一种水力喷射器的制作方法

1.本实用新型涉及压裂技术领域，尤其涉及一种水力喷射器。


背景技术：

2.不动管柱水力喷射压裂技术在低渗、低压、薄互层发育的储层压裂改造、封隔器不易坐封的井以及裸眼或筛管完井的水平井或直井中取得了较好的效果，且特别适用于薄互储层压裂改造，可以有效动用储层储量，对于新井和老井都具有良好的适应性，近几年在苏里格自营区块、冀东、海南等市场均成功应用且压裂效果明显优于其他分层压裂方式。但井下工作环境复杂，且高压携砂流体通过喷嘴时产生的高速射流反溅会对喷射器本体造成损伤。现有水力喷射器在应用过程中存在表面抗反溅能力差的问题，从而影响其使用寿命，不能满足现场需求。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种水力喷射器，提高喷嘴的耐冲蚀性能，改善喷嘴易损坏和喷射器抗反溅能力差的情况，从而提高水力喷射器的使用寿命。
4.为了解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案在于：
5.一种水力喷射器，包括设置有腔室的上体、设置于上体侧壁的出料口、滑动设置于上体内腔并在未激发状态下遮挡出料口的球座，出料口处设置有喷嘴，喷嘴的开口斜向上设置。
6.进一步的，喷嘴的轴线与上体的轴线之间的夹角β大于0
°
小于90
°
。
7.进一步的，喷嘴的轴线与上体的轴线之间的夹角β为85
°
。
8.进一步的，水力喷射器还包括剪钉，球座与上体通过剪钉连接，剪钉在径向穿过上体后插入球座，剪钉在球被泵入球座上方并在井口压力的作用下被剪断。
9.进一步的，水力喷射器还设置有下体，下体设置于上体的下方，并与上体螺纹连接，下体的下部设置有缩颈部，缩颈部用于承载下降后的球座和位于球座上的球。
10.进一步的，喷嘴包括喷嘴主体和设置于喷嘴主体外部的压帽；喷嘴主体和压帽同轴设置；喷嘴主体和压帽之间焊接连接。
11.进一步的，出料口的内壁设置有螺纹，压帽螺纹连接于出料口。
12.进一步的,喷嘴由硬质合金制成。
13.进一步的，上体由合金钢制成。
14.进一步的，喷射器表面喷涂硬质合金粉末。
15.综合上述技术方案，本实用新型所能实现的技术效果在于：
16.本实用新型提供的水力喷射器包括设置有腔室的上体、设置于上体侧壁的出料口、滑动设置于上体内腔并在未激发状态下遮挡出料口的球座，出料口处设置有喷嘴，喷嘴的开口斜向上设置。
17.由于本实用新型提供的水力喷射器的喷嘴的开口斜向上设置，使高压携砂流体在
通过喷嘴后斜向上射出。相比于喷嘴的轴线垂直于上体的轴线射出的喷射器，因而高压流体冲击地层反溅后不再直接冲击喷嘴及喷射器表面，而是以一定的倾角斜向反溅冲击喷嘴及喷射器表面，增大了反溅的冲击距离，减小了反溅的动能和密度，因此减小了喷射器的损耗，提高了喷射器的使用寿命。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1为本实用新型实施例提供的水力喷射器的半剖示意图；
20.图2为图1上体的半剖示意图；
21.图3位图1中喷嘴的剖视图。
22.图标：100-上体；200-球座；300-喷嘴；400-剪钉；500-下体；600-密封圈；
23.110-出料口；120-上入口；130-上出口；210-球口；310-喷嘴主体；320-压帽；510-缩颈部；520-下入口。
具体实施方式
24.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
25.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
26.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定义和解释。
27.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
28.此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
29.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，
或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
30.下面结合附图，对本实用新型的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
31.不动管柱水力喷射压裂技术在低渗、低压、薄互层发育的储层压裂改造、封隔器不易坐封的井以及裸眼或筛管完井的水平井或直井中取得了较好的效果，且特别适用于薄互储层压裂改造，可以有效动用储层储量，对于新井和老井都具有良好的适应性。但井下工作环境复杂，且高压携砂流体通过喷嘴时产生的高速射流反溅会对喷射器本体造成损伤。现有水力喷射器在应用过程中存在表面抗反溅能力差的问题，从而影响其使用寿命，不能满足现场需求。
32.有鉴于此，本实用新型提供了一种水力喷射器，包括设置有腔室的上体100、设置于上体100侧壁的出料口110、滑动设置于上体100内腔并在未激发状态下遮挡出料口110的球座200，出料口110处设置有喷嘴300，喷嘴300的开口斜向上设置。
33.由于本实用新型提供的水力喷射器的喷嘴300的开口斜向上设置，使高压携砂流体在通过喷嘴300后斜向上射出。相比于喷嘴300的轴线垂直于上体100的轴线射出的喷射器，因而高压流体冲击地层反溅后不再直接冲击喷嘴300及喷射器表面，而是以一定的倾角斜向反溅冲击喷嘴300及喷射器表面，增大了反溅的冲击距离，减小了反溅的动能和密度，因此减小了喷射器的损耗，提高了喷射器的使用寿命。
34.以下结合附图1、2、3对本实施例提供的水力喷射器的结构和形状进行详细说明：
35.上体100整体为空心轴，一端的内圆设置有内螺纹，与其他工具相连，设置为上入口120，另一端设置为上出口130。上体100的侧壁开设有出料口110，与喷嘴300连接，出料口110的轴线不垂直于上体100的轴线。
36.球座200为圆环形，插入上体100的内圆与上体100滑动连接。球座200的一端的内圆设置有倒角，设置为球口210，球口210靠近上入口120，远离上出口130，工作时的球落入球口210。球座200的外圆的上侧和下侧开设有密封槽，密封槽内设置有密封圈600，以保证球座200的外圆与上体100的内圆密封良好，使出料口110保持封闭，不与上体100的内腔连通。
37.本实施例中的喷嘴300包括喷嘴主体310和设置于喷嘴主体310外部的压帽320。喷嘴300与压帽320头同轴设置，喷嘴300与压帽320之间通过焊接连接，采用stellite12合金制备的co120焊条将喷嘴300与盖帽进行硬面堆焊，较专用胶粘结的连接方式降低了喷嘴主体310的脱落概率。
38.进一步的喷嘴主体310设置为圆环形，深入上体100的一端的内圆设置有圆角，减小了对流体的阻力，进而减小了高压携砂流体对喷嘴主体310的磨蚀。
39.进一步的，压帽320的内圆为台阶轴，内圆直径较小的一段与喷嘴主体310连接，台阶面对喷嘴主体310限位，防止高压携砂流体将喷嘴主体310冲出，破坏喷嘴300。压帽320的外圆设置有外螺纹，上体100的出料口110设置有内螺纹，使喷嘴300与上体100通过螺纹连接紧固。
40.进一步的，喷嘴300的轴线与上体100的轴线之间的夹角设置为β，夹角β大于0
°
小
于90
°
。
41.优选的，夹角β设置为85
°
，可减轻水力喷射器的冲蚀失重率，降低喷嘴300脱落概率。
42.进一步的，水力喷射器还包括剪钉400，球座200与上体100之间通过剪钉400固定连接。剪钉400在径向穿过上体100后插入球座200侧壁，使球座200与上体100相对位置固定，保证在开始工作之前喷嘴300与上体100内腔不连通。
43.进一步的，水力喷射器还包括下体500，下体500设置为空心轴。下体500的一端为缩颈部510，外圆设置有外螺纹，与其他工具相连；内圆直径小于球座200的外径，在球座200落入下体500时对球座200限位，防止球座200继续移动。下体500的另一端设置为下入口520，下入口520设置有内螺纹，上体100的上出口130设置有外螺纹，上体100与下体500通过螺纹连接。
44.进一步的，下入口520内圆处设置有倒角，使球座200在落入下体500时可以顺利通过。球座200相对于球口210的另一端的外圆设置有倒角，使球座200落入下体500时顺利通过。
45.进一步的，下体500的缩颈部510上方的内圆的直径与球座200的外圆的直径相同，使球座200的外圆与上体100的内圆保持良好的密封。
46.进一步的，所述喷嘴300有硬质合金支撑，提高喷嘴300的耐冲蚀能力以及抗破损能力，优选牌号为0cr17ni4cu4nb。
47.进一步的，上体100由合金钢支撑，提高上体100的强度，优选牌号为4330v。
48.进一步的，喷射器表面喷涂硬质合金粉末，优选wc-co合金粉末，提高喷射器的抗反溅能力。
49.本实施例提供的水力喷射器的工作过程如下：
50.将适合尺寸的球经过上入口120泵送到球座200上，卡在球口210处，使球与球座200形成密封，因球座200与上体100之间同样为密封状态，故在进口压力的作用下剪断球座200与上体100间连接的剪钉400，并推动球和球座200滑入下体500，使喷嘴300与上体100的内腔连通。同时因球座200卡在缩颈部510处，使球体与下体500之间为密封状态，故此时喷射器上仅有喷嘴300与外界连通，高速携砂流体通过喷嘴300射出。
51.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。