，组成双层通道流量互补式导压喷砂器。
[0018]所述双层通道流量互补式滑套5为管柱状，外部管壁车有一圈不规则的宽凹槽，作为外层环形通道，中间内设锥形的投球孔，在投球孔上下两侧分别开有孔槽将滑套外部与内腔上下部分连通，外层通道截面积和中央通道共同形成过流通道，内外通道截面积此消彼长，相加后面积基本相等。
[0019]我们以6级压裂为例，由双层通道流量互补式导压喷砂器组成施工管柱。如图6所示，双层通道流量互补式导压喷砂器设在封隔器中间，施工管柱中自上而下喷砂器的滑套中央通道孔径逐层减小，外层通道流通量逐级增大，弥补中央通道过流的的减少，实现了喷砂器内不产生节流的优势，配套封隔器需采用导压型并且是非节流型坐封的Y344型封隔器。
[0020]压裂施工通常以27/8”油管为施工基本管柱，其最大内通径为Φ62_，即使下层工具的内通径设计超过Φ62mm，实际流通量也不可能超过C>62mm通量。即下层的所有工具的内通量只能小于中?62mm。喷砂器内的滑套在直径设计上存在三个重要尺寸，滑套最大外径，滑套第二外径，滑套最小内径(也是接球座内径)，分别称之为R_、R_t、R_(此处举例三个尺寸取自每层喷砂器内通道最窄处截面值).此三种尺寸R_取值时要保证喷砂器安全壁厚。为了便于说明，Rmax取一个定值Φ80ι?πι，相关喷砂器内径也是C>80mm，喷砂器外径取Φ 110mm，则喷砂器单壁厚为15mm.以符合安全设计要求。R_、R_t、R_三者之间的关联，1?_数值最大且为一定值，R _t、R_都小于R _。滑套的壁厚通常取单边5mm，则R_t =R_+10，R_根据投入球的直径进行调整，应比对应球的直径小于3mm。
[0021]此三种尺寸在管柱使用中处于最上面的第一层时，称之为& _、&处于由上而下的第二层时，称之为R2 _、R2 nex0R3 同理，处于自上而下的第6层时，根据数字顺序，其三种尺寸被称为R6 _、R6 next、R6 _.
[0022]根据图5所示:自上而下的第一层过流面积为:
[0023]Si= 31 (R 1 max2-Rl nexZ+Rl ?.?η^ ；
[0024]自上而下的第二层过流面积为:
[0025]S2= 31 (R 2 max2-R2 next2+R2 min2);
[0026]其它各层过流面积依次为:
[0027]Sn= 31 (R n max2-Rn next2+Rn min2);
[0028]设计一组低密度球的直径数据(单位为mm)，投入球从上到下直径依次为55、51、47……35.直径递减4，相应球座即内通道孔直径可以定为52、48、44……32。
[0029]可以推算出从上而下的过流面积为
[0030]第一层过流面积Si球径 55mm 通道内孔 52，S 1= 3.14(40 2-312+262) = 4129
[0031]第二层过流面积S2球径 51mm 通道内孔 48，S 2= 3.14(40 2-292+242) = 4191
[0032]第三层过流面积S3球径 47mm 通道内孔 44，S 3= 3.14 (40 2~272+222) = 4254
[0033]......
[0034]第六层过流面积S6球径35_通道内孔32，S 6= 3.14 (40 2~212+162) = 4443
[0035]根据计算，常用压裂管柱最大内通径为Φ62，过流面积是3017mm2，双层通道流量互补式滑套喷砂器每一层理论过流面积都要大于压裂管柱最大通径。因而，双层通道流量互补式导压喷砂器从物理结构上来说实现了无节流，使得高压含砂液体在管柱中的畅通流动。
[0036]从上面的简易计算中可以看出，随着地层的加深，投球越来越小，但过流面积没有减小，反而能加大，实现了最佳的过流方式。同时管柱中的过流量未变，但过流面积增大，会降低流速，使得摩擦阻力也会随之降低，更有利于保护工具。该喷砂器保留了常规投球喷砂器可多层级使用和操作简便的优点，同时克服其逐层节流的缺陷，提高了喷砂器的输砂效率。
【主权项】
1.双层通道流量互补式导压喷砂器，含喷砂器主体、销钉、喷砂孔、密封圈、双层通道流量互补式滑套、导压下接头、导压管、渗水割缝、内导压通道，其特征是:喷砂器主体为圆管状上设有销钉孔和喷砂孔，双层通道流量互补式滑套以销钉固定于喷砂器主体内，在喷砂器主体下部内连接导压下接头，下接头的管壁内设有内导压通道，内导压通道通过导压下接头上的深水割缝与喷砂器内部相联通，喷砂器主体、导压下接头、双层流量互补式滑套、导压管之间设有密封圈，组成双层通道流量互补式导压喷砂器。2.根据权利要求1双层通道流量互补式导压喷砂器，其特征是:所述双层通道流量互补式滑套为管柱状，外部管壁上有一段较宽的凹槽，是滑套的外层环形通道，中间内设锥形的投球孔，在投球孔上下两侧分别开有孔槽将滑套外部与内腔上下部分连通，外层通道截面积和中央通道共同形成过流通道，内外通道截面积此消彼长，相加后面积基本相等。
【专利摘要】双层通道流量互补式导压喷砂器，含喷砂器主体、销钉、喷砂孔、密封圈、双层通道流量互补式滑套、导压下接头、导压管、渗水割缝、内导压通道。该喷砂器在保持投球喷砂器可多层级使用优点的同时，通过独特新颖的双层通道式流量互补式滑套的设计，使得喷砂器拥有滑套内层通道和滑套外层通道，两通道过流截面面积，此消彼长，形成互补，使过流面积为一基本定值，克服其在管柱逐层节流的缺点。导压下接头将上层的水压绕过低密度球，传导至下层需要水压的工具，如封隔器，水力锚，保证施工管柱正常工作。该喷砂器在施工管柱中应用可减小高压液体在管柱中所受摩擦阻力，使整个管柱中过流量、过流速度相近，避免流量受限，提高输砂的效率。
【IPC分类】E21B43/267
【公开号】CN105443103
【申请号】CN201510594728
【发明人】王书海
【申请人】盐城市畅海精密机械有限公司
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2015年9月10日