基于旋转粒子喷射的近井地带处理装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于旋转粒子喷射的近井地带处理装置，包括上接头、内管、喷嘴、旋转喷枪和旋转外管体，所述上接头的上端与油管连接、下端与内管连接，所述旋转喷枪与旋转外管体连接，所述喷嘴设置在旋转喷枪的通孔内。还包括止推轴承、防溅片和凸台，所述凸台的一侧设置旋转外管体，另一侧设置旋转喷枪。所述旋转外管体与凸台之间设置止推轴承。对于水平井，通过该处理装置可在井眼环向形成蝶形槽，使井壁周围形成应力集中，迫使蝶形槽周围出现大量裂缝，以提高产能；对于压裂井，通过该处理装置可调节破裂压力，使笼统压裂的起裂位置更精确，使小尺寸裸眼井实现多级笼统压裂。
【专利说明】
基于旋转粒子喷射的近井地带处理装置
技术领域
[0001]本实用新型属于油气田钻井技术领域，涉及一种近井地带处理技术，尤其涉及一种基于旋转粒子喷射的近井地带处理装置。
【背景技术】
[0002]近井地带处理(即完井)是钻井工程最后一个重要环节，又是采油工程的开始，与后期的采油、注水和整个油气田开发紧密相关。近井地带处理的好坏直接影响着油井的生产能力和经济寿命，甚至关系到整个油田能否得到合理的开发。
[0003]现有技术的近井地带处理方法较多，比如:射孔完井法，即通过射孔弹射穿套管，进而射入储层，但是该方法存在成本高、危险性大、孔眼的泄流面积小等缺点，而且有压实效应，不利于油井产量的提高；水力喷射完井法，即利用高压水射流磨蚀原理，在套管壁上射孔，进而射入储层，在储层中形成孔洞，但是在水力喷射射孔过程中，固壁界面效应严重，高速射流到达孔眼底部后迅速返回，流体内摩擦损耗极大，射孔深度受到严重限制。此外现有技术的诸多射孔方法均不能有效地调节破裂压力，产生的泄流面积过小，油井的产能过低。因此，急需开发一种新型的近井地带处理装置及其方法，以提高油井的生产能力和经济寿命O
【发明内容】
[0004]为解决现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种基于旋转粒子喷射的近井地带处理装置，其目的在于:通过喷射射流在井眼周围形成蝶形槽，以实现油井增产。
[0005]为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是:一种基于旋转粒子喷射的近井地带处理装置，包括上接头、内管和喷嘴，所述上接头的上端与油管连接，所述上接头的下端与所述内管连接，还包括旋转喷枪和旋转外管体，所述旋转喷枪与所述旋转外管体连接，所述喷嘴设置在所述旋转喷枪的通孔内。
[0006]优选的是，还包括止推轴承、防溅片和凸台。
[0007]在上述任一方案中优选的是，所述旋转外管体、止推轴承和凸台设置在所述内管的外部，所述防溅片设置在所述通孔的边缘。防溅片用于防止从喷嘴中喷射出的流体向四周喷溅，从而使喷射出的流体更稳定。
[0008]在上述任一方案中优选的是，所述旋转喷枪的一端设置在所述内管的外部。
[0009]在上述任一方案中优选的是，所述凸台的一侧设置所述旋转外管体，所述凸台的另一侧设置所述旋转喷枪。
[0010]在上述任一方案中优选的是，所述旋转外管体与所述凸台之间设置所述止推轴承。
[0011]在上述任一方案中优选的是，所述上接头的上端与所述油管之间通过转接头连接。
[0012]在上述任一方案中优选的是，所述旋转外管体与所述上接头的下端连接。
[0013]在上述任一方案中优选的是，所述旋转外管体与所述旋转喷枪通过螺纹连接。
[0014]在上述任一方案中优选的是，所述喷嘴的数量为二至六个，并均匀设置在所述旋转喷枪的同一个圆周面上，所述喷嘴的中心线经过所述圆周面的中心。
[0015]在上述任一方案中优选的是，所述喷嘴与所述喷嘴的中心线之间的夹角为0_10°。
[0016]在上述任一方案中优选的是，所述喷嘴的横截面为圆形，其直径为2.5-12mm。
[0017]在上述任一方案中优选的是，所述喷嘴的横截面为长方形，其长边沿着所述旋转喷枪的径向方向，其短边沿着所述旋转喷枪的轴向方向。该设计可加快蝶形槽的形成速度。
[0018]在处理装置的旋转喷枪上设置与其径向方向具有一定角度的喷嘴，利用喷射射流产生的扭向分力推动旋转喷枪旋转，在储层中产生蝶形槽。产生的蝶形槽的深度为200-900mm、宽度为 10_30mm。
[0019]本实用新型的基于旋转粒子喷射的近井地带处理装置，其结构简单，操作便捷，效果显著。对于水平井，通过该处理装置可在井眼环向形成蝶形槽，在不影响井眼完整性的前提下完成对近井地带的处理，蝶形槽使井壁周围形成应力集中，迫使蝶形槽周围出现大量裂缝，进而改善近井地带的渗流效果，充分释放产能;对于压裂井，通过该处理装置可调节破裂压力，使笼统压裂的起裂位置更加精确，使小尺寸裸眼井实现多级笼统压裂。
【附图说明】
[0020]图1为按照本实用新型的基于旋转粒子喷射的近井地带处理装置的一优选实施例的处理装置的结构示意图；
[0021]图2为按照本实用新型的基于旋转粒子喷射的近井地带处理装置的图1所示实施例的旋转喷枪的剖面示意图；
[0022]图3为按照本实用新型的基于旋转粒子喷射的近井地带处理装置的图1所示实施例的处理装置的工作状态示意图。
[0023]图中标注说明:1_上接头，2-上接头的上端，3-上接头的下端，4-内管，5-喷嘴，6-止推轴承，7-防溅片，8-凸台，9-旋转喷枪，10-通孔，11-旋转外管体，12-油管，13-转接头，14-蝶形槽，15-喷嘴的中心线，16-旋转喷枪的圆周面。
【具体实施方式】
[0024]为了更进一步了解本实用新型的
【发明内容】
，下面将结合具体实施例详细阐述本实用新型。
[0025]实施例一:
[0026]如图1所示，按照本实用新型的基于旋转粒子喷射的近井地带处理装置的一实施例，其包括上接头1、内管4和喷嘴5，所述上接头的上端2与油管12连接，所述上接头的下端3与所述内管4连接，还包括旋转喷枪9和旋转外管体11，所述旋转喷枪9与所述旋转外管体11连接，所述喷嘴5设置在所述旋转喷枪9的通孔10内。
[0027]还包括止推轴承6、防溅片7和凸台8。所述旋转外管体11、止推轴承6和凸台8设置在内管4的外部，所述防溅片7设置在所述通孔10的边缘。所述旋转喷枪9的一端设置在内管4的外部，所述凸台8的一侧设置旋转外管体11，另一侧设置旋转喷枪9，旋转外管体11与凸台8之间设置止推轴承6。上接头的上端2与油管12之间通过转接头13连接，旋转外管体11与上接头的下端3连接，旋转外管体11与旋转喷枪9通过螺纹连接。
[0028]如图2和图3所示，所述喷嘴5的数量为两个，并均匀设置在旋转喷枪9的同一个圆周面上，喷嘴的中心线15经过旋转喷枪的圆周面16的中心。喷嘴5与喷嘴的中心线15之间的夹角为10° ;喷嘴的横截面为圆形，其直径为8mm。
[0029]在处理装置的旋转喷枪9上设置与其径向方向具有一定角度的喷嘴5，利用喷射射流产生的扭向分力推动旋转喷枪9旋转，在储层中产生蝶形槽14。产生的蝶形槽14的深度为900mm、宽度为30mm。
[0030]本实施例的基于旋转粒子喷射的近井地带处理装置，其结构简单，操作便捷，效果显著，与常规的喷射射孔技术和煤层瓦斯排放所用的水力割缝技术相比，在总破岩面积中非污染带所占的总面积最大。对于水平井，通过该处理技术粒子射流在深层岩体中进行了掏空作业，使蝶形槽周围形成应力集中，迫使蝶形槽周围出现大量裂缝，进而改善近井地带的渗流效果，解除了近井地带的污染，充分释放产能;对于压裂井，通过基于旋转粒子喷射的近井地带处理技术可调节破裂压力，使笼统压裂的起裂位置更加精确、使小尺寸裸眼井实现多级笼统压裂。
[0031]实施例二:
[0032]按照本实用新型的基于旋转粒子喷射的近井地带处理装置的另一实施例，其结构、组成部件、各部件之间的连接关系等均与实施例一相同，不同的是:所述喷嘴的数量为六个，并均匀设置在偏心旋转喷枪的同一个圆周面上，喷嘴的中心线经过偏心旋转喷枪的圆周面的中心。喷嘴与喷嘴的中心线之间的夹角为5° ;喷嘴的横截面为圆形，其直径为
2.5mm ο
[0033]在处理装置的偏心旋转喷枪上设置与其径向方向具有一定角度的喷嘴，利用喷射射流产生的扭向分力推动偏心旋转喷枪旋转，在储层中产生蝶形槽，形成蝶形槽的深度为600mm、宽度为20mm。
[0034]实施例三:
[0035]按照本实用新型的基于旋转粒子喷射的近井地带处理装置的另一实施例，其结构、组成部件、各部件之间的连接关系等均与实施例一相同，不同的是:所述喷嘴的数量为四个，并均匀设置在偏心旋转喷枪的同一个圆周面上，喷嘴的中心线经过偏心旋转喷枪的圆周面的中心。喷嘴与喷嘴的中心线之间的夹角为8° ;喷嘴的横截面为圆形，其直径为12mm。
[0036]在处理装置的偏心旋转喷枪上设置与其径向方向具有一定角度的喷嘴，利用喷射射流产生的扭向分力推动偏心旋转喷枪旋转，在储层中产生蝶形槽，形成蝶形槽的深度为200mm、宽度为 10mm。
[0037]实施例四:
[0038]按照本实用新型的基于旋转粒子喷射的近井地带处理装置的另一实施例，其结构、组成部件、各部件之间的连接关系等均与实施例一相同，不同的是:所述喷嘴的数量为三个，并均匀设置在偏心旋转喷枪的同一个圆周面上。所述喷嘴的横截面为长方形，其长边沿着偏心旋转喷枪的径向方向，其短边沿着偏心旋转喷枪的轴向方向，该设计可加快蝶形槽的形成速度。形成蝶形槽的深度为750_、宽度为25_。
[0039]实施例五:
[0040]按照本实用新型的基于旋转粒子喷射的近井地带处理装置的另一实施例，其结构、组成部件、各部件之间的连接关系等均与实施例二相同，不同的是:所述喷嘴的数量为五个，并均匀设置在偏心旋转喷枪的同一个圆周面上。所述喷嘴的横截面为长方形，其长边沿着偏心旋转喷枪的径向方向，其短边沿着偏心旋转喷枪的轴向方向，该设计可加快蝶形槽的形成速度。形成蝶形槽的深度为550_、宽度为15_。
[0041]实施例六:
[0042]按照本实用新型的基于旋转粒子喷射的近井地带处理装置的另一实施例，其结构、组成部件、各部件之间的连接关系等均与实施例三相同，不同的是:所述喷嘴的数量为两个，并均匀设置在偏心旋转喷枪的同一个圆周面上。所述喷嘴的横截面为长方形，其长边沿着偏心旋转喷枪的径向方向，其短边沿着偏心旋转喷枪的轴向方向，该设计可加快蝶形槽的形成速度。形成蝶形槽的深度为650_、宽度为30_。
[0043]本领域技术人员不难理解，本实用新型的基于旋转粒子喷射的近井地带处理装置包括上述本实用新型说明书的
【发明内容】
和【具体实施方式】部分以及附图所示出的各部分的任意组合，限于篇幅并为使说明书简明而没有将这些组合构成的各方案一一描述。凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种基于旋转粒子喷射的近井地带处理装置，包括上接头、内管和喷嘴，所述上接头的上端与油管连接，所述上接头的下端与所述内管连接，其特征在于:还包括旋转喷枪和旋转外管体，所述旋转喷枪与所述旋转外管体连接，所述喷嘴设置在所述旋转喷枪的通孔内。2.如权利要求1所述的基于旋转粒子喷射的近井地带处理装置，其特征在于:还包括止推轴承、防溅片和凸台。3.如权利要求2所述的基于旋转粒子喷射的近井地带处理装置，其特征在于:所述旋转外管体、止推轴承和凸台设置在所述内管的外部，所述防溅片设置在所述通孔的边缘。4.如权利要求2所述的基于旋转粒子喷射的近井地带处理装置，其特征在于:所述旋转喷枪的一端设置在所述内管的外部。5.如权利要求2所述的基于旋转粒子喷射的近井地带处理装置，其特征在于:所述凸台的一侧设置所述旋转外管体，所述凸台的另一侧设置所述旋转喷枪。6.如权利要求5所述的基于旋转粒子喷射的近井地带处理装置，其特征在于:所述旋转外管体与所述凸台之间设置所述止推轴承。7.如权利要求1所述的基于旋转粒子喷射的近井地带处理装置，其特征在于:所述上接头的上端与所述油管之间通过转接头连接。8.如权利要求1所述的基于旋转粒子喷射的近井地带处理装置，其特征在于:所述旋转外管体与所述上接头的下端连接。9.如权利要求1所述的基于旋转粒子喷射的近井地带处理装置，其特征在于:所述旋转外管体与所述旋转喷枪通过螺纹连接。10.如权利要求1所述的基于旋转粒子喷射的近井地带处理装置，其特征在于:所述喷嘴的数量为二至六个，并均匀设置在所述旋转喷枪的同一个圆周面上，所述喷嘴的中心线经过所述圆周面的中心。11.如权利要求10所述的基于旋转粒子喷射的近井地带处理装置，其特征在于:所述喷嘴与所述喷嘴的中心线之间的夹角为0-10°。12.如权利要求11所述的基于旋转粒子喷射的近井地带处理装置，其特征在于:所述喷嘴的横截面为圆形，其直径为2.5-12_。13.如权利要求11所述的基于旋转粒子喷射的近井地带处理装置，其特征在于:所述喷嘴的横截面为长方形，其长边沿着所述旋转喷枪的径向方向，其短边沿着所述旋转喷枪的轴向方向。
【文档编号】E21B43/114GK205477555SQ201620033176
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年1月14日
【发明人】徐梓辰, 金衍, 卢运虎, 侯冰
【申请人】中国石油大学(北京)