[发明专利]阿基米德双螺旋分流式双簇水力喷射压裂一体化管柱

说明书

本发明提供一种阿基米德双螺旋分流式双簇水力喷射压裂一体化管柱，两个阿基米德双螺旋分流短节和两个阿基米德双螺旋分流水力喷射器本体内腔特殊加工阿基米德双螺旋梯形结构，并在双螺旋梯形槽表面镀有镍基合金材料以防止流体由于旋向（旋角）的改变而引起螺旋梯形槽局部冲蚀。本发明使旋流的携砂流体沿螺旋槽流到每个喷嘴中，实现了双簇水力喷射压裂管柱上、下游两个阿基米德双螺旋分流水力喷射器之间颗粒砂浓度、流量、压力均衡，达到了两个阿基米德双螺旋分流水力喷射器同时射开地层和套管的目的，有效解决了带底封拖动双簇水力喷射压裂管柱失效难题，实用性强，效果显著，适合应用于水平井带底封拖动多级水力喷射压裂工艺中。

技术领域

本发明涉及阿基米德双螺旋分流式双簇水力喷射压裂一体化管柱，主要适用于水平井带底封拖动多级水力喷射压裂工艺中。

背景技术

水力喷射压裂工艺是长庆油田低渗透油气藏增储上产的主流技术，实施这项技术的关键工具串为多级水力喷射压裂管柱，借此完成低渗透油气藏试油、改造、完井一体化施工作业。由于目前带底封拖动水力喷射压裂施工过程中，双簇水力喷射压裂管柱上、下游喷射器之间出现了严重的颗粒砂浓度不均匀现象，并导致上游喷射器射不开套管和地层或射孔时间长、下游喷射器提前射开套管和地层且发生冲蚀损坏，从而导致带底封拖动双簇水力喷射压裂管柱提前失效，给现场施工带来了很大困难和挑战。为解决上述难题，自主创新设计了阿基米德双螺旋分流式双簇水力喷射压裂一体化管柱。

发明内容

本发明通过采用阿基米德双螺旋线结构来改变常规水力喷射压裂管柱上、下游喷射器前面油管内部和上、下游喷射器内部流体的流态和流向，解决了带底封拖动双簇水力喷射压裂管柱上、下游喷射器之间颗粒砂浓度、流量、压力均衡问题，有效防止了带底封拖动双簇水力喷射压裂管柱因上、下游喷射器不同程度的冲蚀而导致上、下喷射器损坏，达到了避免整个带底封拖动双簇水力喷射压裂管柱因此完全失效而无法继续施工的目的。

本发明采用的技术方案为：

阿基米德双螺旋分流式双簇水力喷射压裂一体化管柱，包括油管、第一调整短节、第一阿基米德双螺旋分流短节、第一阿基米德双螺旋分流水力喷射器、第二阿基米德双螺旋分流短节、第二阿基米德双螺旋分流水力喷射器，所述第一调整短节两端分别与油管、第一阿基米德双螺旋分流短节连接，第一阿基米德双螺旋分流短节另一端与第一阿基米德双螺旋分流水力喷射器连接；第一阿基米德双螺旋分流水力喷射器另一端通过第二调整短节与第二阿基米德双螺旋分流短节连接，第二阿基米德双螺旋分流短节另一端与第二阿基米德双螺旋分流水力喷射器，第二阿基米德双螺旋分流水力喷射器的另一端连接有伸缩补偿器，伸缩补偿器的另一端连接有底封拖动压裂封隔器。

所述油管与第一调整短节通过安全接头连接。

所述油管为Φ73mm油管。

所述第一调整短节、第二调整短节均为Φ73mm调整短节。

所述第一阿基米德双螺旋分流水力喷射器与第二阿基米德双螺旋分流水力喷射器结构相同，长度370mm，外径100mm，内径32mm。

所述第一阿基米德双螺旋分流短节与第二阿基米德双螺旋分流短节结构相同，长度2500mm，外径90mm，内径32mm。

所述第一阿基米德双螺旋分流短节与第一阿基米德双螺旋分流水力喷射器两者本体内腔阿基米德双螺旋线沿顺时针方向，螺旋角45°，双螺旋螺距120mm，双螺旋线间距30mm，螺旋梯形槽长120mm，槽深5mm，槽底部宽度10mm，梯形角60°；第二阿基米德双螺旋分流短节与第二阿基米德双螺旋分流水力喷射器同样通过上述方法连接。

第二阿基米德双螺旋分流水力喷射器与伸缩补偿器之间设置有单流阀。

所述第一阿基米德双螺旋分流短节与第一阿基米德双螺旋分流水力喷射器，第二阿基米德双螺旋分流短节与第二阿基米德双螺旋分流水力喷射器均为螺纹连接。