CN204163688U - 一种用于酸化压裂作业的新型远程自动投球*** - Google Patents
一种用于酸化压裂作业的新型远程自动投球*** Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型涉及一种用于酸化压裂作业的新型远程自动投球***,结构包括依次相连通的自动投球机、投球四通、泵入头和井口连接装置;自动投球机与投球四通连接处设置有1#液压旋塞阀,投球四通与泵入头连接处设置有2#液压旋塞阀,投球四通左通路连接有调压高压泵,投球四通右通路设置为备用投球接口;所述泵入头通过注液管连接有压裂泵车;所述自动投球机连接有用于控制自动投球机、调压高压泵、1#液压旋塞阀及2#液压旋塞阀开启的PLC电气控制箱。本实用新型可实现了自动、高效、精确的投球作业,避免操作者直接进入施工现场进行投球作业带来的安全隐患,保证了投球的质量。
Description
技术领域
本实用新型涉及油气田酸化压裂技术领域,特别涉及一种用于酸化压裂作业的新型远程自动投球***。
背景技术
投球作业是油气田酸化压裂作业中的重要阶段,现有的投球方式大多需要人工现场操作,依靠人力操纵投球器动作进行投球。人工投球作业时,施工人员需要多次进入高压区手动投球,存在严重的安全风险,同时,人工手动投球工作繁琐、劳动强度大、控制精度低、不利于高效投球作业。
随着油气田井深不断增大,多分支井和水平井钻井技术的不断提升和广泛应用,作业压力不断增大,造成在高压环境下作业的危险性增大;同时因压力增大,使得投球的阻力也变大,人力操作困难甚至无法操纵高压投球器。
基于以上分析,急需对现有的投球***进行改进。
发明内容
本实用新型的目的是,针对现有油气田酸化分层压裂过程中,依赖于人工投球作业导致的投球操作繁琐费力、控制精度低、作业效率低下、安全风险高,且难以满足超高压投球作业环境的技术缺点,提供一种用于酸化压裂作业的新型远程自动投球***。
本实用新型通过以下技术方案实现:
一种用于酸化压裂作业的新型远程自动投球***,特征在于,结构包括依次相连通的自动投球机(1)、投球四通(2)、泵入头(3)和井口连接装置(4);所述自动投球机(1)与投球四通(2)连接处设置有1#液压旋塞阀(5),投球四通(2)与泵入头(3)连接处设置有2#液压旋塞阀(6),投球四通(2)左通路连接有调压高压泵(7),投球四通(2)右通路设置为备用投球接口(8);所述泵入头(3)通过注液管(31)连接有压裂泵车(9);所述自动投球机(1)连接有用于控制自动投球机(1)、调压高压泵(7)、1#液压旋塞阀(5)及2#液压旋塞阀(6)开启的PLC电气控制箱(22)。
进一步,所述调压高压泵(7)通过压力输送管道(71)与投球四通(2)左通路相连通。
进一步,所述压力输送管道(71)上设置有泄压阀(72),泄压阀(72)上设置有3#液压旋塞阀(701)。
进一步,所述调压高压泵(7)与压力输送管道(71)相接处设置有指定调压高压泵(7)方向的单向阀(73)。
进一步,所述自动投球机(1)结构包括固定支架(11),设置于固定支架(11)上的旋转板(12),以及设置于旋转板(12)左下方的球体引导通孔(13);所述旋转板(12)圆周外侧均匀间隔设置有装球孔(201),旋转板(12)圆周内侧均匀间隔设置有定位孔(202);所述旋转板(12)通过转轴(14)连接有驱动电机(15);所述定位孔(202)正上方与定位孔(202)相对的位置设置有与定位孔(202)相配合的定位杆(16);所述球体引导通孔(13)正上方设置有直径传感器(17);所述球体引导通孔(13)上方靠近旋转板(12)的位置设置有用于阻挡球体下落的挡板(19);所述PLC电气控制箱(22)可控制旋转板(12)转动、定位杆(16)伸缩、直径传感器(17)运作及挡板(19)伸缩。
进一步,所述挡板(19)连接有用于控制挡板(19)伸缩的抽板装置(18)。
进一步,所述旋转板(12)底部设置有与旋转板(12)相贴合的底板(20)。
进一步,所述转轴(14)通过齿轮(21)与旋转板(12)相固定。
进一步,所述装球孔(201)直径与球体引导通孔(13)直径相同,装球孔(201)直径大于球体直径,装球孔(201)设置为多个。
进一步,所述撞球孔(201)设置为12个。
本实用新型涉及一种用于酸化压裂作业的新型远程自动投球***,有益效果在于:
1、本实用新型涉及的用于酸化压裂作业的新型远程自动投球***,集成有自动投球机(1)、调压高压泵(7)、投球四通(2)和泵入头(3),自动投球机(1)与投球四通(2)连接处设置有1#液压旋塞阀(5),投球四通(2)与泵入头(3)连接处设置有2#液压旋塞阀(6),调压高压泵(7)通过压力输送管道(71)与投球四通(2)左通路相连通,压力输送管道(71)上设置有泄压阀(72),泄压阀(72)上设置有3#液压旋塞阀(701),PLC电气控制箱(22)对各组件进行控制,采用此种结构可远程实现自动、高效、精确投球,避免操作者直接进入施工现场进行投球作业带来的安全隐患,同时保证了投球的质量。
2、本实用新型自动投球机(1)涉及的装球孔(201)设置有多个,可根据需要选择在对应装球孔(201)安装球体,提升装置的应用范围,通常情况下,每个装球孔(201)放置一个球体,避免投球作业时引起的多投或少投现象。
3、本实用新型通过PLC电气控制箱(22)对旋转板(12)的转动角度进行控制,继而完成对装球孔(201)转动角度的调整,同时利用定位杆(16)对旋转板(12)进行定位,此种结构使得待投球的装球孔(201)能够与球体引导通孔(13)和直径传感器(17)位于同一垂直线,保证投球的精度。
4、本实用新型调压高压泵(7)通过压力输送管道(71)与投球四通(2)左通路相连通,压力输送管道(71)上设置有泄压阀(72),泄压阀(72)上设置有3#液压旋塞阀(701),通过泄压阀(72)和3#液压旋塞阀(701)的相互配合,可实现对压力输送管道(71)内的高压进行泄压,保持***的安全性,与此同时,调压高压泵(7)与压力输送管道(71)相接处设置有指定调压高压泵(7)方向的单向阀(73),此种设计结构,避免了高压相逆行。
5、本实用新型投球四通(2)右通路设置为备用投球接口(8),若自动投球机(1)出现意外故障时,可通过备用投球接口(8)进行人工投球,保证压裂作业的顺利进行。
6、本实用新型泵入头(3)设置有多根注液管(31),可连接多辆压裂泵车(9),提升酸化压裂的效率,同时当其中一辆泵车出现故障时,可及时切换,保证装置的持续工作。
附图说明
图1为本实用新型用于酸化压裂作业的新型远程自动投球***结构示意图。
图2为本实用新型自动投球机结构示意图。
图3为本实用新型自动投球机涉及的旋转板一种实施例结构示意图。
具体实施方式
参阅附图1、附图2及图3对本实用新型做进一步描述。
本实用新型涉及一种用于酸化压裂作业的新型远程自动投球***,特征在于,结构包括依次相连通的自动投球机(1)、投球四通(2)、泵入头(3)和井口连接装置(4);所述自动投球机(1)与投球四通(2)连接处设置有1#液压旋塞阀(5),投球四通(2)与泵入头(3)连接处设置有2#液压旋塞阀(6),投球四通(2)左通路连接有调压高压泵(7),投球四通(2)右通路设置为备用投球接口(8);所述泵入头(3)通过注液管(31)连接有压裂泵车(9);所述自动投球机(1)连接有用于控制自动投球机(1)、调压高压泵(7)、1#液压旋塞阀(5)及2#液压旋塞阀(6)开启的PLC电气控制箱(22)。
优选地,作为改进,所述调压高压泵(7)通过压力输送管道(71)与投球四通(2)左通路相连通。
优选地,作为改进,所述压力输送管道(71)上设置有泄压阀(72),泄压阀(72)上设置有3#液压旋塞阀(701)。
优选地,作为改进,所述调压高压泵(7)与压力输送管道(71)相接处设置有指定调压高压泵(7)方向的单向阀(73)。
优选地,作为改进,所述自动投球机(1)结构包括固定支架(11),设置于固定支架(11)上的旋转板(12),以及设置于旋转板(12)左下方的球体引导通孔(13);所述旋转板(12)圆周外侧均匀间隔设置有装球孔(201),旋转板(12)圆周内侧均匀间隔设置有定位孔(202);所述旋转板(12)通过转轴(14)连接有驱动电机(15);所述定位孔(202)正上方与定位孔(202)相对的位置设置有与定位孔(202)相配合的定位杆(16);所述球体引导通孔(13)正上方设置有直径传感器(17);所述球体引导通孔(13)上方靠近旋转板(12)的位置设置有用于阻挡球体下落的挡板(19);所述PLC电气控制箱(22)可控制旋转板(12)转动、定位杆(16)伸缩、直径传感器(17)运作及挡板(19)伸缩。
优选地,作为改进,所述挡板(19)连接有用于控制挡板(19)伸缩的抽板装置(18)。
优选地,作为改进,所述旋转板(12)底部设置有与旋转板(12)相贴合的底板(20)。
优选地,作为改进,所述转轴(14)通过齿轮(21)与旋转板(12)相固定。
优选地,作为改进,所述装球孔(201)直径与球体引导通孔(13)直径相同,装球孔(201)直径大于球体直径,装球孔(201)设置为多个。
优选地,作为改进,所述撞球孔(201)设置为12个。
与现有技术相比,本实用新型涉及的用于酸化压裂作业的新型远程自动投球***,集成有自动投球机(1)、调压高压泵(7)、投球四通(2)和泵入头(3),自动投球机(1)与投球四通(2)连接处设置有1#液压旋塞阀(5),投球四通(2)与泵入头(3)连接处设置有2#液压旋塞阀(6),调压高压泵(7)通过压力输送管道(71)与投球四通(2)左通路相连通,压力输送管道(71)上设置有泄压阀(72),泄压阀(72)上设置有3#液压旋塞阀(701),PLC电气控制箱(22)对各组件进行控制,采用此种结构可远程实现自动、高效、精确投球,避免操作者直接进入施工现场进行投球作业带来的安全隐患,同时保证了投球的质量。
本实用新型自动投球机(1)涉及的装球孔(201)设置有多个,可根据需要选择在对应装球孔(201)安装球体,提升装置的应用范围,通常情况下,每个装球孔(201)放置一个球体,避免投球作业时引起的多投或少投现象。
本实用新型通过PLC电气控制箱(22)对旋转板(12)的转动角度进行控制,继而完成对装球孔(201)转动角度的调整,同时利用定位杆(16)对旋转板(12)进行定位,此种结构使得待投球的装球孔(201)能够与球体引导通孔(13)和直径传感器(17)位于同一垂直线,保证投球的精度。
本实用新型调压高压泵(7)通过压力输送管道(71)与投球四通(2)左通路相连通,压力输送管道(71)上设置有泄压阀(72),泄压阀(72)上设置有3#液压旋塞阀(701),通过泄压阀(72)和3#液压旋塞阀(701)的相互配合,可实现对压力输送管道(71)内的高压进行泄压,保持***的安全性,与此同时,调压高压泵(7)与压力输送管道(71)相接处设置有指定调压高压泵(7)方向的单向阀(73),此种设计结构,避免了高压相逆行。
本实用新型投球四通(2)右通路设置为备用投球接口(8),若自动投球机(1)出现意外故障时,可通过备用投球接口(8)进行人工投球,保证压裂作业的顺利进行。
本实用新型泵入头(3)设置有多根注液管(31),可连接多辆压裂泵车(9),提升酸化压裂的效率,同时当其中一辆泵车出现故障时,可及时切换,保证装置的持续工作。
本实用新型自动投球机(1)的工作过程为:首先在装球孔(201)中安装相应规格的球体,球体安装完毕后,启动装置,在PLC电气控制箱(22)的控制下,驱动电机(15)驱动旋转板(12)开始转动,转动至预设角度,使得待投球的装球孔(201)置于球体引导通孔(13)正上方,且待投球的装球孔(201)与球体引导通孔(13)和直径传感器(17)位于同一垂直线时,此时,旋转板(12)停止转动,定位杆(16)向下伸缩至定位孔(202)内,将旋转板(12)精确定位,与此同时,直径传感器(17)的探头下移并与球体接触并将感应到的数据反馈于PLC电气控制箱(22)进行数据分析,当待头球体与预设待投球体规格一致时,在抽板装置(18)的驱动下,挡板(19)向左缩回,球体由装球孔(201)下落,经由球体引导通孔(13)继续前行进入压裂井,单次投球作业完成后,挡板(19)向右伸出、直径传感器(17)的探头上移、定位杆(16)上移,整个装置复位。在整个投球过程中,若直径传感器(17)检测到的待投球体与预设待投球体规格不一致,或未检测到球体时,PLC电气控制箱(22)会通过驱动电机(15)对旋转板(12)进行角度调整,直至位于球体引导通孔(13)正上方装球孔(201)内的球体与预设待投球规格一致。
利用本实用新型进行投球作业时,PLC电气控制箱(22)对个部件进行控制,首先打开1#液压旋塞阀(5)和2#液压旋塞阀(6),由自动投球机(1)投入的球体进入投球四通(2),然后关闭1#液压旋塞阀(5)和3#液压旋塞阀(701),开启调压高压泵(7),通过压力输送管道(71)为投有待投球体的投球四通(2)进行高压输入,此时连接压裂泵车(9)的注液管(31)处于关闭状态,在高压的冲击下,待投球体由泵入头(3)和井口连接装置(4)进入油气井,投球作业完成。之后,2#液压旋塞阀(6)关闭,连接压裂泵车(9)的注液管(31)开启,进行酸化液注入,与此同时,打开3#液压旋塞阀(701),通过泄压阀(72)进行泄压,使得***中的压力恢复常态,之后打开1#液压旋塞阀(5),等待下一个球体投。
当酸化液注入完成后需要再次进行投球作业时,关闭注液管(31),按照以上同样的过程进行投球作业。
整个过程中,当***压力大于预设值时,单向阀(73)会移动至调压高压泵(7)一端,中断压力输入,保证***安全。
按照以上说明,即可完成对本实用新型用于酸化压裂作业的新型远程自动投球***的应用。
以上所述,仅为本实用新型较佳的具体实施方式,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内,根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用于酸化压裂作业的新型远程自动投球***,特征在于,结构包括依次相连通的自动投球机(1)、投球四通(2)、泵入头(3)和井口连接装置(4);所述自动投球机(1)与投球四通(2)连接处设置有1#液压旋塞阀(5),投球四通(2)与泵入头(3)连接处设置有2#液压旋塞阀(6),投球四通(2)左通路连接有调压高压泵(7),投球四通(2)右通路设置为备用投球接口(8);所述泵入头(3)通过注液管(31)连接有压裂泵车(9);所述自动投球机(1)连接有用于控制自动投球机(1)、调压高压泵(7)、1#液压旋塞阀(5)及2#液压旋塞阀(6)开启的PLC电气控制箱(22)。
2.根据权利要求1所述的用于酸化压裂作业的新型远程自动投球***,特征在于,所述调压高压泵(7)通过压力输送管道(71)与投球四通(2)左通路相连通。
3.根据权利要求2所述的用于酸化压裂作业的新型远程自动投球***,特征在于,所述压力输送管道(71)上设置有泄压阀(72),泄压阀(72)上设置有3#液压旋塞阀(701)。
4.根据权利要求1所述的用于酸化压裂作业的新型远程自动投球***,特征在于,所述调压高压泵(7)与压力输送管道(71)相接处设置有指定调压高压泵(7)方向的单向阀(73)。
5.根据权利要求1所述的用于酸化压裂作业的新型远程自动投球***,特征在于,所述自动投球机(1)结构包括固定支架(11),设置于固定支架(11)上的旋转板(12),以及设置于旋转板(12)左下方的球体引导通孔(13);所述旋转板(12)圆周外侧均匀间隔设置有装球孔(201),旋转板(12)圆周内侧均匀间隔设置有定位孔(202);所述旋转板(12)通过转轴(14)连接有驱动电机(15);所述定位孔(202)正上方与定位孔(202)相对的位置设置有与定位孔(202)相配合的定位杆(16);所述球体引导通孔(13)正上方设置有直径传感器(17);所述球体引导通孔(13)上方靠近旋转板(12)的位置设置有用于阻挡球体下落的挡板(19)。
6.根据权利要求5所述的用于酸化压裂作业的新型远程自动投球***,特征在于,所述挡板(19)连接有用于控制挡板(19)伸缩的抽板装置(18)。
7.根据权利要求5所述的用于酸化压裂作业的新型远程自动投球***,特征在于,所述旋转板(12)底部设置有与旋转板(12)相贴合的底板(20)。
8.根据权利要求5所述的用于酸化压裂作业的新型远程自动投球***,特征在于,所述转轴(14)通过齿轮(21)与旋转板(12)相固定。
9.根据权利要求5所述的用于酸化压裂作业的新型远程自动投球***,特征在于,所述装球孔(201)直径与球体引导通孔(13)直径相同,装球孔(201)直径大于球体直径,装球孔(201)设置为多个。
10.根据权利要求5所述的用于酸化压裂作业的新型远程自动投球***,特征在于,所述撞球孔(201)设置为12个。
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Date | Code | Title | Description |
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C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20150218 Termination date: 20151021 |
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EXPY | Termination of patent right or utility model |