一种旋转喷嘴的制作方法

本实用新型涉及油气田开发设备领域，特别涉及一种旋转喷嘴。

背景技术：

当前国内外各油田的油井，经过长期的大量开采，剩余的油气资源变得越来越难开采，常规开采措施难以实施，开采的成本变得来越高。为了提高单井产量，降低单井开采成本，各种新型采油增产技术、工具和工艺正被各油田企业和科研单位所广泛研究，利用水射流钻径向水平孔即属于其中一种采油增产技术。利用水射流在地层中喷射破岩钻径向水平孔时，需要用到高效率的喷嘴，喷嘴的喷射破岩效率决定了钻孔速度、孔眼最大深度和孔眼直径，破岩效率越高，钻孔速度越快、孔眼越深、孔眼直径越大，从而在油藏和井筒之间的流通通道越通畅，油气资源流动到井筒的效率越高，从而增产效果越显著。

目前，使用的喷嘴有多种形式，主要有空化喷嘴、摆动喷嘴、多孔喷嘴、旋流喷嘴等。

在实现本实用新型的过程中，设计人发现现有技术至少存在以下问题：

空化喷嘴的结构设计复杂，外形尺寸较大，不容易在地层中前行送进；摆动喷嘴结构设计复杂，实施起来很困难；多孔喷嘴的喷射破岩能力比旋流喷嘴要强，但多孔喷嘴喷射破岩后形成的孔眼为梅花瓣状，孔壁不够圆滑，喷嘴与孔壁的接触摩擦力较大，不利于喷嘴在地层中前行送进，影响喷射钻进距离；旋流喷嘴的喷射破岩能力相对较弱，对于较硬的地层岩石，不能破岩形成孔眼，实现不了钻径向水平孔。

技术实现要素：

鉴于此，结合多孔喷嘴和旋流喷嘴的特点，本实用新型提供一种旋转喷嘴。所示旋转喷嘴如下：

一种旋转喷嘴，所述喷嘴包括：尾套、挡圈、喷嘴体、钢球和限位套，其中，

所述尾套与所述限位套相连，所述尾套和所述限位套均为中空管状体；

所述挡圈设置在所述尾套内；

所述喷嘴体设置在所述限位套内，适于相对所述限位套旋转，所述喷嘴体上设有前后贯通的多个孔眼，流体可通过所述多个孔眼形成旋转射流；

所述喷嘴体的前端形成环状台阶，所述钢球设置在所述环状台阶处，且抵靠所述限位套的内壁。

进一步地，所述限位套的前端设有从前至后半径逐渐增大的锥面。

进一步地，所述多个孔眼为三个。

进一步地，每个所述孔眼的轴线与所述喷嘴体轴截面平行。

进一步地，所述多个孔眼包括从前至后的锥孔段、直孔段和台阶孔段。

进一步地，所述尾套前端设有台阶孔，所述挡圈设置在所述台阶孔内。

进一步地，所述尾套外表面设有相邻的从前至后半径逐渐减小的第一圆锥面和从前至后半径逐渐增大的第二圆锥面。

进一步地，所述尾套的尾端设有第一内螺纹，所述尾套的前端设有第二内螺纹。

进一步地，所述限位套的尾端设有外螺纹，所述外螺纹适于与所述第二内螺纹配合。

本实用新型实施例提供的技术方案的有益效果是：

本实用新型的旋转喷嘴，包括：尾套、挡圈、喷嘴体、钢球和限位套，其中，所述尾套与所述限位套相连，所述尾套和所述限位套均为中空管状体，所述挡圈设置在所述尾套内，所述喷嘴体设置在所述限位套内，适于相对所述限位套旋转，所述喷嘴体上设有前后贯通的多个孔眼，流体可通过所述多个孔眼形成旋转射流，使得旋转喷嘴同时具有多孔喷嘴和旋流喷嘴的特点，破岩能力强，能够在较硬地地层中形成有效穿透，同时，破岩所形成的孔眼孔壁较圆滑，可以使得旋转喷嘴喷射在地层中钻进的更远。

附图说明

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。

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型喷嘴体的剖面图；

图3为本实用新型喷嘴体的左视图。

图中的附图标记分别表示：

1、尾套；2、挡圈；3、喷嘴体；4、钢球；5、限位套；

11、台阶孔；12、第一圆锥面；13、第二圆锥面；

31、环状台阶；32、孔眼；33、射入孔；321、锥孔段；

322、直孔段；323、台阶孔段；51、锥面。

具体实施方式

为使本实用新型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。

本实用新型实施例提供了一种旋转喷嘴，如图1所示，其包括尾套1、挡圈2、喷嘴体3、钢球4和限位套5。

具体地，尾套1与限位套5相连，尾套1和限位套5均为中空管状体，挡圈2设置在尾套1内，喷嘴体3设置在限位套5内，适于相对限位套5旋转，喷嘴体3上设有前后贯通的多个孔眼32，流体可通过多个孔眼32形成旋转射流，喷嘴体3的前端形成环状台阶31，钢球4设置在环状台阶31处，且抵靠限位套5的内壁，使得喷嘴体3和限位套5之间的摩擦为由滑动摩擦变为滚动摩擦，用于减小喷嘴体3和限位套5之间的摩擦力。

因此，本实用新型实施例利用尾套1、挡圈2、喷嘴体3、钢球4和限位套5，构成了一种旋转喷嘴，使得旋转喷嘴同时具有多孔喷嘴和旋流喷嘴的特点，破岩能力强，能够在较硬地地层中形成有效穿透，同时，破岩所形成的孔眼孔壁较圆滑，可以使得旋转喷嘴喷射在地层中钻进的更远。

为了更好地实现旋转喷嘴的功能，在本实施例中，喷嘴体3的尾端设有射入孔33，射入孔33与孔眼32相连通，多个孔眼32的个数为三个，使得喷嘴能够起到多孔喷嘴钻孔破岩的效果，且三个孔眼32为均匀分布地斜孔，每个孔眼32的轴线与喷嘴体3轴截面C-C平行，且相距3mm，孔眼32的轴线与喷嘴体3的轴线呈20°夹角，多个孔眼32包括从前至后的锥孔段321、直孔段322和台阶孔段323，其中，锥孔段321的锥角度数为40°，直孔段322的直径为0.9mm，台阶孔段的直径为2mm。

同时，尾套1外表面设有相邻的从前至后半径逐渐减小的第一圆锥面12和从前至后半径逐渐增大的第二圆锥面13，第一圆锥面12的锥角度数为30°，第二圆锥面13的锥角度数为120°，尾套1前端设有台阶孔11，挡圈2设置在台阶孔11内，尾套1的尾端设有第一内螺纹，使得尾套1便于与其他装置相连，尾套1的前端设有第二内螺纹，限位套5的尾端设有外螺纹，外螺纹适于与第二内螺纹配合，使得尾套1与限位套5相连；限位套5的的前端设有从前至后半径逐渐增大的锥面52，锥面的锥角度数为60°，用于引导射流。

在实际使用过程中，流体通过尾套1，通过喷嘴体3的射入孔33流入喷嘴体3，通过孔眼32形成射流，射流的反冲力对喷嘴体3产生动量矩，喷嘴体3会绕自身轴线旋转，从而形成旋转射流，进行破岩。

以上所述仅是为了便于本领域的技术人员理解本实用新型的技术方案，并不用以限制本实用新型。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。