[实用新型]一种石油钻井取心用投球装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及石油、天然气钻井取心领域，尤其是一种石油钻井取心用投球装置。

背景技术

在石油天然气勘探过程中，机械加压式钻井取心作业通常需要在钻具内间隔投入4个钢球，以便实现钻井取心中机械加压割心，有时钻具不能提放到合适的位置，无法卸开钻杆进行投球。传统的做法有两种，一是从立管或水龙头鹅颈管处卸开丝堵进行投球。由于鹅颈管位置较高，使得操作者具有一定的安全风险；卸开和拧紧丝堵期间钻具在一定时间内无法活动，这也可能造成卡钻等钻井事故；卸开和拧紧丝堵需要将手工具带往高处，存在高空落物伤人和落井的危险；每投一个球都需要重复上、卸投球丝堵一遍。另外一种传统的做法是，在地面高压管线上安装一个投球丝堵，需要投球时，首先需要停泵、放回水，再卸开丝堵，放入钢球，拧紧丝堵，关上低压阀，最后开泵送球，每投一个球都需要重复一遍上述操作，这种方式主要存在3个方面的问题，一是有时球在外吐泥浆的作用下，根本没投进去，夜间作业更是如此；二是浪费泥浆与时间；三是不利于环保与安全且增加了作业人员的劳动轻度。因此，非常有必要研究开发一种结构简单、便于现场操作、能按照工艺要求分次投入一个或多个钢球的新型工具，以提高投球工艺的技术水平，降低作业风险。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术中人工投球费时、费力、存在安全、环保风险等问题，提供一种将投球装置连接在地面钻井液高压管线上，实现随时安全投球的石油钻井取心用投球装置。

本实用新型的石油钻井取心用投球装置是：直筒状的储球舱上部连接直线驱动机构，下部设置卡簧，中间部位为钢球存放区；卡簧处的最小间隙小于内置钢球的外径。

所述的直线驱动机构包括丝杠或伸缩缸；所述卡簧为钢丝卡簧或钢片卡簧，其分布形式包括纵向分布或者是横向分布，其数量为1-5块。

所述的伸缩缸包括液压油缸或气压缸、直线电机驱动缸一种。

所述丝杠的外端设有加力杆；储球舱的底部设有油壬；所述储球舱与丝杠之间设有密封圈。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：1、采用了卡簧锁止装置，可以按照工艺要求一次投入一个钢球，可按用户要求实现一套装置安装完毕后投入多个钢球。2、操作时只需旋转丝杠（或者驱动伸缩缸），操作简单，动作迅速，而无需多次卸开投球丝堵，不浪费钻井液，避免了环境污染，大大简化了传统投球的作业工序。3、该装置连接于钻井液地面高压管线上，使用时可以在地面操作，无需登高操作，相对于传统工艺安全性大大提高。4、装置采用油壬连接，方便与地面高压管线连接。

附图说明

图1为本实用新型的一种实施例的结构示意图。

图中标记：1. 加力杆， 2. 丝杠，3. 储球舱，4. 密封圈，5. 钢球，6. 卡簧，7. 油壬。

具体实施方式

现结合说明书附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的描述。

实施例1，参照附图1，加力杆1与丝杠2连接，丝杠2与储球舱3通过丝杠螺纹连接，并通过密封圈4实现密封。钢球5呈“一”字排列在储球舱下部，最下端钢球被卡簧6阻挡，不能自由下落。装置下端设计有连接油壬7，实现与钻井地面高压管线的快速连接。

需要进行投球时先停泵，旋转加力杆1驱使丝杠2向下运动推动储球舱3内的钢球5下行，同时卡簧6被扩张内径逐渐变大，当卡簧6内径达到钢球直径时，钢球进入地面高压管线，卡簧6迅速恢复到原来的大小，第二个钢球又被挡住，这时开泵即可将第一个球送入钻具。需要再次投球时只需继续重复上述过程，钢球就可以按要求一次一个地投入到钻具内。

实施例2，根据实施例1给出的方案，更换直线驱动机构为液压油缸或气压缸、直线电机驱动缸一种，均能很好的实现上述目的。