[实用新型]一种井下高压脉冲水力喷射压裂工具

说明书

本实用新型公开了一种井下高压脉冲水力喷射压裂工具，包括外筒体，所述外筒体为上下都设有公锥螺纹的短节，其内部为圆柱形的空腔结构，在空腔结构的底部设有台阶，在台阶内固定有内筒体，所述内筒体的上部连接有叶轮，所述叶轮的轴心与所述内筒体同轴，可沿着内筒体旋转；所述内筒体为空心结构，在所述内筒体的筒壁上设有多个侧孔，作为内孔，在所述外筒体的侧面也设有多个侧孔，作为外孔，内孔和外孔尺寸和位置相同。本实用新型能将压裂液的水利能转化为转动能进行驱动，实现喷嘴通道的周期性开闭，可同时实现多处高压脉冲射孔，能充分利用压裂液能量，具有较高的射孔效率；易于变化脉冲射孔的频次且运行可靠。

技术领域

本实用新型涉及钻井工具技术领域，特别涉及一种压裂工具，具体是一种井下高压脉冲水力喷射压裂工具。

背景技术

随着非常规油气资源以及油气藏的开发利用，水力压裂储层改造成为研究热点，常规水力压裂通过地面的压裂车多次反复的向套管注射高压流体用以压裂岩石，效率较低且能耗较大，而水力喷射压力技术的产生在很大程度上改善了这些情况。水力喷射压裂技术是一种全新的集水力射孔、压裂等技术于一体的油田增产改造技术，水力喷射压裂技术，是在常规水力压裂上增加水力喷射工具，充分利用水力喷射压裂技术能够同时实现射孔、压裂、封隔等多种功能，在水力喷射压力工具具体实施的过程中井下工具是非常重要的一个环节。在不需要进行机械封隔的前提下，就能够完成较为精确的地层内定点喷射，仅使用一套工具就可以完成储层内多个层段的压裂工作。采用水力压裂技术解决了多次起下管柱的问题，更加的节能高效，但目前的水力喷射压裂技术大多实现连续性的恒定射流，射流压力几乎保持不变，压裂效果还有待提高。

中国实用新型专利CN20181061655.0公布了一种脉冲式喷射加砂工具，包括本体，在本体上开有通孔，在通孔内安装有转子；在本体上安装有喷嘴；在转子上开有过流槽；所述转子能够在本体的通孔内转动，在转动过程中，当过流槽与喷嘴对准时，压裂液通过过流槽进入喷嘴产生高速射流，当过流槽与喷嘴不对准时，喷嘴被转子堵住。该方案的缺点在于：设备结构较为复杂，转子运动未充分利用压裂液的能量，没有考虑到减小转子与支支撑转子结构之间的摩擦，容易损坏转子传动效率较低，射孔效率较低，转子与定子之间几乎无间隙，运动稳定性较差。中国实用新型专利CN20201061627.7提供一种自激震荡式脉冲水力压裂工具及方法，具有可拆卸连接的喷射器、单流阀体和震荡器；喷射器的侧壁上设置有喷嘴；单流阀体和震荡器之间形成第一震荡腔；震荡器内形成第二震荡腔；单流阀体被封堵球封堵后，含砂液体通过喷嘴喷射出使套管上形成射孔；封堵球被反向洗出；高排量液体经过喷射器和单流阀体后再进入第一震荡腔和第二震荡腔内进行震荡，形成高频率高压脉冲液体；形成的液体进入到套管和工具之间形成的环空腔体内与高含砂液体混合，形成的混合液体穿过套管上的射孔对目标压裂层段进行压裂，该方案的缺点在于：各部件结构复杂，整体结构较为分散，通过封堵球封堵形成密闭空间，随着压裂液不断累积形成射孔，射孔效率较低，射孔通道不能实现开闭，工作时易于发生泄漏，射孔频次变化困难。因此，对于该技术依然存在很多需要改进的地方。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型的目的提供一种井下高压脉冲水力喷射压裂工具，该工具能将压裂液的水利能转化为转动能进行驱动，实现喷嘴通道的周期性开闭，可同时实现多处高压脉冲射孔，能充分利用压裂液能量，具有较高的射孔效率。通过控制压裂液的流量实现脉冲喷射的频次控制，易于变化脉冲射孔的频次且运行可靠。

本实用新型的技术方案如下：

一种井下高压脉冲水力喷射压裂工具，包括外筒体，所述外筒体为上下都设有公锥螺纹的短节，其内部为圆柱形的空腔结构，在空腔结构的底部设有台阶，在台阶内固定有内筒体，所述内筒体为上部和下部都封闭的空心柱状结构，且在上部设有流道孔，所述内筒体的上部连接有叶轮，所述叶轮的轴心与所述内筒体同轴，可沿着内筒体旋转；所述内筒体为空心结构，在所述内筒体的筒壁上设有多个侧孔，作为内孔，在所述外筒体的侧面也设有多个侧孔，作为外孔，内孔和外孔尺寸和位置相同。