[实用新型]一种用于钻井和增产的射流装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及石油、天然气的开发技术领域，尤其涉及一种用于钻井和增产的射流装置。

背景技术

为了提高钻井作业效率和降低开发成本，高压水射流技术在石油、天然气开采领域日益受到重视。然而，目前采用的高压水射流的钻头作业方式比较单一，主要是水射流辅助钻井。

现有技术中，例如，中国专利第CN1776185A号和中国专利第CN101413380A号均公开了一种射流钻井装置。上述射流装置在射流破岩时，管内高压直接作用在复位弹簧上，只能满足较低工作压力，例如小于30MPa下的工作，不适用于用油气高压钻井、增产作业。中国专利第CN202380976U号公开了“一种机械自切换式高压水射流割缝钻头”，上述钻头在钻进的过程中，由于在井底的受力变化导致弹簧反复受到压缩，容易疲劳破坏，且钻头施加在井底的钻压不稳定。世界专利第WO2014/032006A1号公开了“一种远程控制的钻井割缝作业工具及方法”，上述工具为一种高压水射流钻井和割缝一体化作业的工具，其主要是通过不同压力范围来调节钻头的转向、钻进和割缝等作业。然而，该装置存在结构复杂、能量利用率低以及高压下工作弹簧的寿命短等局限性，使其难以在低渗透储层油气开采领域中推广应用。中国专利第CN1451839A号公开了一种“可远程控制钻孔、割缝和纠偏的水力钻头”，该装置可以实现水射流钻井和割缝增产两种作业。然而，该装置结构复杂，钻井割缝作业转换时性能不够稳定。

因此，需要一种新型的用于钻井和增产的射流装置以满足使用需求。

实用新型内容

为了解决上述部分或全部技术问题，本实用新型提供了一种用于钻井和增产的射流装置。该装置包括钻头、与钻头连接的壳体以及套在壳体内的阀体。在壳体的前端设有与钻头相连通的钻井水通道，在壳体的后端设有射流喷嘴。阀体能相对于壳体滑动，并以择一的方式打开钻井水通道或射流喷嘴。由此，可以实现钻井和增产作业的一体化操作，通过阀体的滑动进行钻井作业或增产作业的切换。

进一步地，在阀体远离钻头的一端的外壁上构造有第一环状台阶，在壳体远离钻头的一端，连接设有液压通道的壳体连接部；液压通道的出口与第一环状台阶对齐。由此，液压通道中的高压流体可以推动阀体相对于壳体滑动。

进一步地，在阀体的壁上液压通道与射流喷嘴之间，构造有阀体径向水通道。优选地，射流喷嘴沿壳体的周向上呈对称分布，阀体径向水通道与射流喷嘴相匹配。由此，当阀体滑动到一定位置时阀体径向水通道与射流喷嘴对齐，可以实现射流割缝作业以进行增产。

进一步地，在阀体靠近钻头的一端的外壁上构造有第二环状台阶，在壳体内壁上构造有与第二环状台阶的外轮廓相匹配的凹槽。由此，当阀体滑动时第二环状台阶可以移动至凹槽内。

进一步地，在第二环状台阶的壁上套有复位弹簧。由此，阀体能在复位弹簧的作用下向后滑动以恢复至原来的状态。

进一步地，在凹槽的侧壁上构造有沿径向设置的钻井水通道入口。由此，当阀体滑动至凹槽中时，阀体侧壁将关闭钻井水通道的入口。

进一步地，钻头包括前方喷嘴和反向喷嘴，前方喷嘴的开口朝向钻进方向，反向喷嘴的开口方向背对钻进方向。由此，当高压流体流过前方喷嘴后，将对井底岩石形成冲击以进行破岩；当高压流体流经反向喷嘴时，将为装置提供向前移动的推力，使钻头钻进。

进一步地，射流喷嘴包括自激振动喷嘴或普遍射流喷嘴。射流喷嘴的个数为1至4个，所述射流喷嘴的直径为0.5至10mm。