可調角度式水力噴砂射孔壓裂噴槍的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于從井中開采油、氣、水、可溶解或可熔化物質或者礦物質的設備，具體涉及到直接用流體作用的射孔器的零部件。
【背景技術】
[0002]水力壓裂技術作為頁巖氣開采的主要手段之一越來越被各油田開發(fā)者所重視，其中分段式壓裂、一體式大排量體積壓裂等水平井壓裂新技術，已經(jīng)在美國等國家廣泛應用并取得了明顯效果，而新型壓裂工具的研制成為安全、高效完井及儲層改造的關鍵。
[0003]由于油氣儲層多呈現(xiàn)近似水平分布或略帶傾角，壓裂設計過程中有時為了避開水層或防止砂堵，需要進行水平壓裂，盡可能使壓裂巖石主縫隙沿儲層伸展方向延伸，這就需要在水力射孔過程盡量保證噴嘴沿水平方向噴射，但是常用水力射孔噴槍多采用噴嘴周向布局(相位角60°或120°等角度)，很難保證水平方向噴射，耗液量大，工作效率低。此外噴槍噴嘴的工作可靠性(幾何形狀，耐壓性，耐沖蝕性等)往往決定噴槍的使用壽命，具有優(yōu)良節(jié)流性(保證噴射速度)、耐沖蝕性噴嘴可以增加單次下井壓裂段數(shù)，從而節(jié)約施工成本。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術問題在于克服現(xiàn)有水力射孔噴槍的缺點，提供一種設計合理、操作簡單、使用壽命長的可調角度式水力噴砂射孔壓裂噴槍。
[0005]解決上述技術問題所采用的技術方案是:承重件為管狀體，在承重件中部管壁上同一圓周方向加工有均勾分布的4?16個射孔流道a，軸向同一條直線上加工有I?4個射孔流道a，承重件內設置有噴槍動件，噴槍動件一端內設置有球座，噴槍動件的中部管壁上同一圓周方向加工有圓心角為180°的2個安裝孔b，軸向同一條直線上加工有I?4個安裝孔b，軸向同一條直線上相鄰兩安裝孔b的孔心距與軸向同一條直線上相鄰兩射孔流道a的孔心距相等，安裝孔b內設置有噴嘴支座，噴嘴支座上設置有噴嘴，承重件的一端設置有噴槍上端接頭、另一端設置有噴槍下端接頭，噴槍下端接頭與噴槍動件之間設置有彈簧，噴槍上端接頭和噴槍下端接頭與承重件之間設置有密封圈，在承重件的外部設置有防沖蝕蓋板，防沖蝕蓋板上加工有與射孔流道a對應的射液孔C。
[0006]本發(fā)明的噴槍動件為管狀體，噴槍動件的一端外壁沿圓周方向加工有外動齒，夕卜動齒為偏梯形齒，齒數(shù)為4?16個，另一端內壁沿圓周方向加工有內動齒，內動齒為偏梯形齒，齒數(shù)為4?16個。
[0007]本發(fā)明的噴槍上端接頭的一末端加工有與噴槍動件的外動齒相嚙合的外靜齒，外靜齒為偏梯形齒，齒數(shù)與噴槍動件的外動齒齒數(shù)相等。
[0008]本發(fā)明的噴槍下端接頭的一末端加工有與噴槍動件的內動齒相嚙合的內靜齒，內靜齒為偏梯形齒，齒數(shù)與噴槍動件的內動齒齒數(shù)相等。
[0009]本發(fā)明承重件中部管壁上同一圓周方向均勻分布有8個射孔流道a，軸向同一直線上分布有2個射孔流道a ;所述的噴槍動件的中部管壁上同一圓周方向加工有圓心角為180°的2個安裝孔b，軸向同一直線上加工有2個安裝孔b，共4個安裝孔b。
[0010]本發(fā)明的噴槍動件上內動齒和外動齒的齒數(shù)均為8個。
[0011]本發(fā)明的噴嘴外壁加工有臺階，臺階徑向寬度為2mm，噴嘴壁厚為4mm，噴嘴一端部中心加工有圓柱形孔，圓柱形孔底部加工有圓臺形孔，圓柱形孔與圓臺形孔連為一體，圓柱形孔的軸線與圓臺形孔的軸線重合，圓臺形孔的底部直徑大于圓柱形孔直徑，圓臺形孔的錐角為10°。
[0012]本發(fā)明調節(jié)角度時采用動齒與靜齒嚙合旋轉的機械轉向，具有加工簡單、堅固可靠、易操作、易清洗更換的優(yōu)點，在噴槍動件同一圓周方向上設置有2個噴嘴且2個噴嘴的圓心角為180°，保證定向射孔從而提高了工作效率。本發(fā)明結構簡單、操作方便、使用壽命長，可在水平井開采中廣泛推廣使用。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明實施例1的結構示意圖。
[0014]圖2是圖1的A-A剖視圖。
[0015]圖3是內動齒和內靜齒以及外動齒和外靜齒的聯(lián)動不意圖。
[0016]圖4是圖1中噴嘴6的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進一步詳細說明，但本發(fā)明不限于下述的這些實施方式。
[0018]在圖1、2、3、4中，本實施例的可調角度式水力嗔砂射孔壓裂嗔槍由上2而接頭1、密、封圈2、承重件3、球座4、噴嘴支座5、噴嘴6、防沖蝕蓋板7、噴槍動件8、彈簧9、噴槍下端接頭10連接構成。
[0019]承重件3的結構為管狀體，在承重件3中部管壁上同一圓周方向加工有均勻分布的8個射孔流道a、軸向同一條直線上加工有2個射孔流道a，在承重件3的內部安裝有噴槍動件8，噴槍動件8的結構為管狀體，在噴槍動件8的右側內壁上沿圓周方向加工有內動齒，內動齒為偏梯形齒，齒數(shù)為8個，噴槍動件8的上端口內壁加工有球座4、外壁沿圓周方向加工有外動齒，外動齒為偏梯形齒，齒數(shù)為8個。噴槍動件8的中部管壁上同一圓周方向加工有圓心角為180°的2個安裝孔b，軸向同一直線上加工有2個安裝孔b，共4個安裝孔b，軸向同一直線上2個安裝孔b的孔心距與承重件3軸向同一直線上的2個射孔流道a的孔心距相等，保證定向射孔，安裝孔b內安裝有噴嘴支座5，噴嘴支座5上安裝有噴嘴6，噴嘴6的材料為鎢鋼，噴嘴6的幾何形狀為管狀體，噴嘴6壁厚為4mm，在噴嘴6 —端外壁加工有環(huán)形臺階，環(huán)形臺階徑向寬度為2_，防止噴嘴6受內壓脫落，噴嘴6—端部中心加工有圓柱形孔，圓柱形孔底部加工有圓臺形孔，圓柱形孔與圓臺形孔相聯(lián)通，圓柱形孔的軸線與圓臺形孔的軸線重合，圓臺形孔的底部直徑大于圓柱形孔直徑，圓臺形孔的錐角為10°，保證噴嘴6有足夠的沖蝕余量，同時使噴嘴內流道平滑。在承重件3上端用螺紋緊固連接件固定連接有噴槍上端接頭1，噴槍上端接頭I的下端位于承重件3內且與承重件3之間安裝有密封圈2，噴槍上端接頭I的下末端加工有外靜齒，外靜齒為偏梯形齒，齒數(shù)為8個，噴槍上端接頭I的外靜齒與噴槍動件8外動齒嚙合。在承重件3下端用螺紋緊固連接件固定連接有噴槍下端接頭10，噴槍下端接頭10的上端位于承重件3內且與承重件3之間安裝有密封圈2，噴槍下端接頭10的上末端加工有內靜齒，內靜齒為偏梯形齒，齒數(shù)為8個，噴槍下端接頭10的內靜齒與噴槍動件8內動齒嚙合，噴槍下端接頭10與噴槍動件8之間設置有彈簧9，在承重件3外壁上焊接有2個半圓形結構防沖蝕蓋板7，防沖蝕蓋板7為鎢鋼板，防沖蝕蓋板7上加工有與射孔流道a對應的射液孔C，增加了耐沖蝕性，進而提高噴槍動件8的使用壽命。
[0020]初始狀態(tài)，噴槍上端接頭I的外靜齒與噴槍動件8外動齒嚙合，噴槍動件8內動齒與噴槍下端接頭10的內靜齒脫開，投球坐封于噴槍球座4阻塞噴槍內流道，油管內栗入液體產(chǎn)生軸向液壓推力，使噴槍上端接頭I的外靜齒與噴槍動件8外動齒脫開，彈簧9被壓縮，噴槍動件8內動齒與噴槍下端接頭10的內