[发明专利]水平井压裂装置、水平井压裂系统及其操作方法

权利要求书

1.一种水平井压裂装置，其特征在于，包括：

油管(10)；

导向头(20)；

可旋转地设置在所述油管(10)和所述导向头(20)之间的多级喷枪组件(30)，所述多级喷枪组件(30)具有绕其轴向旋转的自转状态和被限制旋转的锁定状态；所述水平井压裂装置(2)还包括支撑连接组件(40)，所述支撑连接组件(40)为两个，两个所述支撑连接组件(40)分别设置在所述多级喷枪组件(30)的轴向的两端；所述支撑连接组件(40)包括：扶正器(41)；与所述扶正器(41)连接的转向机构(42)，所述转向机构(42)相对于所述扶正器(41)靠近所述多级喷枪组件(30)的一侧；所述支撑连接组件(40)还包括连接管(43)，所述连接管(43)设置在所述扶正器(41)和所述转向机构(42)之间，和/或所述连接管(43)设置在所述转向机构(42)的靠近所述多级喷枪组件(30)的一侧，和/或所述连接管(43)设置在所述扶正器(41)的远离所述多级喷枪组件(30)的一侧；所述转向机构(42)包括：固定部，所述固定部与所述扶正器(41)固定连接；相对于所述固定部可旋转设置的旋转部，所述转向机构(42)具有当所述旋转部相对于所述固定部旋转时的自由位置和当所述旋转部相对于所述固定部卡紧时的卡紧位置，当所述油管(10)内的压力小于锁定压力时，所述转向机构(42)处于所述自由位置，所述多级喷枪组件(30)处于所述自转状态，当所述油管(10)内的压力大于或等于所述锁定压力时，所述转向机构(42)处于所述卡紧位置，所述多级喷枪组件(30)处于所述锁定状态；

其中，所述多级喷枪组件(30)包括：至少一个喷枪(31)，各所述喷枪(31)沿所述多级喷枪组件(30)的轴向连续设置或间隔设置；

偏心管(32)，所述偏心管(32)与所述喷枪(31)在所述多级喷枪组件(30)的周向止转连接；

所述偏心管(32)具有配重部(321)，所述偏心管(32)的径向平面内过所述配重部(321)的质心的直径所在的直线与所述喷枪(31)喷嘴的喷射方向之间呈预设夹角，以通过设置不同角度的所述预设夹角，当多级喷枪组件( 30) 旋转平衡后，控制所述多级喷枪组件(30)在其周向上不同位置处的喷射方向。

2.根据权利要求1所述的水平井压裂装置，其特征在于，所述偏心管(32)为多个，多个所述偏心管(32)沿所述多级喷枪组件(30)的轴向连续设置或间隔设置。

3.根据权利要求1所述的水平井压裂装置，其特征在于，所述水平井压裂装置(2)还包括相连接的单流阀(50)和筛管(60)，所述单流阀(50)和所述筛管(60)位于所述多级喷枪组件(30)和所述导向头(20)之间，且所述筛管(60)相对于所述单流阀(50)靠近所述导向头(20)的一侧。

4.根据权利要求3所述的水平井压裂装置，其特征在于，所述筛管(60)上开设有多个筛孔(61)，多个所述筛孔(61)沿所述筛管(60)的轴向和周向间隔设置。

5.一种水平井压裂系统，包括套管(1)和沿所述套管(1)的延伸方向可移动地设置在所述套管(1)内的水平井压裂装置(2)，所述套管(1)与所述水平井压裂装置(2)之间形成环空(11)，其特征在于，所述水平井压裂装置(2)是权利要求1至4中任一项所述的水平井压裂装置。