[发明专利]一种可预设喷射角度的水力喷砂射孔工具

权利要求书

1.一种可预设喷射角度的水力喷砂射孔工具，其特征在于主体结构包括上扶正器、上端盖、上联接套、上轴承、内筒、偏心外筒、下联接套、喷嘴、喷射外筒、推力轴承、水力锚定块、压板、弹簧、下轴承、下端盖和下扶正器，其中上扶正器和下扶正器通过螺纹连接在内筒上，对整个工具起扶正居中作用，可保证偏心外筒及喷射外筒与井壁不接触，上扶正器和下扶正器能自由旋转，使预设喷嘴的喷射角度与重力方向夹角不受外力影响而改变；上端盖、上联接套、偏心外筒、下联接套、喷射外筒、下端盖均与内筒为间隙密封配合，并利用上轴承、推力轴承和下轴承与内筒发生相对转动；上端盖和上连接套之间通过螺纹连接，上端盖和上连接套将上轴承压紧固定在内筒上；上联接套与偏心外筒之间通过螺纹连接；下联接套上端凸台与偏心外筒下端凸台相互配合，喷射外筒通过下联接套下端螺纹与下联接套连接，下联接套将偏心外筒和喷射外筒压紧；喷射外筒上开有安装喷嘴的螺纹孔，喷嘴通过螺纹孔固定安装在喷射外筒上；内筒周向设有多个键槽型通孔，用于联通内筒和喷嘴的流道，槽型通孔的个数根据实际需要确定；喷射外筒通过台阶面将推力轴承锁紧至内筒下端台阶面与喷射外筒台阶面之间，喷射外筒与下端盖螺纹连接，下轴承固定在喷射外筒与下端盖之间；内筒下部安装有水力锚定块，压板通过螺钉固定在内筒外表面，压板通过弹簧将水力锚定块压缩在内筒上，水力锚定块外表面采用现有技术进行粗糙化处理，通过内筒水力加压将内筒和喷射外筒压紧锁定，在喷砂射孔过程中稳定喷射方向；采用所述可预设喷射角度的水力喷砂射孔工具实现水力喷砂射孔的具体过程为：对于薄油层水平井水力喷砂射孔施工时，为避免射孔方向垂直，导致后期压裂施工时裂缝上下方向穿过油层，选择垂直于水平井筒延伸方向，向两侧井壁水平方向喷射，施工时，选用带有对称180°方向喷嘴安装孔的喷射外筒，放松下联接套，使偏心外筒和喷射外筒分别独立相对内筒转动，然后转动喷射外筒，调整喷嘴的喷射方向至水平面方向，偏心外筒自然状态水平放置，确保偏心配重垂直向下，与重力方向同向；保持偏心外筒与喷射外筒处于该相对位置，锁紧下连接套，使偏心外筒和喷射外筒能够同步相对内筒旋转，然后将工具联接外部的喷砂射孔施工管串入井至预定位置，偏心外筒由于重力作用，在其偏心配重作用下，通过下联接套带动喷射外筒转动至偏心外筒重心最低位置处，此时喷射外筒上所安装的喷嘴喷射方向平面与重力方向垂直，朝向水平段套管两侧水平喷射，实现薄油层水平井喷砂射孔方位控制；对于其他水平井、大斜度井的喷砂射孔方位控制，依实际需要设计喷射方位，确定喷射方位角度与重力方向的夹角，然后在井口调整水力喷砂射孔工具偏心外筒和喷射外筒至设计角度，此时，连接工具入井后喷射方位即为井口预设置方位，实现工具延井筒圆周任意方位的喷砂射孔作业，适用于在石油、天然气大斜度井、水平井完井或后期增产改造过程。