[发明专利]一种水力脉冲波动发生装置及使用方法

说明书

本发明涉及一种水力脉冲波动发生装置及使用方法，属于石油、天然气开发增产增注改造技术领域，装置包括上接头、下接头、导流管和盲堵，上接头和下接头分别安装于导流管两端，导流管内部设有导流槽和导流腔，导流管中间位置设有射流喷嘴，下接头外侧安装有盲堵，导流管外侧活动设有旋转轮，旋转轮内侧设有射流腔，射流腔内侧设有过流喷嘴，过流喷嘴位置与射流喷嘴位置对应。本发明采用周向旋转运动喷射蓄能，该方式大大提高了装置的可靠性和井筒环境的适应范围，大幅延长装置使用寿命。

技术领域

本发明涉及一种水力脉冲波动发生装置及使用方法，属于石油、天然气开发增产增注改造技术领域。

背景技术

随着我国石油工业的不断壮大，石油开发已进入非常规油气资源的开发时期，如何提高非常规油气资源的开发效果和降低开发成本是现阶段新课题。对此，近年来很多知名专家提出了水力波动压裂、波动辅助化学驱、脉冲冲击波增透等一系列前沿新技术，其主要是利用脉冲产生的冲击波带、压缩波带、弹性波带对目标层进行长期激励和扰动，通过破裂、撕裂等作用，起到扩孔增渗、降压、洗油等目的；由于脉冲波动技术具有投资低、环保、安全、工艺相对简单等优点，具有很好的发展前景。

目前，脉冲波动技术室内研究较多，现场应用较少，其主要原因是脉冲发生装置的研究较少，已成为制约该技术大面积现场推广的关键因素。现有报道的脉冲波动发生装置大多数都是基于活塞式结构，由于受到密封形式的影响，在压裂、采出水回注等工艺方面受到很多的限制，导致其可靠性很低，井下故障较高，无法长期在井下工作。

中国专利文件CN108425626A公开了一种投球控制式水力脉冲工具及方法，该投球控制式水力脉冲工具，至少包括管状的壳体，壳体内通过压帽连接有水力脉冲发生装置，水力脉冲发生装置包括水力脉冲发生器和盖板，水力脉冲发生器外壁通过连接有具有圆弧外表面的盖板形成完整的圆柱体结构，所述水力脉冲发生器为管状体，管状体的圆周上均匀设置有脉冲腔，脉冲腔与盖板形成径向密封的腔体。该发明的水力脉冲发生装置进行单向的脉冲释放，适应范围较小。

有鉴于此，研发一种提高装置的可靠性和井筒环境的适应范围，可以不断放大脉冲振幅，释放产生高振幅脉冲冲击波的脉冲波动发生装置是十分有必要的。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种水力脉冲波动发生装置，该装置提高了可靠性和井筒环境的适应范围，可以不断放大脉冲振幅，释放产生高振幅脉冲冲击波。

本发明还提供一种水力脉冲波动发生装置的使用方法。

本发明的技术方案如下：

一种水力脉冲波动发生装置，包括上接头、下接头、导流管和盲堵，上接头和下接头分别安装于导流管两端，导流管内部设有导流槽和导流腔，导流管中间位置设有射流喷嘴，下接头外侧安装有盲堵，导流管外侧活动设有旋转轮，旋转轮内侧设有射流腔，射流腔内侧设有过流喷嘴，过流喷嘴位置与射流喷嘴位置对应。

优选的，导流管两端外侧安装有支撑转轴，旋转轮通过支撑转轴安装于导流管外侧。

优选的，导流腔过流面积为导流槽过流面积的2倍及以上，导流腔过流体积为导流槽过流体积的3倍及以上。

优选的，射流腔两侧设有液封腔，液封腔用于封堵射流腔内的液体。

进一步优选的，液封腔为细长型腔体，由于液流阻力很大，液封腔阻止液体漏失，进而起到液封的目的。

优选的，射流腔体积大于液封腔体积，液封腔长度大于射流腔长度。

进一步优选的，射流腔体积为液封腔体积的5倍及以上。

优选的，旋转轮两端内侧设有密封环，密封环嵌入上接头和下接头，实现旋转轮的整体密封要求。

优选的，旋转轮外侧安装有喷嘴调节环，喷嘴调节环设有喷嘴，喷嘴位置与过流喷嘴位置对应。