一种超短半径水平井裸眼压裂所用二级喷砂器工具串的制作方法

1.本实用新型涉及水平井技术领域，具体为一种超短半径水平井裸眼压裂所用二级喷砂器工具串。

背景技术：

2.水平井是井斜角达到或接近90
°
，井身沿着水平方向钻进一定长度的井，水平井适用于薄的油气层或裂缝性油气藏，目的在于增大油气层的裸露面积，超短半径水平井是水平井的其中一种。
3.但是超短半径水平井由于其造斜段狗腿度大、井眼尺寸小、以及裸眼完井等特点，使其在压裂时存在压裂管柱无法有效下入水平段以及无法在井段内使用普通裸眼封隔器，导致无法有效的在水平段内进行分段压裂，从而使施工井开发程度下降，增油效果不佳，同时也极大的增加了相关工程风险。

技术实现要素：

4.针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种超短半径水平井裸眼压裂所用二级喷砂器工具串，解决了超短半径水平在压裂时存在压裂管柱无法有效下入水平段以及无法在井段内使用普通裸眼封隔器，导致无法有效的在水平段内进行分段压裂，从而使施工井开发程度下降，增油效果不佳，同时也极大的增加了相关工程风险的问题。
5.为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：一种超短半径水平井裸眼压裂所用二级喷砂器工具串，包括一级喷砂器和二级喷砂器以及油管，所述一级喷砂器和二级喷砂器以及油管组合成为喷砂器工具串，所述一级喷砂器的下端设置有通井水眼，且一级喷砂器的下端外部设置有通井导头，所述一级喷砂器和二级喷砂器的外部中间部分均设置有两组高压喷嘴，所述一级喷砂器和二级喷砂器之间通过油管固定连接，所述二级喷砂器的外部上端和下端表面均设置成引导坡面结构，且二级喷砂器的内壁通过剪切销钉固定连接有滑套，所述二级喷砂器的内壁与滑套之间设置有密封胶圈，所述一级喷砂器和二级喷砂器的下端内部均设置有球座，所述球座的内部活动设置有投球。
6.优选的，所述通井导头的弧面半径为66mm。
7.优选的，每组所述高压喷嘴均设计在同一水平面成180度的夹角方向上，且两组高压喷嘴之间的间距为7cm，所述高压喷嘴的表面采用氮离子注入表面处理工艺。
8.优选的，所述一级喷砂器和二级喷砂器均采用马氏体沉淀硬化不锈钢材质构件，其屈服强度为1586mpa，洛氏硬度为44.5。
9.优选的，所述一级喷砂器和二级喷砂器与油管之间均采用焊接或上扣连接的其中一种。
10.优选的，所述一级喷砂器内部投球的尺寸小于二级喷砂器内部投球的尺寸。
11.有益效果
12.本实用新型提供了一种超短半径水平井裸眼压裂所用二级喷砂器工具串，与现有
技术相比具备以下有益效果：
13.1、该超短半径水平井裸眼压裂所用二级喷砂器工具串，通过采用单滑套设计，结构简单，造价低廉，故障率低，且可在一趟管柱中完成，提升工作效率，节省工作时间。
14.2、该超短半径水平井裸眼压裂所用二级喷砂器工具串，通过设计有通井导头、通井水眼和引导坡面，可以在下入和启出时防止粘、卡、阻现象，通过在投球和球座方面采用非锁死式设计，使在压裂结束后，可以通过反循环来通过卡阻点。
15.3、该超短半径水平井裸眼压裂所用二级喷砂器工具串，通过采用马氏体沉淀硬化不锈钢无磁复合金属材料，结合氮离子注入的表面处理工艺，提升工具的机械强度、降低导液面流体阻力和增加表面抗磨，且该装置体积长度小，适用于在超短半径井眼中作业。
附图说明
16.图1为本实用新型的外部结构示意图；
17.图2为本实用新型的内部结构示意图；
18.图3为本实用新型一级喷砂器结构的内部示意图；
19.图4为本实用新型二级喷砂器结构的内部示意图。
20.图中：1、通井导头；2、通井水眼；3、球座；4、一级喷砂器；5、高压喷嘴；6、引导坡面；7、二级喷砂器；8、滑套；9、剪切销钉；10、投球； 11、密封胶圈；12、油管。
具体实施方式
21.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
22.请参阅图1-4，本实用新型提供一种技术方案：一种超短半径水平井裸眼压裂所用二级喷砂器工具串，包括一级喷砂器4和二级喷砂器7以及油管12，一级喷砂器4和二级喷砂器7以及油管12组合成为喷砂器工具串，一级喷砂器4的下端设置有通井水眼2，且一级喷砂器4的下端外部设置有通井导头1，一级喷砂器4和二级喷砂器7的外部中间部分均设置有两组高压喷嘴5，一级喷砂器4和二级喷砂器7之间通过油管12固定连接，二级喷砂器7的外部上端和下端表面均设置成引导坡面6结构，且二级喷砂器7的内壁通过剪切销钉9固定连接有滑套8，二级喷砂器7的内壁与滑套8之间设置有密封胶圈 11，剪切销钉9起到固定滑套8的作用，在一级喷砂器4工作时可保证二级喷砂器7内的滑套8不会因流体压差的原因向下滑动，从而使二级喷砂器7 的高压喷嘴5提前开启，影响施工效果，一级喷砂器4和二级喷砂器7的下端内部均设置有球座3，球座3的内部活动设置有投球10。
23.本实用新型实施例中，通井导头1的弧面半径为66mm，可以在裸眼粘卡、轨迹不规则、缩径及出砂严重的部分通过增加钻压、划眼。
24.本实用新型实施例中，每组高压喷嘴5均设计在同一水平面成180度的夹角方向上，且两组高压喷嘴5之间的间距为7cm，高压喷嘴5的表面采用氮离子注入表面处理工艺，使高压喷嘴5具有防磨、抗冲蚀等效果。
25.本实用新型实施例中，一级喷砂器4和二级喷砂器7均采用马氏体沉淀硬化不锈钢
材质构件，其屈服强度为1586mpa，洛氏硬度为44.5。
26.本实用新型实施例中，一级喷砂器4和二级喷砂器7与油管12之间均采用焊接。
27.本实用新型实施例中，一级喷砂器4内部投球10的尺寸小于二级喷砂器 7内部投球10的尺寸，保证其顺利通过二级喷砂器7内部的球座3，避免造成二级喷砂器7的滑套8提前下滑开启。
28.同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。
29.工作原理：在将本工具下入井筒时，可采用洗井液小排量循环，以达到清理井壁、井眼，使压裂管柱下放顺利。在下入井底后，将一级喷砂器4投球10投入压裂管柱内部，同时以小排量循环，循环的过程中关注泵压的变化，当发现泵压突然上涨时，则代表一级喷砂器4的投球10落入一级喷砂器4球座3中，此时，调节泵压大小以确保投球10与球座3达到密封效果，密封后，泵入压裂液，在投球10密封通井水眼2的作用下，压裂液将沿一级喷砂器4 高压喷嘴5喷出进行第一段压裂作业，在第一段压裂作业结束后将二级喷砂器7的投球10投入压裂管柱内部，再以小排量循环，循环的过程中关注泵压的变化，当发现泵压短暂上涨后立刻恢复原泵压，则代表二级喷砂器7的投球10落入二级喷砂器7球座3中，此时，调节泵压大小使投球10推动球座3 下移，使滑套8剪断剪切销钉9同时使滑套8表面通井水眼2与二级喷砂器7 高压喷嘴5重合，同时增加泵压确保投球10压紧滑套8达到密封效果。当确认投球10与球座3密封后则可以开始第二段压裂作业。
30.在作业结束待启出管柱时，可通过反循环方式使投球10球座3脱离。在启出过程中，当遇到卡阻时，可通过反循环方式，结合本工具上部引导坡面6 设计，使钻具可以顺利启出。
31.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

技术特征：

1.超短半径水平井裸眼压裂所用二级喷砂器工具串，其特征在于：包括一级喷砂器(4)和二级喷砂器(7)以及油管(12)，所述一级喷砂器(4)和二级喷砂器(7)以及油管(12)组合成为喷砂器工具串，所述一级喷砂器(4)的下端设置有通井水眼(2)，且一级喷砂器(4)的下端外部设置有通井导头(1)，所述一级喷砂器(4)和二级喷砂器(7)的外部中间部分均设置有两组高压喷嘴(5)，所述一级喷砂器(4)和二级喷砂器(7)之间通过油管(12)固定连接，所述二级喷砂器(7)的外部上端和下端表面均设置成引导坡面(6)结构，且二级喷砂器(7)的内壁通过剪切销钉(9)固定连接有滑套(8)，所述二级喷砂器(7)的内壁与滑套(8)之间设置有密封胶圈(11)，所述一级喷砂器(4)和二级喷砂器(7)的下端内部均设置有球座(3)，所述球座(3)的内部活动设置有投球(10)。2.根据权利要求1所述的超短半径水平井裸眼压裂所用二级喷砂器工具串，其特征在于：所述通井导头(1)的弧面半径为66mm。3.根据权利要求1所述的超短半径水平井裸眼压裂所用二级喷砂器工具串，其特征在于：每组所述高压喷嘴(5)均设计在同一水平面成180度的夹角方向上，且两组高压喷嘴(5)之间的间距为7cm。4.根据权利要求1所述的超短半径水平井裸眼压裂所用二级喷砂器工具串，其特征在于：所述一级喷砂器(4)和二级喷砂器(7)均采用马氏体沉淀硬化不锈钢材质构件，其屈服强度为1586mpa，洛氏硬度为44.5。5.根据权利要求1所述的超短半径水平井裸眼压裂所用二级喷砂器工具串，其特征在于：所述一级喷砂器(4)和二级喷砂器(7)与油管(12)之间均采用焊接或上扣连接的其中一种。6.根据权利要求1所述的超短半径水平井裸眼压裂所用二级喷砂器工具串，其特征在于：所述一级喷砂器(4)内部投球(10)的尺寸小于二级喷砂器(7)内部投球(10)的尺寸。

技术总结

本实用新型公开了超短半径水平井裸眼压裂所用二级喷砂器工具串，包括一级喷砂器和二级喷砂器以及油管，所述一级喷砂器和二级喷砂器以及油管组合成为喷砂器工具串，所述一级喷砂器的下端设置有通井水眼，且一级喷砂器的下端外部设置有通井导头，所述一级喷砂器和二级喷砂器的外部中间部分均设置有两组高压喷嘴，所述一级喷砂器和二级喷砂器之间通过油管固定连接，所述二级喷砂器的外部上端和下端表面均设置成引导坡面结构。本实用新型涉及水平井技术领域，该超短半径水平井裸眼压裂所用二级喷砂器工具串，通过采用单滑套设计，结构简单，造价低廉，故障率低，且可在一趟管柱中完成，提升工作效率，节省工作时间。节省工作时间。节省工作时间。