双层通道流量互补式导压喷砂器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及石油钻采机械设备，具体涉双层通道流量互补式导压喷砂器。
【背景技术】
[0002]改革开放以来，国民经济得到快速增长，“科技创新，自主创新”已成为目前国内工业发展的主流，我国工业正逐步向集约型、节能减排、低碳高效的方向发展。喷砂器是应用于石油井开采后期，为改善因有机质沉淀和出砂造成储层孔隙堵塞提高产量，而采用的压裂酸化处理施工管柱中的部件。它主要为向指定层面喷出高压含砂液体，同时产生节流形成内外压差，如连接K344型封隔器，为其提形成足够的座封力确保封隔器密封可靠。现今国内外采用的喷砂器根据使用和操作方式大致可分为两大品种，分别是投球滑套喷砂器和压差滑套喷砂器，这两种喷砂器都有各自无法克服的缺陷。投球喷砂器的球座滑套在施工管柱中，自上而下随层级增加而增厚，减小了管柱内径，增人管柱摩擦阻力。同时为保证管内外压差为封隔器提供座封力，缩小喷砂孔，限制了流量，降低输砂效率，但同时要保证压裂地层所需压力，因此增加地面设施的工作负荷，会缩短其使用寿命。压差滑套喷砂器，接受液压信号，在压裂管柱中仅限使用一次，并在第一层即最下层中首先使用，还不能多层使用，在使用中需要多次解封进行上提，耗时多，井口密封工作难。为了解决上述问题，科研单位的科技人员不断地研究与探索，研发新型的喷砂器，虽然在技术上取得了一定的进展，但在实际运用中仍然存在着尚未克服的技术难题。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于克服以上不足，提供了双层通道流量互补式导压喷砂器。该喷砂器在保持投球喷砂器可多层级使用优点的同时，通过独特新颖的双层通道式流量互补式滑套的设计，使得喷砂器拥有滑套内层通道和滑套外层通道，两通道过流截面面积，此消彼长，形成互补，使过流面积为一基本定值，克服其在管柱逐层节流的缺点。导压下接头将上层的水压绕过低密度球，传导至下层需要水压的工具，如封隔器，水力锚，保证施工管柱正常工作。该喷砂器在施工管柱中应用可减小高压液体在管柱中所受摩擦阻力，使整个管柱中过流量、过流速度相近，避免流量受限，提高输砂的效率。
[0004]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:含喷砂器主体、销钉、喷砂孔、密封圈、双层通道流量互补式滑套、导压下接头、导压管、渗水割缝、内导压通道，喷砂器主体为圆管状上设有销钉孔和喷砂孔，双层通道流量互补式滑套以销钉固定于喷砂器主体内，在喷砂器主体下部内连接导压下接头，下接头的管壁内设有内导压通道，内导压通道通过导压下接头上的深水割缝与喷砂器内部相联通，喷砂器主体、导压下接头、双层流量互补式滑套、导压管之间设有密封圈，组成双层通道流量互补式导压喷砂器。
[0005]所述双层通道流量互补式滑套为管柱状，外部管壁上有一段较宽的凹槽，是滑套的外层环形通道，中间内设锥形的投球孔，在投球孔上下两侧分别开有孔槽将滑套外部与内腔上下部分连通。外层通道截面积和中央通道共同形成过流通道，内外通道截面积此消彼长，相加后面积基本相等。
[0006]本发明采用的技术原理是:采用机械及气动液压原理设计而成，相对于传统的投球喷砂器滑套，该喷砂器滑套将锥形球座设在滑套中间，外部管壁设有一圈宽凹槽，是滑套的外层环形通道，凹槽两端开有多个孔与内腔连通，构成二层平行通道，从滑套投球孔处截面上看，喷砂器呈现四个同心圆结构，中心圆即内层通道，第一环是滑套管壁，第二环为外层通道，第三环为喷砂器主体管壁，滑套管壁为保证结构强度厚度为一定值，当中心圆的直径缩小，外层通道面积就会增大，形成互补使得喷砂器总的过流面积不变。在导压下接头上设有渗水割缝和内导压通道，以便于在施工投球后将喷砂器以上的水压传递到喷砂器下方的封隔器和水力锚中，渗水割缝宽度在0.1mm左右，小于0.3-0.6mm的砂粒直径，防止砂粒进入内导压通道，将导压通道堵塞。
[0007]当需要使用相应的喷砂器时，投入此层所对应直径的低密度球，投入的球坐落于双层通道流量互补式滑套的锥形球座上，将内通道堵塞，此时从地面栗入的高压液体只能从外层通道流到下层空间，显然，投球后的通道变小，此时，滑套阻碍了液体向下流动，形成了较大的阻力，力的作用是相互的，下行液体对滑套也形成了相应的冲击力，滑套受力剪断与喷砂器固定的销钉向下滑动，使得外层通道也被封闭，同时，喷砂孔被打开，完成液体流动的改向，实现对相应地层供砂。同时，液体压力通过导压下接头传递至下方封隔器以继续保持坐封，实现对需要输砂的地层的下部一段距离内的有效封堵隔离。
[0008]本发明的有益效果是:该双层通道流量互补式喷砂器在保持投球喷砂器多层及使用优点的同时，克服了其逐层节流的缺点。在多层级压裂管柱中，能使各层喷砂通量相同，且通量几乎接近管柱中最大通径，避免各级节流现象，减小高压液体在管柱中所受摩擦阻力，提高压裂施工安全与质量，提高输砂效率。
【附图说明】
[0009]下面是结合附图和实施例对本发明进一步描述:
[0010]图1为双层通道流量互补式导压喷砂器结构剖视意图；
[0011]图2为双层通道流量互补式导压喷砂器的导压下接头俯视示意图；
[0012]图3为双层通道流量互补式导压喷砂器的导压下接头示意图；
[0013]图4为双层通道流量互补式导压喷砂器投球示意图；
[0014]图5为双层通道流量互补式导压喷砂器投球后工作状态示意图；
[0015]图6为双层通道流量互补式导压喷砂器施工管柱示意图；
[0016]在图1、2、3、4、5、6中:1.喷砂器主体、2.销钉、3.喷砂孔、4.密封圈、5.双层通道流量互补式滑套、6.导压下接头、7.导压管、8.渗水割缝、9.内导压通道、10低密度球。
【具体实施方式】
[0017]如图1、2、3、4、6所示，喷砂器主体1为圆管状上设有销钉孔和喷砂孔3，双层通道流量互补式滑套5以销钉2固定于喷砂器主体1内，在喷砂器主体1下部内连接导压下接头6，导压下接头6的管壁内设有内导压通道9，内导压通道9通过导压下接头6上的渗水割缝8与喷砂器内部相联通，导压下接头8下设导压管7，喷砂器主体1、导压下接头6、双层流量互补式滑套5、导压管7之间设有密封圈4