喷枪的制作方法

本发明涉及石油压裂技术领域，具体而言，涉及一种喷枪。

背景技术：

在压裂技术领域里，水力喷射压裂技术以其造缝位置准确、无需机械封隔和对地层无污染等优势，得到了普遍的应用。

随着对油田的不断开发，井深与改造规模日益增大，对压裂工具也提出了更高的技术要求，喷枪是一种常用依靠水力携砂射孔的压裂工具。

而传统的喷枪在使用时会出现因射孔不完善而造成喷砂射孔作业效率低的问题，此外，传统的喷枪在喷砂射孔作业过程中，喷出的高速携砂液射到套管上后会返溅而造成对喷枪的冲蚀，从而严重地影响了喷枪的使用寿命。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提供一种喷枪，以解决现有技术中的喷枪在使用时会出现因射孔不完善而造成喷砂射孔作业效率低以及使用寿命短的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种喷枪，用于压裂作业，包括：本体，本体具有腔体，喷嘴，喷嘴设置在本体上，喷嘴具有喷射孔，喷射孔用于将腔体与外界连通；喷射孔的轴线与本体的径向平面之间形成喷射夹角a。

进一步地，喷射夹角a大于0度且小于等于30度。

进一步地，喷嘴为多个，多个喷嘴绕本体的周向间隔设置，本体上开设有多个装配孔，多个装配孔绕本体的周向间隔设置，且多个喷嘴一一对应地嵌设在多个装配孔内。

进一步地，装配孔为阶梯孔，阶梯孔的内径沿远离腔体的方向增大，且喷嘴的外壁面与阶梯孔的内壁面适配性贴合。

进一步地，喷枪还包括保护套筒组件，保护套筒组件套设在本体上，保护套筒组件上开设有避让孔，避让孔与喷射孔相对设置。

进一步地，避让孔的孔径大于喷射孔的孔径，且避让孔的轴线与喷射孔的轴线共线。

进一步地，本体的与保护套筒组件相对的表面上开设有多个容纳槽，多个容纳槽沿本体的轴向间隔设置，容纳槽用于容纳粘接本体和保护套筒组件的胶液。

进一步地，保护套筒组件包括：保护套，避让孔开设在保护套上；压帽，压帽与本体连接并与保护套的底端抵接，以将保护套与本体卡紧。

进一步地，压帽上开设有安装孔，本体的与安装孔相对的位置处具有限位凹槽，喷枪还包括防转螺钉，防转螺钉穿过安装孔并抵顶在限位凹槽内。

进一步地，压帽与本体螺纹连接。

应用本发明的技术方案，由于喷嘴设置在本体上，且喷嘴具有用于将腔体与外界连通的喷射孔，因此，利用喷枪能够将腔体内的携砂液通过喷射孔有效地喷出，而实现喷砂射孔作业。

由于喷射孔的轴线与本体的径向平面之间形成喷射夹角a。这样，携砂液的喷射方向便不会沿着本体的径向喷出，而是偏向与本体的一端倾斜喷射，从而喷出的携砂液碰到套管后不会按原路径返回，进而避免了返回的携砂液冲击喷出的携砂液而造成喷出的携砂液的能量损失，使射孔完善，提高了喷砂射孔作业效率；不仅如此，喷出的携砂液碰到套管后不会按原路径返回，便不会反射到喷嘴处对喷嘴造成冲蚀，从而大大地延长了喷嘴的使用寿命，提高了喷枪的实用性。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的一种可选实施例的喷枪的局部剖视示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、本体；11、腔体；12、装配孔；13、容纳槽；20、喷嘴；21、喷射孔；30、保护套筒组件；31、避让孔；32、保护套；33、压帽；331、安装孔；40、防转螺钉。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为了解决现有技术中的喷枪在使用时会出现因射孔不完善而造成喷砂射孔作业效率低以及使用寿命短的问题，本发明提供了一种喷枪。

如图1所示，用于压裂作业的喷枪包括本体10和喷嘴20，本体10具有腔体11，喷嘴20设置在本体10上，喷嘴20具有喷射孔21，喷射孔21用于将腔体11与外界连通；其中，喷射孔21的轴线与本体10的径向平面之间形成喷射夹角a。

由于喷嘴20设置在本体10上，且喷嘴20具有用于将腔体11与外界连通的喷射孔21，因此，利用喷枪能够将腔体11内的携砂液通过喷射孔21有效地喷出，而实现喷砂射孔作业。

需要说明的是，本申请的喷枪的本体10表面采用硬化处理，能够进一步提高本体10表面的抗磨性能。

由于喷射孔21的轴线与本体10的径向平面之间形成喷射夹角a。这样，携砂液的喷射方向便不会沿着本体10的径向喷出，而是偏向与本体10的一端倾斜喷射，从而喷出的携砂液碰到套管后不会按原路径返回，进而避免了返回的携砂液冲击喷出的携砂液而造成喷出的携砂液的能量损失，使射孔完善，提高了喷砂射孔作业效率；不仅如此，喷出的携砂液碰到套管后不会按原路径返回，便不会反射到喷嘴20处对喷嘴20造成冲蚀，从而大大地延长了喷嘴20的使用寿命，提高了喷枪的实用性。

可选地，喷射夹角a大于0度且小于等于30度。将喷射夹角a的合理地优化在此角度范围内，不仅能够确保喷射孔21的喷出的携砂液的方向合理，能够起到提高喷砂射孔作业效率和防止喷嘴20被冲蚀的效果，而且这种结构的喷嘴20还便于加工制造，大大地降低了喷嘴20的加工制造成本，从而有利于控制喷枪的整体成本。

可选地，为了进一步提高喷枪喷砂射孔作业效率，使得喷枪能够同时同步进行多个压裂射孔，喷嘴20为多个，多个喷嘴20绕本体10的周向间隔设置，本体10上开设有多个装配孔12，多个装配孔12绕本体10的周向间隔设置，且多个喷嘴20一一对应地嵌设在多个装配孔12内。

可选地，喷嘴20通过焊接或粘接的方式与本体10连接。

如图1所示，装配孔12为阶梯孔，阶梯孔的内径沿远离腔体11的方向增大，且喷嘴20的外壁面与阶梯孔的内壁面适配性贴合。这种本体10与喷嘴20的结构装配形式，确保了喷嘴20装配在本体10的稳定性，使得喷枪能够高效地完成喷砂射孔作业。

如图1所示，喷枪还包括保护套筒组件30，保护套筒组件30套设在本体10上，保护套筒组件30上开设有避让孔31，避让孔31与喷射孔21相对设置。保护套筒组件30的设置起到了对喷嘴20的保护作用和限位作用，不仅能够确保喷嘴20与过多的杂质接触而受到损坏或腐蚀，而且还能够将喷嘴20有效地压紧在本体10上，避免其从装配孔12内脱出。而避让孔31能够避免影响由喷射孔21喷出的携砂液的既定运动轨迹，从而提高了喷枪进行喷砂射孔作业的稳定性。

可选地，避让孔31的孔径大于喷射孔21的孔径，且避让孔31的轴线与喷射孔21的轴线共线。这种结构的避让孔31成为斜孔，更能够合理地与喷射孔21进行适配。当然为了考虑保护套筒组件30的加工成本，避让孔31也可以开设呈沿本体10的径向方向延伸的直孔(本实施例图1中示出)。

如图1所示，本体10的与保护套筒组件30相对的表面上开设有多个容纳槽13，多个容纳槽13沿本体10的轴向间隔设置，容纳槽13用于容纳粘接本体10和保护套筒组件30的胶液。这样，能够有效的防止保护套筒组件30发生转动，确保避让孔31和喷射孔21能够高度的连通适配。

如图1所示，保护套筒组件30包括保护套32和压帽33，避让孔31开设在保护套32上，压帽33与本体10连接并与保护套32的底端抵接，以将保护套32与本体10卡紧。

可选地，保护套32由硬质合金制成。压帽33的表面也经过硬化处理，以提高其表面的耐冲蚀性能。

如图1所示，压帽33上开设有安装孔331，本体10的与安装孔331相对的位置处具有限位凹槽，喷枪还包括防转螺钉40，防转螺钉40穿过安装孔331并抵顶在限位凹槽内。这样，有效地避免了压帽33发生转动，确保了喷枪能够稳定地工作。

可选地，为了便于压帽33与本体10之间的装配或拆卸，压帽33与本体10螺纹连接。

本发明的技术方案有效地解决了现有技术中的喷枪的喷砂射孔作业效率低、喷枪本体冲蚀严重的问题，极大地提高了压裂管柱的安全性和应用效果。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。