CN112031693A - 一种液压推送井口连接装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液压推送井口连接装置，包括主体和上端接头，主体上安装有锁紧液缸Ⅰ、锁紧液缸Ⅱ、球筒总成、推球装置；楔形推块通过螺纹连接于锁紧液缸Ⅰ上，并与锁紧块斜面贴合，通过锁紧液缸Ⅰ的直线运动实现将锁紧块推入主体，与上端接头贴合并压紧上端接头；锁紧环通过螺母与锁紧液缸Ⅱ活塞台肩配合固定实现上下移动以锁紧或解锁锁紧块；推球装置通过推球液缸直线运动实现压裂球的投送；球筒总成固定在主体上，通过指示旗缩回球筒内实现所有压裂球投送完成的指示。该装置能实现远程控制及自动对接，并能多次投球，确保了操作人员的作业安全，降低了劳动强度。

Description

一种液压推送井口连接装置

技术领域

本发明属于油气田酸化压裂装备技术领域，具体涉及一种液压推送井口连接装置。

背景技术

水平井+分段压裂可以有效提高油气井的产量，这种油气增产改造方式在我国已经获得了广泛的应用。在进行射孔压裂前，首先进行防喷装置管串的连接，通常需要操作人员爬上平台，或者使用升降吊篮车将操作人员送到井口位置，将井口压帽取开，再用吊车将防喷装置管串吊起并缓慢移动至井口位置，通过人工将防喷装置管串和井口对准，吊车缓慢下放防喷装置管串后人工旋紧连接螺母。完成井口装置连接后，操作人员离开危险区域，然后开始射孔、压裂等作业。当本口井作业完成后，依然通过人工拆卸螺母，然后吊车将防喷装置管串吊起并移至另一个井口进行作业，如此往复。

井口装置连接的作业过程中，靠人力扶正然后完成连接螺母的旋紧和拆卸作业，不但劳动强度大，而且操作人员就在吊臂下方附近，如果指挥吊车失误或配合不当容易造成物体打击伤害。同时，在这种作业条件下，现场操作人员处于井口位置的高压区域，存在较大的安全风险。

发明内容

本发明的目的是提供一种液压推送井口连接装置，解决现有技术中存在作业人员频繁上井口平台作业，工作量大且存在高压风险的问题。

本发明所采用的技术方案是，一种液压推送井口连接装置，包括主体和上端接头，主体上安装有锁紧液缸Ⅰ、锁紧液缸Ⅱ、球筒总成、推球装置；主体包括底座，底座上设置有内部中空的第一柱形圆筒，柱形圆筒顶部设置内部中空且为圆柱状的中筒，中筒的顶部设置有内部中空的第二柱形圆筒，第二柱形圆筒顶部设置有喇叭状的井口导入器，井口导入器内设置有上端接头；中筒与第二柱形圆筒之间设置有锁紧环；第二柱形圆筒下部外壁设置有多个矩形孔；锁紧块均位于矩形孔内；锁紧液缸锁紧液缸Ⅰ通过螺栓固定在中筒下底面，锁紧液缸锁紧液缸Ⅰ的第一活塞杆端部通过第一螺纹连接楔形推块，楔形推块的斜面d与锁紧块贴合；锁紧液缸Ⅱ的第二活塞杆穿过锁紧环的上表面。

本发明的特点还在于，

中筒外侧壁还开设有多个矩形槽；矩形槽底部设置有第一圆孔；锁紧液缸锁紧液缸Ⅰ的第一活塞杆从第一圆孔伸出，楔形推块处于矩形槽中。

中筒外侧壁还设置有多个竖槽，中筒上表面还设置有多个第二圆孔，第二圆孔位于竖槽上方；锁紧液缸Ⅱ通过第一螺栓固定在竖槽中，第二活塞杆依次穿过第二圆孔以及锁紧环的上表面。

锁紧液缸锁紧液缸Ⅰ和锁紧液缸Ⅱ均设置有多个且沿周向均匀分布在中筒上。

中筒上还设置有上下贯通的通孔；球筒总成包括球筒、挡帽、指示球、指示杆、指示旗、转轴、螺母、连接绳、球筒盖；球筒通过螺纹固定在通孔中，球筒顶部设置有球筒盖，球筒外壁上沿轴向设置有滑槽，连接绳穿过球筒盖，两端分别连接指示球与挡帽；指示杆通过转轴和螺母连接于指示球上，并能沿轴心转动；指示杆上安装有指示旗；指示杆能沿滑槽上下运动。

中筒外侧壁还设置有第三圆孔；推球机构包括推球液缸、外筒、球篮；推球液缸与外筒通过第二螺栓和第二螺母进行连接；且推球液缸水平固定在中筒外侧壁，外筒伸入第三圆孔中，推球液缸的第三活塞杆伸出外筒，且活塞杆通过第二螺纹连接球篮；球篮位于中筒内，且球篮位于球筒正下方。

底座沿周向均匀设置有多个连接孔。

本发明的有益效果是：该装置能实现远程控制及自动对接，并能多次投球，确保了操作人员的作业安全，降低了劳动强度。

附图说明

图1是本发明一种液压推送井口连接装置的结构示意图；

图2是本发明一种液压推送井口连接装置的半剖示意图(一)；

图3是本发明一种液压推送井口连接装置的半剖示意图(二)；

图4是本发明一种液压推送井口连接装置的半剖示意图(三)；

图5是本发明一种液压推送井口连接装置中主体的结构示意图；

图6是本发明一种液压推送井口连接装置中球筒总成的结构示意图；

图7是本发明一种液压推送井口连接装置中推球装置的结构示意图。

图中，10.主体，20.上端接头，30.锁紧块，40.锁紧环，50.楔形推块，60.锁紧液缸Ⅰ，70.锁紧液缸Ⅱ，80.球筒总成，90.推球装置；101.第一圆孔，102.矩形槽，103.矩形孔，104.第二圆孔，105.通孔，106.第三圆孔，107.台阶面a，108.主体内腔；109.连接孔，1-1.底座，1-2.第一柱形圆筒，1-3.中筒，1-4.第二柱形圆筒，1-5.井口导入器，1-6.倒L型凹槽，1-7.竖槽；201.台阶面b，202.斜面a，203.密封结构；301.斜面b，302.斜面c；501.斜面d；601.螺栓，602.第一活塞杆，603.第一螺纹；701.第一螺栓，702.台肩，703.第一螺母，704.第二活塞杆；801.球筒，802.挡帽，803.指示球，804.指示杆，805.指示旗，806.转轴，807.螺母，808.连接绳，809.球筒盖，810.滑槽；901.推球液缸，902.外筒，903.球篮，904.第二螺栓，905.第二螺母，906.第二螺纹，907.第三活塞杆，9021.凸台，9031.斜面e，9032.斜面f，9033.凹槽。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

参照图1，本发明一种液压推送井口连接装置，主要包括主体10、上端接头20、锁紧块30、锁紧环40、楔形推块50、锁紧液缸Ⅰ60、锁紧液缸Ⅱ70、球筒总成80、推球装置90。

参照图4和图5，主体10内部为上下贯通的主体内腔108，主体10包括底座1-1，底座1-1上设置有内部中空的第一柱形圆筒1-2，柱形圆筒1-2顶部设置内部中空且为圆柱状的中筒1-3，中筒1-3的顶部设置有内部中空的第二柱形圆筒1-4，中筒1-3的直径均大于第一柱形圆筒1-2和第二柱形圆筒1-4的直径，第二柱形圆筒1-4顶部设置有喇叭状的井口导入器1-5，井口导入器1-5内设置有上端接头20；

底座1-1沿周向均匀设置有多个连接孔109；连接孔109用于与井口装置进行对接；

中筒1-3外壁呈对称设置有倒L型凹槽1-6，中筒1-3外侧壁还开设有多个矩形槽102；矩形槽102底部设置有第一圆孔101；

中筒1-3外侧壁还设置有多个竖槽1-7，中筒1-3上表面还设置有多个第二圆孔104，第二圆孔104位于竖槽1-7上方；

中筒1-3上还设置有上下贯通的通孔105；中筒1-3外侧壁还设置有第三圆孔106；第二柱形圆筒1-4下部外壁设置有多个矩形孔103；

中筒1-3与第二柱形圆筒1-4之间设置有锁紧环40；

如图2所示，锁紧液缸锁紧液缸Ⅰ60通过螺栓601固定在中筒1-3下底面，第一活塞杆602从中筒1-3上的第一圆孔101伸出，第一活塞杆602端部通过第一螺纹603连接楔形推块50，楔形推块50处于矩形槽102中；楔形推块50的斜面d501通过与锁紧块30的斜面b301贴合以推动锁块30进入矩形孔103中；如图3所示，锁紧液缸Ⅱ70通过第一螺栓701固定在中筒1-3上的竖槽1-7中，第二活塞杆704依次穿过第二圆孔104以及锁紧环40的上表面；通过锁紧液缸Ⅱ70的活塞台肩702和第一螺母703共同作用实现锁紧环40跟随锁紧液缸Ⅱ70的第二活塞杆704做往复运动，以实现对锁紧块30的锁紧或解锁；

锁紧液缸锁紧液缸Ⅰ60和锁紧液缸Ⅱ70均设置有多个且沿周向均匀分布在中筒1-3上；

如图2和图4所示，上端接头20深入主体内腔108后，台阶面b201落于主体内孔台阶面a107之上，斜面a202在锁紧液缸Ⅰ作用下与锁紧块的斜面c302贴合，实现对上端接头的压紧，上端接头20前端有密封结构203，实现上端接头与主体10间的密封。

参照图5和图6，球筒总成80主要包含球筒801，挡帽802，指示球803，指示杆804，指示旗805，转轴806，螺母807，连接绳808，球筒盖809；球筒801通过螺纹固定在中筒1-3的通孔105中，球筒801顶部设置有球筒盖809，球筒801外壁上沿轴向设置有滑槽810，连接绳808穿过球筒盖809，两端分别连接指示球803与挡帽802；指示杆804通过转轴806和螺母807连接于指示球803上，并能沿轴心转动；指示杆804上安装有指示旗805；指示杆804能沿滑槽810上下运动。

参照图5和图7，推球机构90设置在中筒1-3的外侧壁，且靠近球筒总成80，推球机构90主要包含推球液缸901，外筒902，球篮903；推球液缸901与外筒902通过第二螺栓904和第二螺母905进行连接；且推球液缸901水平固定在中筒1-3外侧壁，外筒902位于第三圆孔106中，推球液缸901的第三活塞杆907依次伸出外筒902，且活塞杆907通过第二螺纹906连接球篮903；球篮903位于中筒1-3内，且球篮903位于球筒801正下方；

球篮903上的斜面e9031和斜面f9032用于防止球篮903在往复运动中出现卡球现象；球篮903上的凹槽9033和外筒上的凸台9021进行配合，防止球篮903在往复运动中出现打转现象。

本发明一种液压推送井口连接装置，其具体工作原理是：

当需要进行投球作业时，锁紧液缸Ⅱ活塞704带动锁紧环40上移，解除对锁紧块30的锁定；恢复锁紧液缸Ⅰ活塞杆601至初始位置；上提上端接头20至主体台阶面107以上，上端接头斜面a202贴合锁紧块斜面c302，推动锁紧块30退出主体；将球筒上盖809打开，多个压裂球从球筒801装入，依次掉入球筒801和球篮903形成的圆柱通道内，指示球803放置于压裂球之上；推球液缸活塞杆907带动球篮903向前运动，球篮903进入主体内腔108后，压裂球从球篮内孔9034中掉入主体内腔108中；所有压裂球投放完毕后，指示球803掉入球篮903内，指示杆804受球筒滑槽810下限制无法下落，指示旗805缩回球筒801内。

Claims (7)

1.一种液压推送井口连接装置，其特征在于，包括主体(10)和上端接头(20)，所述主体(10)上安装有锁紧液缸Ⅰ(60)、锁紧液缸Ⅱ(70)、球筒总成(80)、推球装置(90)；所述主体(10)包括底座(1-1)，所述底座(1-1)上设置有内部中空的第一柱形圆筒(1-2)，所述柱形圆筒(1-2)顶部设置内部中空且为圆柱状的中筒(1-3)，所述中筒(1-3)的顶部设置有内部中空的第二柱形圆筒(1-4)，所述第二柱形圆筒(1-4)顶部设置有喇叭状的井口导入器(1-5)，所述井口导入器(1-5)内设置有上端接头(20)；所述中筒(1-3)与第二柱形圆筒(1-4)之间设置有锁紧环(40)；所述第二柱形圆筒(1-4)下部外壁设置有多个矩形孔(103)；所述锁紧块(30)均位于矩形孔(103)内；所述锁紧液缸锁紧液缸Ⅰ(60)通过螺栓(601)固定在中筒(1-3)下底面，所述锁紧液缸锁紧液缸Ⅰ(60)的第一活塞杆(602)端部通过第一螺纹(603)连接楔形推块(50)，所述楔形推块(50)的斜面d(501)与锁紧块(30)贴合；所述锁紧液缸Ⅱ(70)的第二活塞杆(704)穿过锁紧环(40)的上表面。

2.根据权利要求1所述的一种液压推送井口连接装置，其特征在于，所述中筒(1-3)外侧壁还开设有多个矩形槽(102)；所述矩形槽(102)底部设置有第一圆孔(101)；所述锁紧液缸锁紧液缸Ⅰ(60)的第一活塞杆(602)从第一圆孔(101)伸出，所述楔形推块(50)处于矩形槽(102)中。

3.根据权利要求2所述的一种液压推送井口连接装置，其特征在于，所述中筒(1-3)外侧壁还设置有多个竖槽(1-7)，所述中筒(1-3)上表面还设置有多个第二圆孔(104)，所述第二圆孔(104)位于竖槽(1-7)上方；所述锁紧液缸Ⅱ(70)通过第一螺栓(701)固定在竖槽(1-7)中，所述第二活塞杆(704)依次穿过第二圆孔(104)以及锁紧环(40)的上表面。

4.根据权利要求3所述的一种液压推送井口连接装置，其特征在于，所述锁紧液缸锁紧液缸Ⅰ(60)和锁紧液缸Ⅱ(70)均设置有多个且沿周向均匀分布在中筒(1-3)上。

5.根据权利要求1所述的一种液压推送井口连接装置，其特征在于，所述中筒(1-3)上还设置有上下贯通的通孔(105)；所述球筒总成(80)包括球筒(801)、挡帽(802)、指示球(803)、指示杆(804)、指示旗(805)、转轴(806)、螺母(807)、连接绳(808)、球筒盖(809)；所述球筒(801)通过螺纹固定在通孔(105)中，所述球筒(801)顶部设置有球筒盖(809)，所述球筒(801)外壁上沿轴向设置有滑槽(810)，所述连接绳(808)穿过球筒盖(809)，两端分别连接指示球(803)与挡帽(802)；所述指示杆(804)通过转轴(806)和螺母(807)连接于指示球(803)上，并能沿轴心转动；所述指示杆(804)上安装有指示旗(805)；所述指示杆(804)能沿滑槽(810)上下运动。

6.根据权利要求1所述的一种液压推送井口连接装置，其特征在于，所述中筒(1-3)外侧壁还设置有第三圆孔(106)；所述推球机构(90)包括推球液缸(901)、外筒(902)、球篮(903)；所述推球液缸(901)与外筒(902)通过第二螺栓(904)和第二螺母(905)进行连接；且所述推球液缸(901)水平固定在中筒(1-3)外侧壁，所述外筒(902)伸入第三圆孔(106)中，所述推球液缸(901)的第三活塞杆(907)伸出外筒(902)，且所述活塞杆(907)通过第二螺纹(906)连接球篮(903)；所述球篮(903)位于中筒(1-3)内，且所述球篮(903)位于球筒(801)正下方。

7.根据权利要求1所述的一种液压推送井口连接装置，其特征在于，所述底座(1-1)沿周向均匀设置有多个连接孔(109)。

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