[实用新型]一种连续分层压裂投球器

说明书

技术领域

本实用新型涉及油气田勘探开发设备，具体涉及一种连续分层压裂投球器，用于不动管柱连续分层压裂施工。

背景技术

油气井内有多个油气层需要开发时，为了加快压裂开发速度，常采用不动管柱分层压裂施工。不动管柱分层压裂时，要将各个层(段)用封隔器进行封隔，分层压裂时，只需要将各个封隔器之间的滑套开关，通过投球封堵球打滑套的方式，打开进入新层的通道，同时堵住已压开层位的通道，实现新层的压裂。连续分层压裂就是在压裂施工过程中，不停泵连续注入压裂液的情况下，投入封堵球或尼龙球，打开滑套进行分层压裂施工。

目前，常采用井口阀门或连接在管线上的高压旋塞，在停泵后进行投球封堵球。如中国专利CN101929330B公开了一种是遥控旋塞式钢球投球系统，至少包括三通，连接在压裂施工的高压管线上；三通两直通端使高压管线贯通；一个高压旋塞连接在三通的垂直端，不同直径的钢球放置在高压旋塞内；一个执行器与高压旋塞连接，用于控制高压旋塞的开口度；一个控制器用于向执行器输入一开口度的命令信号，使执行器对应控制高压旋塞的开口度与投放的钢球直径相一致。

现有连续分层压裂施工过程中投球封堵球时操作人员面临高压风险，投球封堵球时间相对较长，投球封堵球往往要在30分钟以上；当压裂施工层段多，投球封堵球数量多时，则投球封堵球时间要达到2-3小时，影响工作时效，且具有一定的安全风险。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有连续分层压裂施工过程中投球封堵球时操作人员面临高压风险、投球时间长，影响工作效率的问题。

为此，本实用新型提供了一种连续分层压裂投球器，包括外壳，所述外壳内设置有高压储球筒，所述高压储球筒内腔中斜设有弧形排球板,所述弧形排球板上表面与高压储球筒筒壁之间形成的空间内自下而上叠放直径依次增大的多个封堵球，所述弧形排球板下端与高压储球筒筒壁之间形成投放口，所述弧形排球板下端铰接有一个往复杆，往复杆通过螺纹连接有旋转杆，所述旋转杆通过第二推力轴承延伸出外壳，并与设置在外壳外部的步进电机连接，所述步进电机电连接有一远程控制器，所述高压储球筒上部设有投球探测装置，该投球探测装置包括探测块、钢丝、滚轮和滚轮轴，所述探测块通过钢丝连接在滚轮上，滚轮设置在滚轮轴上，滚轮轴设置在高压储球筒内壁上并通过滚轮轴上安装的第一推力轴承延伸至外壳，所述滚轮轴一端设有复位旋钮，滚轮轴一端连接角度传感器，所述角度传感器通过信号线与远程控制器连接。

上述远程控制器包括PLC控制器，供电电源和操作箱面板；所述操作箱面板上设有显示屏，电源开关，投球按钮，指示灯，复位开关和安全开关。

上述叠放的多个封堵球的直径自下而上呈等差数列。

上述弧形排球板的轴向为梯形状，上宽下窄，周向为圆弧形状，且该圆弧与高压储球筒的截面圆为同心结构。

上述弧形排球板的长度S_n＝na₁+n(n-1)c/2，其中，a₁＝d，d为最小封堵球的直径，n为封堵球个数，c为封堵球直径呈等差数列的级差。

上述弧形排球板下端的宽度L＝2(Dd/2-d²/4)^0.5，其中，D为高压储球筒内径，d为最小封堵球的直径。

上述钢丝为1.0mm不锈钢丝。

上述滚轮轴与第一推力轴承之间设置密封圈一。

上述旋转杆与第二推力轴承之间设置密封圈二。

本实用新型的有益效果：

(1)本实用新型提供的这种连续分层压裂投球器可根据投放口的开度和封堵球的直径，分别投入不同直径的封堵球，达到了分层投球封堵球打滑套的要求。

(2)本实用新型提供的这种连续分层压裂投球器实现了封堵球的自动投球，且能够远程控制和精确投球，减少了投放时间，提高了工作效率。

(3)本实用新型提供的这种连续分层压裂投球器有效减少了工作人员高压投球的风险，达到了安全高效施工的要求。

以下将结合附图对本实用新型做进一步详细说明。

附图说明

图1是本实用新型连续分层压裂投球器的结构示意图。

图2是本实用新型连续分层压裂投球器中弧形排球板的尺寸示意图。

图3是本实用新型连续分层压裂投球器控制方法流程图。