一种水力喷射清孔穿透装置的制作方法

本实用新型属于油气田开发、石油钻采工程技术领域，特别涉及一种水力喷射清孔穿透装置。

背景技术：

根据国内外非均质油藏的开发经验表明，在水驱开发中主要存在以下问题：由于储层导流能力差，油井供液不足，地层压力和产量下降快，采油速度低；油井见水后，采液指数不升反降，导致产油量急剧降低；油井产液量低，泵挂深度大，地面机采设备及注水配套难度大，系统效率低。近年来，随着油藏开发的深入，油水井要保持良好的渗流状态，就必须解决近井地带的渗流及污染问题。随着油井开采周期的延长，油藏在开发过程中常遇到作业造成的伤害，使井筒周围污染堵塞而注水井注不进水，以及开发中造成冷伤害致使通排不利。此外，过平衡钻井，钻遇油层时钻井液、完井液造成先期污染油层，更甚者有相当数量的油井钻遇油层时钻井液大量漏失，致使孔隙堵塞，制约了油井稳产和正常生产。

技术实现要素：

为解决上述现有技术中存在的问题，本实用新型提供了一种水力喷射清孔穿透装置，利用水力喷射清孔穿透技术，使高压水射流与喷射相结合，既能满足储层低渗、非均质性开采的需要，又能克服部分污染水井在开发中出现生产周期短、出水等问题，延长水井注入周期，提高注水能力。

本实用新型的技术方案如下：

一种水力喷射清孔穿透装置，包括锚定悬挂装置、转向密封总成、高压喷射装置、控压装置，所述锚定悬挂装置、转向密封总成、高压喷射装置、控压装置从上而下的通过螺纹连接在油管上，所述锚定悬挂装置锚定在套管内壁上。

所述锚定悬挂装置主要包括下接头、挡环、活塞、卡瓦座、卡瓦、锥体和缸体，油管外从上到下依次为下接头、活塞、卡瓦座、锥体，活塞外侧设有挡环和缸体，下接头和活塞之间以螺栓连接，活塞下部为卡瓦座，卡瓦座外设有卡瓦，锥体与卡瓦座连接，中心管内打压后，卡瓦自动张开，锚定在套管内壁上。

所述转向密封总成包括上部流动接头、外套、旋转体、密封总成和下部流动总成，旋转体外上部为上部流动接头，旋转体下部为下部流动接头，旋转体的中部与下流动接头连接处外侧为外套，当管柱内充满高压时，上部流动接头带动旋转体，实现360°旋转。

所述高压喷射装置包括依次连接的上流动短节、喷射总成和下流动短节，喷射总成上设有喷嘴，所述喷嘴与高压喷射装置本体间有一定下斜倾角并螺旋排布于本体上。

所述控压装置包括密封座、密封球阀和调节弹簧，密封球阀连接调节弹簧，密封球阀设置在密封座下。

锚定悬挂装置起到工具组定位的作用，管内打压后，卡瓦自动张开，锚定在套管内壁上，保证了水力喷射清孔穿透技术的实施，轴向锚定力为≥700KN。

转向密封总成：当管柱内充满高压时，上部流动接头带动旋转体，实现360°旋转，保证360°旋转，密封压力≤35MPa，同时释放残余扭矩。

高压喷射装置：借助于控压装置，向管内打高压液，通过喷枪产生高压水射流，射流通过炮眼进入地层，使其形成横向纵向微孔裂缝，针对不同地层和油藏特性设计控压压力和喷嘴集合尺寸和喷距。喷嘴与本体间有一定下斜倾角并螺旋排布于本体，利用偏心力带动本体与控压装置旋转，喷嘴宜采用硬质合金，地面最大压力35MPa，喷嘴直径优选4-12mm。

控压装置：根据不同地层和油藏特性设计喷枪，当压力超过设计值时，球阀自动弹开，泄压至设计压力。当压力降至设计值时，自动复位，稳压至设计值。通过调节弹簧强度及球阀直径达到每井次个性化控压、稳压效果。

水力喷射清孔穿透技术是将水力喷射装置下入井下目的层位置，利用喷头喷嘴的高压水(药剂)射流射向井壁及近井岩层，从而产生微孔裂缝的一项新工艺。本实用新型提供的水力喷射清孔穿透装置可用于低产井的射孔解堵，解决特低渗透油藏、高水敏油藏的井底渗流阻力问题，尤其是这类油藏注水井的近井地带高阻力问题，减少对油藏的污染和伤害，是增产、增注的有效措施之一。

附图说明

图1本实用新型作业结构示意图。

图2本实用新型的锚定悬挂装置的结构示意图。

图3本实用新型的转向密封总成的结构示意图。

图4为本实用新型的高压喷射装置的结构示意图。

图5为本实用新型的控压装置的结构示意图。

具体实施方式

本实用新型提供了一种水力喷射清孔穿透装置，如图1所示，包括锚定悬挂装置1、转向密封总成2、高压喷射装置3、控压装置4，所述锚定悬挂装置1、转向密封总成2、高压喷射装置3、控压装置4从上而下地通过螺纹81、82、83、84连接在油管5上，所述锚定悬挂装置锚定在套管7内壁上，油管5和套管7之间形成环空6。

如图2所示，锚定悬挂装置1主要包括下接头11、挡环12、活塞13、卡瓦座14、卡瓦15、锥体16和缸体17，在油管外从上到下依次为下接头11、活塞13、卡瓦座14、锥体16，活塞外侧设有挡环12和缸体17，下接头11和活塞13之间以螺栓连接，背帽18固定，活塞13下部为卡瓦座14，卡瓦座14外设有卡瓦15，锥体16与卡瓦座14连接，中心管内打压后，卡瓦15自动张开，锚定在套管内壁上。管内打压后，卡瓦16自动张开，锚定在套管内壁上。

如图3所示，所述转向密封总成2包括上部流动接头21、外套22、旋转体23、密封总成24和下部流动接头25，旋转体23外上部为上部流动接头21，旋转体下部为下部流动接头25，旋转体23的中部与下流动接头25连接处外侧为外套22，当管柱内充满高压时，上部流动接头21带动旋转体23，实现360°旋转。

如图4所示，所述高压喷射装置3包括依次连接的上流动短节31、喷射总成35和下流动短节36，喷射总成上设有喷嘴，所述喷嘴与高压喷射装置本体见有一定下斜倾角并螺旋排布于本体上，上流动短节31和喷射总成35之间设有密封圈33、內垫环34和外垫环32.

如图5所示，所述控压装置包括密封座41、密封球阀42和调节弹簧43，密封球阀42连接调节弹簧43，密封球阀42设置在密封座41下。

水力喷射是新型增产工艺。本实用新型通过安装在施工管柱上的水力喷射清孔穿透装置，在欲施工井段由等速核心内的高速流体对目标冲击，高速流动流体以较高速度冲击油气储层岩石，形成一个(或多个)微孔裂缝。在射流和静止液体之间的交换面上产生漩涡，液体的紊动性引起打旋体积的横向移动，引起射流边界上的质点与周围静止的液体质点不断发生横向混掺作用。周围的一部分流体不断卷入射流中，随射流一起运动，使边界层液体减少，以保证套管环空的压力和能量产生的微裂缝得以延伸，实现水力喷射清孔穿透。