
[0037]實施例四:
[0038]按照本實用新型的基于旋轉粒子噴射的近井地帶處理裝置的另一實施例，其結構、組成部件、各部件之間的連接關系等均與實施例一相同，不同的是:所述噴嘴的數量為三個，并均勻設置在偏心旋轉噴槍的同一個圓周面上。所述噴嘴的橫截面為長方形，其長邊沿著偏心旋轉噴槍的徑向方向，其短邊沿著偏心旋轉噴槍的軸向方向，該設計可加快蝶形槽的形成速度。形成蝶形槽的深度為750_、寬度為25_。
[0039]實施例五:
[0040]按照本實用新型的基于旋轉粒子噴射的近井地帶處理裝置的另一實施例，其結構、組成部件、各部件之間的連接關系等均與實施例二相同，不同的是:所述噴嘴的數量為五個，并均勻設置在偏心旋轉噴槍的同一個圓周面上。所述噴嘴的橫截面為長方形，其長邊沿著偏心旋轉噴槍的徑向方向，其短邊沿著偏心旋轉噴槍的軸向方向，該設計可加快蝶形槽的形成速度。形成蝶形槽的深度為550_、寬度為15_。
[0041]實施例六:
[0042]按照本實用新型的基于旋轉粒子噴射的近井地帶處理裝置的另一實施例，其結構、組成部件、各部件之間的連接關系等均與實施例三相同，不同的是:所述噴嘴的數量為兩個，并均勻設置在偏心旋轉噴槍的同一個圓周面上。所述噴嘴的橫截面為長方形，其長邊沿著偏心旋轉噴槍的徑向方向，其短邊沿著偏心旋轉噴槍的軸向方向，該設計可加快蝶形槽的形成速度。形成蝶形槽的深度為650_、寬度為30_。
[0043]本領域技術人員不難理解，本實用新型的基于旋轉粒子噴射的近井地帶處理裝置包括上述本實用新型說明書的
【發明內容】
和【具體實施方式】部分以及附圖所示出的各部分的任意組合，限于篇幅并為使說明書簡明而沒有將這些組合構成的各方案一一描述。凡在本實用新型的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種基于旋轉粒子噴射的近井地帶處理裝置，包括上接頭、內管和噴嘴，所述上接頭的上端與油管連接，所述上接頭的下端與所述內管連接，其特征在于:還包括旋轉噴槍和旋轉外管體，所述旋轉噴槍與所述旋轉外管體連接，所述噴嘴設置在所述旋轉噴槍的通孔內。2.如權利要求1所述的基于旋轉粒子噴射的近井地帶處理裝置，其特征在于:還包括止推軸承、防濺片和凸臺。3.如權利要求2所述的基于旋轉粒子噴射的近井地帶處理裝置，其特征在于:所述旋轉外管體、止推軸承和凸臺設置在所述內管的外部，所述防濺片設置在所述通孔的邊緣。4.如權利要求2所述的基于旋轉粒子噴射的近井地帶處理裝置，其特征在于:所述旋轉噴槍的一端設置在所述內管的外部。5.如權利要求2所述的基于旋轉粒子噴射的近井地帶處理裝置，其特征在于:所述凸臺的一側設置所述旋轉外管體，所述凸臺的另一側設置所述旋轉噴槍。6.如權利要求5所述的基于旋轉粒子噴射的近井地帶處理裝置，其特征在于:所述旋轉外管體與所述凸臺之間設置所述止推軸承。7.如權利要求1所述的基于旋轉粒子噴射的近井地帶處理裝置，其特征在于:所述上接頭的上端與所述油管之間通過轉接頭連接。8.如權利要求1所述的基于旋轉粒子噴射的近井地帶處理裝置，其特征在于:所述旋轉外管體與所述上接頭的下端連接。9.如權利要求1所述的基于旋轉粒子噴射的近井地帶處理裝置，其特征在于:所述旋轉外管體與所述旋轉噴槍通過螺紋連接。10.如權利要求1所述的基于旋轉粒子噴射的近井地帶處理裝置，其特征在于:所述噴嘴的數量為二至六個，并均勻設置在所述旋轉噴槍的同一個圓周面上，所述噴嘴的中心線經過所述圓周面的中心。11.如權利要求10所述的基于旋轉粒子噴射的近井地帶處理裝置，其特征在于:所述噴嘴與所述噴嘴的中心線之間的夾角為0-10°。12.如權利要求11所述的基于旋轉粒子噴射的近井地帶處理裝置，其特征在于:所述噴嘴的橫截面為圓形，其直徑為2.5-12_。13.如權利要求11所述的基于旋轉粒子噴射的近井地帶處理裝置，其特征在于:所述噴嘴的橫截面為長方形，其長邊沿著所述旋轉噴槍的徑向方向，其短邊沿著所述旋轉噴槍的軸向方向。
【文檔編號】E21B43/114GK205477555SQ201620033176
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年1月14日
【發明人】徐梓辰, 金衍, 盧運虎, 侯冰
【申請人】中國石油大學(北京)