本發(fā)明涉及井下作業(yè)，是一種適用于含能切割的環(huán)形噴頭。

背景技術(shù)：

1、油氣井生產(chǎn)施工過程中，隨著時間的推移，油氣井中的采油管柱、測試管柱、施工工具管柱等會由于井底的封隔器、測試閥、施工鉆具等發(fā)生銹蝕失效、變形、損壞等情況，而無法正常起出井內(nèi)管柱串，實施修井、更換井內(nèi)施工工具等作業(yè)，在采取常規(guī)解卡措施仍然無效后，通常要采取油管內(nèi)切割工藝，從卡點以上切斷油管，起出斷口以上管柱串，然后下入打撈、鉆磨等工具進(jìn)行下步處理。常用的油管內(nèi)切割工藝有爆炸切割、機(jī)械切割、化學(xué)含能切割等，這幾種切割工藝技術(shù)各有利弊，存在各自的局限性。

2、在傳統(tǒng)的化學(xué)含能切割過程中，通過利用鋁熱反應(yīng)產(chǎn)生的高溫熔融金屬流體射流，實現(xiàn)對井下管柱的定向穿孔作業(yè)，而在高溫熔融金屬流體的驅(qū)動下，容易產(chǎn)生巨大的熱量及壓力，從而造成化學(xué)含能切割時噴頭被損壞或變形等情況；另外，現(xiàn)有定向穿孔作業(yè)的噴頭存在環(huán)形切割效果不好的問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供了一種適用于含能切割的環(huán)形噴頭，克服了上述現(xiàn)有技術(shù)之不足，其能有效解決現(xiàn)有化學(xué)含能切割用噴頭環(huán)形切割效果不好的問題。

2、本發(fā)明的技術(shù)方案是通過以下措施來實現(xiàn)的：一種適用于含能切割的環(huán)形噴頭包括噴頭本體，噴頭本體上側(cè)設(shè)有進(jìn)口環(huán)槽，噴頭本體下部外側(cè)沿圓周間隔設(shè)有若干個內(nèi)端能與進(jìn)口環(huán)槽下端連通的射流孔，每個射流孔均呈內(nèi)窄外寬的扇環(huán)形，進(jìn)口環(huán)槽上端的截面積為s1，所有射流孔內(nèi)端的截面積和為s2，其中s2＜s1。

3、下面是對上述發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步優(yōu)化或/和改進(jìn)：

4、上述噴頭本體下部外側(cè)可沿圓周間隔均布設(shè)有四個射流孔，每個射流孔均呈扇環(huán)形。

5、上述噴頭本體的外圓周長可為第一周長，第一周長為c1，射流孔外端的弧長為第一弧長，第一弧長為l1，其中0.2c1≤l1≤0.235c1。

6、上述進(jìn)口環(huán)槽的外圓周長可為第二周長，第二周長為c2，射流孔內(nèi)端的弧長為第二弧長，第一弧長為l2，其中0.16c2≤l2≤0.18c2。

7、上述射流孔的寬度可為h1，其中3mm≤h1≤10mm。

8、上述進(jìn)口環(huán)槽下端可與射流孔內(nèi)端連接處呈圓弧過渡狀。

9、上述噴頭本體上端外側(cè)設(shè)有外螺紋。

10、本發(fā)明結(jié)構(gòu)合理而緊湊，使用方便，通過設(shè)置呈內(nèi)窄外寬的扇環(huán)形的射流孔，使高溫熔融金屬流體沿射流孔兩側(cè)設(shè)置的斜面發(fā)散，從而實現(xiàn)環(huán)形切割作業(yè)；通過將進(jìn)口環(huán)槽上端的截面積設(shè)置為大于所有射流孔內(nèi)端的截面積，增加高溫熔融金屬流體從進(jìn)口環(huán)槽進(jìn)入射流孔的壓力，從而增強(qiáng)切割效果，具有穩(wěn)定、可靠和環(huán)形切割效果好的特點。

技術(shù)特征：

1.一種適用于含能切割的環(huán)形噴頭，其特征在于包括噴頭本體，噴頭本體上側(cè)設(shè)有進(jìn)口環(huán)槽，噴頭本體下部外側(cè)沿圓周間隔設(shè)有若干個內(nèi)端能與進(jìn)口環(huán)槽下端連通的射流孔，每個射流孔均呈內(nèi)窄外寬的扇環(huán)形，進(jìn)口環(huán)槽上端的截面積為s1，所有射流孔內(nèi)端的截面積和為s2，其中s2＜s1。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于含能切割的環(huán)形噴頭，其特征在于噴頭本體下部外側(cè)沿圓周間隔均布設(shè)有四個射流孔。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的適用于含能切割的環(huán)形噴頭，其特征在于噴頭本體的外圓周長為第一周長，第一周長為c1，射流孔外端的弧長為第一弧長，第一弧長為l1，其中0.2c1?≤l1≤0.235c1。

4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的適用于含能切割的環(huán)形噴頭，其特征在于進(jìn)口環(huán)槽的外圓周長為第二周長，第二周長為c2，射流孔內(nèi)端的弧長為第二弧長，第一弧長為l2，其中0.16c2≤l2≤0.18c2。

5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的適用于含能切割的環(huán)形噴頭，其特征在于射流孔的寬度為h1，其中3mm≤h1≤10mm。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的適用于含能切割的環(huán)形噴頭，其特征在于射流孔的寬度為h1，其中3mm≤h1≤10mm。

7.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或6所述的適用于含能切割的環(huán)形噴頭，其特征在于進(jìn)口環(huán)槽下端與射流孔內(nèi)端連接處呈圓弧過渡狀。

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的適用于含能切割的環(huán)形噴頭，其特征在于進(jìn)口環(huán)槽下端與射流孔內(nèi)端連接處呈圓弧過渡狀。

9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的適用于含能切割的環(huán)形噴頭，其特征在于進(jìn)口環(huán)槽下端與射流孔內(nèi)端連接處呈圓弧過渡狀。

10.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或6或8或9所述的適用于含能切割的環(huán)形噴頭，其特征在于噴頭本體上端外側(cè)設(shè)有外螺紋。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及井下作業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，是一種適用于含能切割的環(huán)形噴頭，其包括噴頭本體，噴頭本體上側(cè)設(shè)有進(jìn)口環(huán)槽，噴頭本體下部外側(cè)沿圓周間隔設(shè)有若干個內(nèi)端能與進(jìn)口環(huán)槽下端連通的射流孔，每個射流孔均呈內(nèi)窄外寬的扇環(huán)形。本發(fā)明結(jié)構(gòu)合理而緊湊，使用方便，通過設(shè)置呈內(nèi)窄外寬的扇環(huán)形的射流孔，使高溫熔融金屬流體沿射流孔兩側(cè)設(shè)置的斜面發(fā)散，從而實現(xiàn)環(huán)形切割作業(yè)；通過將進(jìn)口環(huán)槽上端的截面積設(shè)置為大于所有射流孔內(nèi)端的截面積，增加高溫熔融金屬流體從進(jìn)口環(huán)槽進(jìn)入射流孔的壓力，從而增強(qiáng)切割效果，具有穩(wěn)定、可靠和環(huán)形切割效果好的特點。

技術(shù)研發(fā)人員：劉寶振,許得祿,徐傳友,石義,趙廣,吳欣,杜聰
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國石油天然氣集團(tuán)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15