[实用新型]井下高压水力射孔器旋流喷咀

说明书

本实用新型属于从井中开采油、气、水；可溶解或可溶化物质或矿物泥浆的方法或设备技术领域，具体涉及到射孔器的零件。

专利号为2203778A、发明名称为《一种改进的油井钻孔装置和方法》的英国专利，该专利所用的喷咀为在壳体内装有直的喷水管，高压水流从该喷咀喷射出，将岩石冲碎，实现在井下岩石上射孔目的，井下高压水力射孔器采用这种喷咀在井下岩石上射孔，所射的孔孔径小、孔浅，不能适应油、气井的高产要求。此外，喷咀的前端面直接与被侵彻的岩石面接触，一方面喷咀与岩石面之间的射距为零，高压水流所射的孔孔径小，另一方面喷咀很容易被损坏，使用寿命短，一但喷咀被损坏，需停止作业，将井下高压水力射孔器从井下取出，重新更换喷咀，影响了井下作业进程。

本实用新型的目的在于克服上述喷咀的缺点，为井下高压水力射孔器提供一种所射的孔孔径大且孔深、使用寿命长的旋流喷咀。

为达到上述目的，本实用新型采用的解决方案是：在壳体的一端设有管接头或接孔，在壳体内一侧设表面加工有能使流体改变流动方向的旋流槽或旋流孔的旋流子，壳体内另侧构成锥体状旋流腔，在锥体状旋流腔的顶端加工有喷射孔，壳体的外侧加工有排屑槽，在壳体的另一端设有定距爪。

本实用新型旋流子表面上加工的旋流槽或旋流孔有2～8道或个，加工在该旋流子的侧面。本实用新型壳体内右侧锥体状旋流腔侧面的切平面与中心平面的二面角α的取值范围为：30°≤α≤75°。

本实用新型旋流子表面旋流槽或旋流孔的中心线与旋流子中心线的夹角β的取值范围为：25°≤β≤75°。

本实用新型安装在高压水力射孔器上进行试验，在岩石靶上打孔，在厚度为300～500mm的不同硬度岩石靶上打孔，打出的孔径可达60mm，在厚度为500mm和700mm的两块岩石靶上打孔，能将两块岩石射穿，本实用新型若安装在具有随动装置的井下高压水力射孔器上在岩石上射孔，射孔深度可达2.5～3m。本实用新型与GB2203778A专利相比，喷咀的外壳内安装有旋流子，高速高压水流经旋流子在壳体内的旋流腔旋流经喷射孔喷射出，高速高压旋转水流所射的孔径大且孔深，在喷咀前端设有定距爪，使喷咀与岩石面保留一定的射程，而且使喷咀前端不容易被撞坏，延长了喷咀的使用寿命。本实用新型可安装在井下高压水力射孔器上使用。

图1是本实用新型一个实施例的结构示意图。

图2是图1的右视图。

图3是图1中旋流子的主视图。

图4是图3的左视图。

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步详细说明。

在图1、2、3、4中，在壳体2的左端用螺纹联接有管接头1，在壳体2内安装有旋流子3，本实施例的旋流子3为圆柱形，在旋流子3的圆柱侧面均布加工有两道旋流槽3-1，该旋流槽3-1的中心线与旋流子3的中心线的夹角β为25°，旋流槽3-1的径向截面为正三角形，槽顶角γ为60°，旋流槽3-1也可加工成径向截面为矩形的旋流槽3-1或径向截面为圆形的旋流孔，高速高压水流沿着旋流槽3-1流动成为旋转水流。壳体2内右侧构成锥体状的旋流腔2-3，该旋流腔2-3侧面的切平面与壳体2的中心平面的二面角α为30°，高速高压水流经旋流子3的旋流槽3-1进入旋流腔2-3后，形成边前进边绕中心轴高速旋转的旋流体，在离心力的作用下，使旋流体紧贴旋流腔2-3的锥面，形成中空的圆锥体水射流。在圆锥体状旋流腔2-3的顶部加工有喷射孔2-2，高速高压旋转水流可从喷射孔2-2喷射出，将岩石冲碎，实现在岩石上射孔。在壳体2外表面轴向加工有6道排屑槽2-4，排屑槽2-4用于将高速高压旋转水流冲碎的岩石从排屑槽2-4内排出。在壳体2的右端还加工有定距爪2-1，本实施例壳体2的右端有6个定距爪2-1，定距爪2-1用于本实用新型在岩石上射孔时使得喷射孔2-2与岩石面之间始终保持固定的距离，以防本实用新型前进时喷射孔2-2以及壳体2的右端面被岩石撞坏，同时使得高速高压中空的圆锥体水射流与岩石面之间保持固定的射距。