[发明专利]一种高效自动化泡排球投球系统及其控制方法

说明书

本发明公开了一种高效自动化泡排球投球系统及其控制方法，主框架包含吊环(A1)，防爆载荷传感器(A2)，防爆压力传感器(A3)，集线箱短节(A4)，主框防爆集线箱(A5)，投球单元集束连接主框框体(A7)，树形主框下部框体(A8)，树形支架密封护帽(A9)等部件，在主框架上可以安装多组泡排球投球单元(A6)，泡排球投球单元(A6)与主框架上布置有多种感应传感器，并在主框架的主框防爆集线箱(A5)内将传感器信号收集整合，传输给远端的控制柜，由控制柜来自动控制整个系统的工作，可以实现泡排球投球单元(A6)的单独工作，多组泡排球投球单元(A6)串联工作及多组泡排球投球单元(A6)并联工作，可实现大规模泡排球连续高效投放功能，增强泡排球排水采气工艺的施工效果，所现场使用更简便、安全。

技术领域

本发明涉及一种天然气开采领域，尤其是一种高效自动化泡排球投球系统及其控制方法。

背景技术

目前通常采用的泡沫排水采气工艺，即通过地面的设备向井筒内注入泡沫助采剂，降低井内积液的表、界面张力，使其呈低表面张力和高表面粘度的状态，利用井内自生气体或注入外部气源产生泡沫，因密度降低井筒内积液以泡沫的方式被带出，达到排出井内积液的目的。泡排球将液化地面注采剂固化成球状，靠直接投泡排球的方法实现泡沫排水采气工艺，可以简化整体施工流程，提高作业效率，但目前对于投放泡排球的设备仍不完善，主要存在的问题在于，投放效率低，单次投放量有限，自动化程度低等缺点，对泡排球排水采气工艺的实施与推广造成很大影响。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种高效自动化泡排球投球系统及其控制方法，通过球形泡排剂(以下简称泡排球)，将井筒中积液排出、恢复井筒生产的工艺，通过本发明系统，将泡排球快速大规模投入井中，达到排水采气目的。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种自动化泡排球投球系统，包括主框架和安装在主框架上的多个泡排球投放单元，主框架的结构为：吊环、防爆载荷传感器、防爆压力传感器、集线箱短节位于主框架的顶部,主框防爆集线箱安装在集线箱短节侧壁上，投球单元集束连接主框框体位于主框架的中部，投球单元集束连接主框框体径向均匀分布6个固定点，固定点用于安装泡排球投放单元，树形主框下部框体位于主框架的下部，在树形主框下部框体的筒状的主轴上设有轴向等间距分布、径向等角度均布的斜向上45°的6组空心副支架，空心副支架对应集束连接主框框体的6个固定点，副支架顶端由斜转垂，并留安装泡排球投放单元的快速连接接头接口，泡排球投放单元通过底部的带有主机械式过压保护装置的主快速连接接头与井口采气树连接，泡排球出了泡排球投放单元后直接入井；

泡排球投放单元的结构为：上密封盖与导料仓通过料筒连接法兰固定在装有泡排球的料筒上下两端，并建立密封，下密封盖固定在导料仓底端并密封，主轴通过主轴密封体与上密封盖建立动密封连接，形成了泡排球投放单元的内含可旋转主轴的耐压密封容器，主轴下端通过四方面与开孔转盘连接，并带动开有过料孔的开孔转盘转动，开孔转盘下有同样开孔的过料托盘，开孔转盘和过料托盘将导料仓和料筒隔开形成上下两部分，当开孔转盘与过料托盘的孔重合时泡排球可靠自重从料筒掉入到导料仓后，导料仓内的底部漏斗导引泡排球穿过导料仓底部的转换接头，转换接头底部连接有带有副机械式过压保护装置的副快速连接接头，副快速连接接头插在主框架的副支架顶端的快速连接接头接口中，使泡排球逐一从泡排球投放单元排出进入主框架中，防爆变频电机通过三点固定支架与上密封盖连接，三点固定支架为1 个垂直竖臂与2组斜臂组成的支撑结构，垂直竖臂上安装有防爆扭矩传感器，上密封盖上安装有防爆压力传感器，底部的转换接头上安装有防爆固体流量计，传感器和电机的电控配件与接线在防爆集线箱中集成并与地面综合控制柜直接电缆联接。

所述泡排球投放单元进行2、3、4或6组均布的形式选择性的安装在系统主框架的投球单元集束连接主框框体上，泡排球投放单元的副快速连接接头插在主框架的副支架顶端的快速连接接头接口中，未安装泡排球投放单元的副支架顶端的快速连接接头接口用支架密封护帽封闭。

所述投球单元集束连接主框框体上的固定点通过螺钉与泡排球投放单元连接。