喷砂器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种喷砂器，属于石油开采【技术领域】。喷砂器包括：本体、连接轴及密封套；连接轴在本体内部与本体连接，且连接轴与本体之间留存有密闭环形空间，密闭环形空间内充满高压气体；密封套一端位于本体内部，密封套另一端位于连接轴内部；本体侧面设置有至少一个喷砂口。本实用新型通过连接轴在本体内部与本体连接，且连接轴与本体之间留存有密闭环形空间，并在密闭环形空间内充满高压气体。由于密闭环形空间内充满了高压气体，当需要从本体侧面的喷砂口喷射压裂液时，高压气体能够提供足够大的压力以提高喷射速度，从而能够较快降低压力。因此，降压的效率较高。
【专利说明】
喷砂器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及石油开采【技术领域】，特别涉及一种喷砂器结构。
【背景技术】
[0002]随着现在石油开采技术的发展，喷砂器在进行压裂施工时被使用的越来越广泛。通过喷砂器喷射压裂液可使油层或附近地带的岩石形成裂缝，能够降低压裂施工时的压力，从而降低施工风险。其中，喷射压裂液的速度越快，对应形成的裂缝也越大，降压效果也更明显。因此，如何设计喷砂器是提高降压效率的关键。
[0003]相关技术中提供了一种喷砂器，该喷砂器包括滑套外筒及布置在滑套外筒内的滑套芯管。其中，滑套外筒与滑套芯管可以相互滑动，两者接触面设有剪钉，通过剪钉将滑套外筒与滑套芯管进行固定。滑套外筒壁上设置有多个喷砂口，当剪钉将滑套外筒与滑套芯管进行固定时，滑套芯管恰好遮盖住了喷砂口。通过在滑套芯管上方添加压裂液加压，当压力值大于一定值时，剪钉会断裂，滑套芯管会向下滑动并露出喷砂口，从而压裂液会通过喷沙口喷出。
[0004]在实现本实用新型的过程中，发明人发现上述结构至少存在以下问题:
[0005]由于滑套外筒内布置有滑套芯管，滑套芯管需要通过在上方添加压裂液加压使剪钉断裂后才能向下滑动，并露出喷砂口以向外喷射压裂液。而通过上方添加压裂液产生的液压有限，且在使剪钉断裂时液压已经降低不少，导致喷射压裂液的速度较小，从而不能及时降低压力。因此，降压的效率较低。
实用新型内容
[0006]为了解决现有技术的问题，本实用新型实施例提供了一种喷砂器。所述技术方案如下:
[0007]第一方面，提供了一种喷砂器，所述喷砂器包括:本体、连接轴及密封套；
[0008]所述连接轴在所述本体内部与所述本体连接，且所述连接轴与所述本体之间留存有密闭环形空间，所述密闭环形空间内充满高压气体；
[0009]所述密封套一端位于所述本体内部，所述密封套另一端位于所述连接轴内部；
[0010]所述本体侧面设置有至少一个喷砂口。
[0011]结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述本体内部设置有内螺纹，所述连接轴外部设置有外螺纹；
[0012]所述连接轴与所述本体通过所述内螺纹与所述外螺纹连接。
[0013]结合第一方面，在第一方面的第二种可能的实现方式中，所述喷砂器还包括丝堵及第一密封圈；
[0014]所述丝堵的端面上装有所述第一密封圈，所述丝堵与所述本体连接。
[0015]结合第一方面的第二种可能的实现方式，在第一方面的第三种可能的实现方式中，所述本体的下端设置有螺纹孔；
[0016]所述丝堵通过所述螺纹孔与所述本体的下端进行连接。
[0017]结合第一方面，在第一方面的第四种可能的实现方式中，所述本体的中部设置有至少一个进气孔；
[0018]所述喷砂器还包括进气轴，所述进气轴一侧设置有圆柄部，所述进气轴另一侧设置有圆锥面；
[0019]所述进气轴的圆柄部位于所述进气孔内，所述进气轴的圆锥面指向所述本体外圆周面。
[0020]结合第一方面的第四种可能的实现方式，在第一方面的第五种可能的实现方式中，所述进气轴与所述进气孔的数量相同。
[0021]结合第一方面的第四种可能的实现方式或第一方面的第五种可能的实现方式，在第一方面的第六种可能的实现方式中，所述喷砂器还包括进气螺母及弹簧；
[0022]所述进气螺母的端面上装有所述弹簧，所述进气螺母与所述进气孔连接；
[0023]所述进气螺母、所述弹簧与所述进气孔三者数量相同。
[0024]结合第一方面，在第一方面的第七种可能的实现方式中，所述喷砂器还包括至少一个第二密封圈；
[0025]所述密封套外圆周设置有至少三个第一环形槽，所述第一环形槽与所述第二密封圈的数量相同；
[0026]所述第二密封圈套装于所述第一环形槽。
[0027]结合第一方面，在第一方面的第八种可能的实现方式中，所述喷砂器还包括剪钉；
[0028]所述密封套与所述本体通过所述剪钉进行固定。
[0029]结合第一方面，在第一方面的第九种可能的实现方式中，所述喷砂器还包括第三密封圈；
[0030]所述连接轴外圆周上设置有至少一个第二环形槽，所述第二环形槽与所述第三密封圈的个数相同；
[0031]所述第三密封圈套装于所述第二环形槽。
[0032]本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是:
[0033]通过连接轴在本体内部与本体连接，且连接轴与本体之间留存有密闭环形空间，并在密闭环形空间内充满高压气体。由于密闭环形空间内充满了高压气体，当需要从本体侧面的喷砂口喷射压裂液时，高压气体能够提供足够大的压力以提高喷射速度，从而能够较快降低压力。因此，降压的效率较高。
【专利附图】
【附图说明】
[0034]为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0035]图1是根据一示例性实施例示出的一种喷砂器的结构示意图；
[0036]图2是根据一不例性实施例不出的一种喷砂器的剖面不意图；
[0037]图3是根据一示例性实施例示出的一种进气阀的结构示意图。
【具体实施方式】
[0038]为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。
[0039]由于相关技术在通过喷射压裂液降压时，需要在滑套芯管上方添加压裂液加压使剪钉断裂，滑套芯管向下滑动并露出喷砂口以向外喷射压裂液。而通过上方添加压裂液产生的液压有限，且在使剪钉断裂时液压已经降低不少，导致喷射压裂液的速度较小，导致不能及时降低压力。因此，降压的效率较低。
[0040]为了预防上述情况，本实用新型实施例提供了一种喷砂器，图1是根据一示例性实施例示出的一种喷砂器的结构示意图，如图1所示，该喷砂器包括:本体101、连接轴102及密封套103 ；
[0041]连接轴102在本体101内部与本体101连接，且连接轴102与本体101之间留存有密闭环形空间，密闭环形空间内充满高压气体；
[0042]密封套103 —端位于本体101内部，密封套103另一端位于连接轴102内部；
[0043]本体101侧面设置有至少一个喷砂口。
[0044]本实用新型实施例提供的喷砂器，通过连接轴在本体内部与本体连接，且连接轴与本体之间留存有密闭环形空间，并在密闭环形空间内充满高压气体。由于密闭环形空间内充满了高压气体，当需要从本体侧面的喷砂口喷射压裂液时，高压气体能够提供足够大的压力以提高喷射速度，从而能够较快降低压力。因此，降压的效率较高。
[0045]图1是根据一示例性实施例示出的一种喷砂器的结构示意图，如图1所示，该喷砂器包括:本体101、连接轴102及密封套103 ；
[0046]连接轴102在本体101内部与本体101连接，且连接轴102与本体101之间留存有密闭环形空间，密闭环形空间内充满高压气体；
[0047]密封套103 —端位于本体101内部，密封套103另一端位于连接轴102内部；
[0048]本体101侧面设置有至少一个喷砂口。
[0049]其中，密闭环形空间内的高压气体以为氮气等惰性气体，本实施例对此不作具体限定。本体101侧面设置的喷砂口可以为交错阵型，也可以为环绕阵型，本实施例不对在本体101侧面设置喷砂口的方式作具体限定。
[0050]另外，喷砂器的剖面示意图如图2所示。
[0051]作为一种可选实施例，本体101内部设置有内螺纹，连接轴102外部设置有外螺纹；连接轴102与本体101通过内螺纹与外螺纹连接。当然，除了上述方式之外，本体101与连接轴102还可以采用其它方式连接，本实施例对此不作具体限定。
[0052]作为一种可选实施例，参见图1，该喷砂器还包括丝堵104及第一密封圈105 ；丝堵104的端面上装有第一密封圈105，丝堵104与本体101连接。
[0053]作为一种可选实施例，本体101的下端设置有螺纹孔；丝堵104通过螺纹孔与本体101的下端进行连接。当然，除了上述方式之外，丝堵104与本体101的下端还可以采用其它方式连接，本实施例对此不作具体限定。
[0054]作为一种可选实施例，参见图1，本体的中部设置有至少一个进气孔；该喷砂器还包括进气轴106，进气轴106 —侧设置有圆柄部，进气轴另一侧设置有圆锥面；进气轴106的圆柄部位于进气孔内，进气轴106的圆锥面指向本体外圆周面。
[0055]其中，本体的中部位置设置有多个进气孔，本实施例不对进气孔的数量作具体限定。通过进气轴106能够向连接轴102与本体101之间形成的密闭环形空间内充入高压气体。另外，由于进气轴106在被充气后会膨胀，从而能够堵塞住进气孔，使进气孔处于封闭状态。需要说明的是，进气轴106另一侧的圆锥面即为进气轴的气嘴，通过将气嘴指向本体外圆周面，从而能够在外部由气嘴向进气轴106充气。
[0056]作为一种可选实施例，进气轴106与进气孔的数量相同。
[0057]其中，通过在每个进气孔中放置一个进气轴106，能让每个进气孔在充满高压气体后，处于封闭的状态。
[0058]作为一种可选实施例，参见图1，该喷砂器还包括进气螺母107及弹簧108 ；
[0059]进气螺母107的端面上装有弹簧108，进气螺母107与进气孔连接；
[0060]进气螺母107、弹簧108与进气孔三者数量相同。
[0061]通过弹簧108与进气螺母107的配合，能将进气轴106做进一步地固定。另外，通过弹簧108能够对进气轴106膨胀时进行缓冲，从而避免进气螺母107向外受到太大张力而掉落。
[0062]其中，弹簧108，进气螺母107及进气轴106可构成进气阀，进气阀放大后的结构示意图可如图3所示。
[0063]作为一种可选实施例，参见图1,该喷砂器还包括至少一个第二密封圈109 ;密封套103外圆周设置有至少三个第一环形槽，第一环形槽与第二密封圈109的数量相同；第二密封圈109套装于第一环形槽。
[0064]其中，密封套103外圆周上的第一环形槽的个数可以根据需求进行设置，本实施例对此不作具体限定。通过在密封套103上设置第一环形槽，并将第二密封圈109套装在第一环形槽上能够防止密封套103与液压油等液体接触，从而防止密封套103被腐蚀。
[0065]作为一种可选实施例，参见图1，该喷砂器还包括剪钉110 ;密封套103与本体101通过剪钉110进行固定。
[0066]其中，密封套103上可设置剪钉槽，本实施例对此不作具体限定。通过密封套103上的剪钉槽能够让密封套103与本体101之间更方便地进行固定。
[0067]作为一种可选实施例,参见图1,该喷砂器还包括第三密封圈111 ;连接轴102外圆周上设置有至少一个第二环形槽，第二环形槽与第三密封圈111的个数相同；第三密封圈111套装于第二环形槽。
[0068]其中，连接轴102外圆周上的第二环形槽的个数可以根据需求进行设置，本实施例对此不作具体限定。通过在连接轴102上设置第二环形槽，并将第三密封圈111套装在第二环形槽上能够防止连接轴102与液压油等液体接触，从而防止连接轴102被腐蚀。
[0069]作为一种可选实施例，连接轴102内腔中设置有台阶。
[0070]作为一种可选实施例，本体101外圆周上设置有至少一个矩形通槽，连接轴102的外螺纹上沿轴向设置有至少一个的长槽。
[0071]其中，矩形通槽的数量与长槽的数量一致，每个矩形通槽对应一个长槽，且每个矩形通槽与对应的长槽相通。
[0072]作为一种可选实施例，密封套103与连接轴102的内孔相互连通。
[0073]该喷砂器的工作原理为:本体101与连接轴102连接后，形成了一个密闭环形空间，此环形空间作为高压气体的储气空间。如图1所示，连接轴102的下端设置有外螺纹，本体101的下端设置有内螺纹，从而两者可以进行连接。而由于连接轴102的直径小于本体101的直径，连接轴102会与本体101形成密闭环形空间。本体101上部内腔设置有台阶，台阶上方内腔的直径小于台阶下方内腔的直径，且连接轴102上顶端距离台阶之间有一段距离，此时连接轴102与本体101之间还不能形成密闭环形空间。当密封套103被置入本体101内后，由于密封套103上部分位于本体101台阶上方的内腔中，而下部分位于本体101台阶下方的连接轴102的内腔中，且密封套103上通过将第二密封圈109套装在第一环形槽上，从而使得连接轴102能够与本体101形成密闭环形空间，并可通过本体101中部设置的进气孔向密闭环形空间充入高压氮气，并在充气完成后通过进气轴106将进气孔封闭。
[0074]其中，如图1所示，密封套103可以在所处位置的垂直方向上下滑动。喷砂器在入井前，密封套103会通过剪钉110与本体101进行固定，从而使得密封套103不能往下滑动。此时，密封套103所处位置会遮盖住本体101侧面上的喷砂口。
[0075]将喷砂器按设计要求连接在两个封隔器之间，用压裂油管将喷砂器与封隔器串行连接，并将喷砂器置于设计的位置上。当两个封隔器坐封后，则向油管内投入小球。其中，小球会在本体101的内腔中滚动。由于密封套103位于本体101台阶上的内腔中，因此，小球会滚动至密封套103中。
[0076]如图1所示，由于密封套103上端口处呈漏斗状，密封套103上端口处的直径逐渐在变小。因此，当小球滚动至密封套103的下端口处后，会由于下端口的直接小于小球的直径，而使得小球被卡住。与此同时，由于小球恰好堵住了密封套103的下端口，密封套的下端口以上的空间均成为了密闭空间。
[0077]此时在小球上方添加压力，如通过压裂泵车向管柱泵入压裂液，即向本体101的内腔泵入压裂液，会产生液压。当压力到达一定值时，如20至22Mpa (兆帕)，剪钉110会由于向下的张力太大而断裂。在剪钉110断裂后，密封套103便不会被继续固定在本体101上，且会由于上方的压力而向下滑动。
[0078]当密封套103滑动到一定位置时，喷砂口便会露出。当密封套103继续下滑并滑至本体101台阶下方的连接轴102的内腔时，由于连接轴102上顶端距离本体101的台阶有一定距离，即连接轴102上顶端与本体101的台阶之间有一定空间，则此时连接轴102与本体101所形成的密闭环形空间会被打破，空间内部存储的高压氮气会通过台阶向上溢出。由于台阶上方的本体101侧面的喷砂口不再被密封套103所遮盖，则压裂液会在高压氮气所形成的压力下从喷砂口急速喷射进入地层，附近的岩石及钻井污染带在高压氮气的作用下产生微裂缝，从而能有效地降低压裂施工时的压力。
[0079]其中，若本体101上设置有矩形通槽或连接轴102上设置有长槽，则压裂液会随高压氮气可通过矩形通槽或长槽流向喷砂口，本实施例对此不作具体限定。
[0080]本实用新型实施例提供的喷砂器，通过连接轴在本体内部与本体连接，且连接轴与本体之间留存有密闭环形空间，并在密闭环形空间内充满高压气体。由于密闭环形空间内充满了高压气体，当需要从本体侧面的喷砂口喷射压裂液时，高压气体能够提供足够大的压力以提高喷射速度，从而能够较快降低压力。因此，降压的效率较高。
[0081]本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实用新型后，将容易想到本实用新型的其它实施方案。本申请旨在涵盖本实用新型的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本实用新型的一般性原理并包括本实用新型未公开的本【技术领域】中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本实用新型的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
[0082]应当理解的是，本实用新型并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本实用新型的范围仅由所附的权利要求来限制。
【权利要求】
1.一种喷砂器，其特征在于，所述喷砂器包括:本体、连接轴及密封套； 所述连接轴在所述本体内部与所述本体连接，且所述连接轴与所述本体之间留存有密闭环形空间，所述密闭环形空间内充满高压气体； 所述密封套一端位于所述本体内部，所述密封套另一端位于所述连接轴内部； 所述本体侧面设置有至少一个喷砂口。
2.根据权利要求1所述的喷砂器，其特征在于，所述本体内部设置有内螺纹，所述连接轴外部设置有外螺纹； 所述连接轴与所述本体通过所述内螺纹与所述外螺纹连接。
3.根据权利要求1所述的喷砂器，其特征在于，所述喷砂器还包括丝堵及第一密封圈； 所述丝堵的端面上装有所述第一密封圈，所述丝堵与所述本体连接。
4.根据权利要求3所述的喷砂器，其特征在于，所述本体的下端设置有螺纹孔； 所述丝堵通过所述螺纹孔与所述本体的下端进行连接。
5.根据权利要求1所述的喷砂器，其特征在于，所述本体的中部设置有至少一个进气孔； 所述喷砂器还包括进气轴，所述进气轴一侧设置有圆柄部，所述进气轴另一侧设置有圆锥面； 所述进气轴的圆柄部位于所述进气孔内，所述进气轴的圆锥面指向所述本体外圆周面。
6.根据权利要求5所述的喷砂器，其特征在于，所述进气轴与所述进气孔的数量相同。
7.根据权利要求5或6所述的喷砂器，其特征在于，所述喷砂器还包括进气螺母及弹黃; 所述进气螺母的端面上装有所述弹簧，所述进气螺母与所述进气孔连接； 所述进气螺母、所述弹簧与所述进气孔三者数量相同。
8.根据权利要求1所述的喷砂器，其特征在于，所述喷砂器还包括至少一个第二密封圈； 所述密封套外圆周设置有至少三个第一环形槽，所述第一环形槽与所述第二密封圈的数量相同； 所述第二密封圈套装于所述第一环形槽。
9.根据权利要求1所述的喷砂器，其特征在于，所述喷砂器还包括剪钉； 所述密封套与所述本体通过所述剪钉进行固定。
10.根据权利要求1所述的喷砂器，其特征在于，所述喷砂器还包括第三密封圈； 所述连接轴外圆周上设置有至少一个第二环形槽，所述第二环形槽与所述第三密封圈的个数相同； 所述第三密封圈套装于所述第二环形槽。
【文档编号】E21B43/267GK204113263SQ201420484555
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年8月26日 优先权日:2014年8月26日
【发明者】马昌庆, 余东合, 曾志国, 李凝 申请人:中国石油天然气股份有限公司