调堵球投送装置 |
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| 申请号 | CN201610890884.1 | 申请日 | 2016-10-12 | 公开(公告)号 | CN106567684A | 公开(公告)日 | 2017-04-19 |
| 申请人 | 中国石油天然气股份有限公司; | 发明人 | 张建; 安岩; 陈鹏; 陈辽望; 胡燕; 田野; 施玉; 孔凡楠; 陈悦; | ||||
| 摘要 | 本 申请 提供了一种调堵球投送装置，它包括：本体、储球机构、以及投球机构。本体开设有第一开口和第二开口，所述第二开口与油井的井筒相连通。储球机构设置在所述本体内，所述储球机构能相对所述本体转动，所述储球机构内具有多个容置有调堵球的腔室，所述储球机构具有投球状态，在投球状态下，所述腔室与所述第一开口和所述第二开口相连通。投球机构能穿过所述本体的第一开口，将所述储球机构腔室内的调堵球通过所述第二开口投送至所述井筒内。本 发明 的调堵球投送装置占用体积较小，填装和投送调堵球方便，易实施。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种调堵球投送装置，其特征在于，它包括： |
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| 说明书全文 | 调堵球投送装置技术领域[0001] 本申请属于石油开采技术领域，具体涉及一种调堵球投送装置。 背景技术[0003] 在调剖工艺中，化学调剖存在调剖剂量大、工作量大、作业费用高、调剖剂污染地层等问题。相比之下，投球调剖因其工艺简单、成本低等优点而得到广泛应用。 [0004] 投球调剖工艺通常利用调堵球随注井液移动到井下目的层，使调堵球坐封在高渗层对应的炮眼上，达到调整吸水剖面的效果，进而平衡油层内的渗透率。在投球过程中，通常一次只能投送固定数目的调堵球，不能根据井下情况改变投球数量，大大降低投送调堵球的速度和效率。发明内容 [0005] 为了增加一次投球过程中可以投送较多的调堵球，中国实用新型专利ZL201521065850.6，发明名称“调堵球投送装置”公开的投球器利用推送机构与活塞压杆机构配合推送主体空腔内的调堵球完成向井筒中投送较多数量的调堵球。 [0007] 1、该调堵球投送装置的推送机构与活塞压杆机构分别设置在主体的侧壁及顶壁，为了使主体储球件内的调堵球能够全部顺利进入送球管机构内，需要推送机构推送储球件在主体的空腔内行走一段较长的距离，这就导致该调堵球投送装置的主体内的空间较大，进而导致主体占用的空间体积也较大。若将该调堵球投送装置置于井口时，占用空间大，且不易装卸。 [0008] 2、由于现有技术中的调堵球投送装置的主体呈长方体机构，进而导致密封主体的法兰结构也只能采用方法兰结构，由于方法兰并非常规法兰，其在加工过程中密封性能较常规法兰偏低，因此主体的密封可靠性能也较差。 [0009] 为了克服现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种调堵球投送装置，其可以解决上述所提出的技术问题。 [0010] 本发明的具体技术方案是： [0011] 本发明提供一种调堵球投送装置，它包括： [0012] 本体，所述本体开设有第一开口和第二开口，所述第二开口与油井的井筒相连通； [0013] 设置在所述本体内的储球机构，所述储球机构能相对所述本体转动，所述储球机构内具有多个容置有调堵球的腔室，所述储球机构具有投球状态，在投球状态下，所述腔室与所述第一开口和所述第二开口相连通； [0014] 投球机构，其能穿过所述本体的第一开口，将所述储球机构腔室内的调堵球通过所述第二开口投送至所述井筒内。 [0015] 在一个优选的实施方式中，所述调堵球投送装置还包括扭转件，所述扭转件能带动所述储球机构相对所述本体转动。 [0016] 在一个优选的实施方式中，所述扭转件具有第一凸起部，所述储球机构开设有第一凹槽，所述第一凸起部能与所述第一凹槽相卡合，以使所述扭转件能带动所述储球机构相对所述本体转动。 [0017] 在一个优选的实施方式中，所述扭转件外套设有操作部，所述操作部能带动所述扭转件转动。 [0018] 在一个优选的实施方式中，所述操作部的内壁上开设有滑槽，所述扭转件的外壁上具有沿其纵长方向的滑块，所述滑块能与所述滑槽相配合，以使所述操作部能带动所述扭转件转动。 [0019] 在一个优选的实施方式中，所述调堵球投送装置还包括连接体，所述连接体设置在所述本体远离井筒的一端，所述扭转件能穿过所述连接体带动所述储球机构相对所述本体转动，所述连接体上开设有第二凹槽，所述操作部上具有第二凸起部，在投球状态下，所述滑块能与所述滑槽相配合，以使所述操作部能沿所述扭转件的纵长方向滑动，进而使所述第二凸起部能与所述第二凹槽相卡合。 [0020] 在一个优选的实施方式中，所述连接体上开设有能与所述腔室相连通的第三开口，所述第三开口上设置有可拆卸的封堵件。 [0021] 在一个优选的实施方式中，所述投球机构包括： [0022] 壳体，所述壳体与所述本体的第一开口相连通； [0023] 至少部分设置在所述壳体内的活塞，所述活塞具有第一端面和第二端面，所述第一端面与所述壳体形成活塞腔，所述活塞腔能与所述油井内部相连通，所述第一端面的受力面积大于所述第二端面的受力面积，以使所述活塞能在所述壳体内滑动，从而使所述活塞的第二端面穿过所述本体的第一开口将所述调堵球经过所述第二开口压入油井的井筒中。 [0025] 在一个优选的实施方式中，所述本体的第二开口处设置有用于将调堵球导入油井井筒中的导引机构，所述导引机构包括与所述第二开口相连通的导引管，以及设置在所述导引管上用于对所述导引管进行开闭的止挡部。 [0026] 在一个优选的实施方式中，所述止挡部包括第一止挡板和第二止挡板，所述第一止挡板和所述第二止挡板位于同一平面，所述第一止挡板和所述第二止挡板分别枢轴连接在所述导引管的侧壁上。 [0027] 在一个优选的实施方式中，所述本体与所述储球机构的接触面上开设有铣槽，以减小所述储球机构在所述本体内的转动阻力。 [0028] 在一个优选的实施方式中，所述第一开口与所述第二开口相对设置。 [0029] 在一个优选的实施方式中，所述本体与所述井口之间通过法兰密封固定。 [0030] 借由以上的技术方案，本申请的有益效果在于：本发明的调堵球投送装置的储球机构能在其本体内转动，进而利用投球机构将储球机构腔室内的调堵球投送至油井的井筒内。在该储球机构的腔室不与第一开口和第二开口连通的状态下，可以对该腔室进行填装调堵球，装满后再转动储球机构使填满调堵球的腔室与第一开口和第二开口连通，进而再利用投球机构将储球机构腔室内的调堵球投送至油井的井筒内。 [0031] 本发明的调堵球投送装置相较于现有技术而言，占用体积较小，填装和投送调堵球方便，易实施。而且该调堵球投送装置的本体与油井的井口采用常规圆法兰进行密封固定，相较于现有技术的方法兰密封性能更加可靠。 [0032] 参照后文的说明和附图，详细公开了本申请的特定实施方式，指明了本申请的原理可以被采用的方式。应该理解，本申请的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本申请的实施方式包括许多改变、修改和等同。 [0033] 针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。 [0034] 应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。 附图说明[0035] 在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本申请公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本申请的理解，并不是具体限定本申请各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本申请的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本申请。在附图中： [0036] 图1为本申请实施方式的调堵球投送装置的主视图； [0037] 图2为本申请实施方式的调堵球投送装置的侧视图； [0038] 图3为本申请实施方式的调堵球投送装置的立体图； [0039] 图4为本申请实施方式的操作部与连接体的结构示意图； [0040] 图5为本申请实施方式的止挡部结构示意图。 [0041] 以上附图的附图标记：1、本体；11、第一开口；12、第二开口；13、铣槽；14、法兰；2、储球机构；21、腔室；22、第一凹槽；3、投球机构；31、壳体；311、第一主体；312、第二主体；313、堵头；32、活塞；321、第一端面；322、第二端面；33、活塞腔；4、扭转件；41、第一凸起部； 42、滑块；5、操作部；51、滑槽；52、第二凸起部；53、手柄；6、连接体；61、第二凹槽；62、第三开口；7、封堵件；8、第一阀门；9、第二阀门；10、导引机构；101、导引管；102、止挡部；1021、第一止挡板；1022、第二止挡板；1023、扭簧。 具体实施方式[0042] 下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本申请保护的范围。 [0043] 需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。 [0044] 除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。 [0045] 如附图1和附图3所示，本申请提供一种调堵球投送装置，它包括：本体1、储球机构2、以及投球机构3。所述本体1开设有第一开口11和第二开口12，所述第二开口12与油井的井筒相连通。储球机构2设置在所述本体1内，所述储球机构2能相对所述本体1转动，所述储球机构2内具有多个容置有调堵球的腔室21，多个所述腔室21可以相互隔离，所述储球机构 2具有投球状态，在投球状态下，所述腔室21与所述第一开口11和所述第二开口12相连通。 投球机构3能穿过所述本体1的第一开口11，将所述储球机构2腔室21内的调堵球通过所述第二开口12投送至所述井筒内。 [0046] 本申请的调堵球投送装置在使用时，首先向储球机构2的腔室21中填满调堵球，然后转动储球机构2，使填满调堵球的腔室21与主体1的第一开口11和第二开口12相连通，然后利用投球机构3将填装有调堵球的腔室21内的调堵球通过第二开口12投送至所述井筒内。在投送调堵球的过程中，或者在投送调堵球之后，还可以为其他没有调堵球的腔室21内继续填装调堵球。待调堵球填满腔室21之后，再转动储球机构2，将填满调堵球的腔室21继续与主体1的第一开口11和第二开口12相连通，再利用投球机构3进行投送调堵球，以此进行调堵球的投送和填装工序。 [0047] 本发明的调堵球投送装置的储球机构2能相对其本体1转动，进而利用投球机构3将储球机构2的腔室21内的调堵球投送至油井的井筒内。在该储球机构2的腔室21不与第一开口11和第二开口12连通的状态下，可以对该腔室21进行填装调堵球，装满后再转动储球机构2使填满调堵球的腔室21与第一开口11和第二开口12连通，进而再利用投球机构3将储球机构2的腔室21内的调堵球投送至油井的井筒内。 [0048] 本发明的调堵球投送装置相较于现有技术而言，占用体积较小，填装和投送调堵球方便，易实施。 [0049] 在本实施方式中，本体1可以呈圆柱状，且本体1与所述井口之间可以通过法兰14密封固定。该法兰14通常选用常规的圆法兰，由于圆法兰为标准件，其相较于现有技术的方法兰(非标准件)密封性能更加可靠。本体1的上端面上开设有第一开口11，本体1的下端面上开设有第二开口12。且优选地，第一开口11可以与第二开口12相对设置，这样可以保证投球机构3穿过本体1的第一开口11将储球机构2的腔室21内的调堵球通过第二开口12径直压入油井的井筒内。 [0050] 在一个优选的实施方式中，所述本体1与所述储球机构2的接触面上可以开设有铣槽13，该铣槽13可以减小本体1与所述储球机构2的接触面积，进而减小所述储球机构2在所述本体1内的转动阻力。进一步地，该铣槽13可以开设在本体1的底壁上，或者开设在本体1的侧壁上，本申请对此不作任何限制，只要本体1与储球机构2的接触面上开设有铣槽13即可。 [0051] 储球机构2通常设置在本体1内，储球机构2也可以呈圆柱状。储球机构2内具有多个相互隔离的腔室21，该腔室21内可以容置有调堵球，调堵球的数量可以根据腔室21的大小而决定。通常该腔室21可以沿储球机构2的纵长方向开设，且均匀的排布在该储球机构2的周向。储球机构2可以相对本体1进行转动，进而使储球机构2内的腔室21与所述第一开口11和所述第二开口12相连通，以便在投球状态下，投球机构3可以穿过第一开口11将腔室21内的调堵球通过第二开口12投送至油井的井筒内。 [0052] 具体而言，请参见附图1和附图2，该投球机构3至少包括壳体31和活塞32。壳体31通常会与所述本体1的第一开口11相连接或连通。进一步地，该壳体31可以一体成型加工，也可以由第一主体311和第二主体312固接形成。壳体31的上端与油井连通的通道处可以设置一堵头313以使壳体31与通道进行密封连接。 [0053] 活塞32可以至少部分设置在所述壳体31内，且具有第一端面321和第二端面322。活塞32的第二端面322可以穿过本体1的第一开口11，进而伸入储球机构2的腔室21中。活塞 32的第一端面321与壳体31的上端可以形成密封的活塞腔33，由于活塞32第一端面321的受力面积大于第二端面322的受力面积，如此，当活塞32的第一端面321和第二端面322处于相同的压强状态下，活塞32会因其第一端面321受到的压力大于活塞32第二端面322受到的压力而向下滑动。 [0054] 进一步地，该活塞腔33可以与油井内部相连通，且在活塞腔33与所述油井连通的通道上设置有第一阀门8。当第一阀门8打开时，活塞腔33能与油井内部相连通，此时，活塞腔33内与油井内部处于相同的压强。另外，所述活塞腔33也可以与外界相连通，且在该活塞腔33与外界连通的通道上设置有第二阀门9。当第二阀门9打开时，活塞腔33与外界相连通，活塞腔33恢复至常压状态。 [0055] 由于本体1的第二开口12用于与油井的井筒相连通。当本体1的第二开口12与井筒连通时，储球机构2的腔室21内与油井的井筒内为同一压强条件，此时，如果打开第一阀门8，关闭第二阀门9，使得活塞腔33内与油井内部处于相同的压强，由于油井内部与油井的井筒内的压强相等，所以活塞腔33内的压强与储球机构2的腔室21内的压强相等。又因为活塞 32的第一端面321的面积大于活塞32的第二端面322的面积，活塞32第一端面321受到的压力大于活塞32第二端面322受到的压力，此时，活塞32向下移动，于是活塞32能够将储球机构2腔室21内装填的调堵球通过第二开口12压入井筒中。若要使活塞32复位，只要打开第二阀门9，关闭第一阀门8，使得活塞腔33与外界相连通，活塞腔33泄压恢复至常压状态，活塞 32第一端面321受到的压力小于第二端面322受到的压力(油井内部压力大于常压)，活塞32向上移动复位完成，可以进行下一次调堵球的投送操作。 [0056] 在一个优选的实施方式中，所述调堵球投送装置还可以包括扭转件4，该扭转件4能带动所述储球机构2相对所述本体1转动。具体地，所述扭转件4具有第一凸起部41，所述储球机构2的上端面上可以开设有第一凹槽22，该扭转件4可以伸进储球机构2内，使第一凸起部41能与所述第一凹槽22相卡合，进而转动扭转件4即可带动储球机构2在本体1内转动。 [0057] 另外，请参见附图4，为了方便转动扭转件4，所述扭转件4外还可以套设有操作部5，该操作部5上可以设有手柄53以方便操作人员握持，操作人员转动操作部5的手柄53即可带动扭转件4进行转动。 [0058] 进一步地，所述扭转件4的外壁上具有沿其纵长方向的滑块42，所述操作部5的内壁上开设有与所述滑块42相配合的滑槽51，以此所述操作部5能沿所述扭转件4的纵长方向滑动。与此相配合地，所述调堵球投送装置还包括连接体6，所述连接体6设置在所述本体1远离井筒的一端(上端)，所述扭转件4能穿过所述连接体6带动所述储球机构2在所述本体1内转动，所述连接体6上开设有第二凹槽61，所述操作部5上具有第二凸起部52，所述第二凸起部52能与所述第二凹槽61相卡合。 [0059] 当需要扭转件4带动储球机构2转动时，只需旋拧操作部5的手柄53，由于扭转件4外壁上的滑块42与操作部5的滑槽51的配合作用，操作部5可带动扭转件4转动，进而带动储球机构2在本体1内转动。当储球机构2填满调堵球的腔室21与本体1的第一开口11和第二开口12相连通时，需要定位储球机构2。这时，只需将操作部5向下移动(滑块42在滑槽51内滑动)，操作部5上的第二凸起部52即伸入到连接体6的第二凹槽61中，完成操作部的固定，防止操作部5的误操作使填满调堵球的腔室21与第一开口11和第二开口12发生错位。 [0060] 在另一个实施方式中，所述连接体6上开设有能与所述腔室21相连通的第三开口62，所述第三开口62上设置有可拆卸的封堵件7。当需要向腔室21内填装调堵球时，可以将第三开口62上的封堵件7拆下，转动储球机构2使没有调堵球的腔室21与第三开口62相连通，然后向该腔室21中填满调堵球后，继续转动储球机构2可以向下一个腔室21中继续填装调堵球，当所有腔室21都填满调堵球后，可以用封堵件7封堵住第三开口62。 [0061] 在一个较佳的实施方式中，所述本体1的第二开口12处设置有用于将调堵球导入油井井筒中的导引机构10，所述导引机构10包括与所述第二开口12相连通的导引管101，以及设置在所述导引管101底部用于对所述导引管101进行开闭的止挡部102。请参阅附图5，该止挡部102可以包括第一止挡板1021和第二止挡板1022，所述第一止挡板1021和所述第二止挡板1022位于同一平面，所述第一止挡板1021和所述第二止挡板1022分别通过扭簧1023枢轴连接在所述导引管101的侧壁上。当然地，这并不构成对止挡部102的限定，该止挡部102还可以为一个止挡板通过枢轴和扭簧连接在导引管101的内壁上。 [0062] 当调堵球需要投送至井筒内时，在调堵球的压力下，第一止挡板1021和第二止挡板1022打开。当调堵球投入井筒完毕后，第一止挡板1021和第二止挡板1022在扭簧1023的作用下关闭导引管101。导引管101的长度能够达到油井井口四通的端面位置，如此，调堵球由导引管101送出后，可以直接由注入流体冲至井筒内，而不会在流体的浮力作用下上浮。 [0063] 需要说明的是，本实施例提供的阀门、扭簧等可以选用任意合适的现有构造。为清楚简要地说明本实施例所提供的技术方案，在此将不再对上述部分进行赘述，说明书附图也进行了相应简化。但是应该理解，本实施例在范围上并不因此而受到限制。 [0064] 本发明披露的所有文章和参考资料，包括专利申请和出版物，出于各种目的通过援引结合于此。描述组合的术语“基本由…构成”应该包括所确定的元件、成分、部件或步骤以及实质上没有影响该组合的基本新颖特征的其他元件、成分、部件或步骤。使用术语“包含”或“包括”来描述这里的元件、成分、部件或步骤的组合也想到了基本由这些元件、成分、部件或步骤构成的实施方式。这里通过使用术语“可以”，旨在说明“可以”包括的所描述的任何属性都是可选的。 [0065] 多个元件、成分、部件或步骤能够由单个集成元件、成分、部件或步骤来提供。另选地，单个集成元件、成分、部件或步骤可以被分成分离的多个元件、成分、部件或步骤。用来描述元件、成分、部件或步骤的公开“一”或“一个”并不说为了排除其他的元件、成分、部件或步骤。 [0066] 应该理解，以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述，在所提供的示例之外的许多实施方式和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此，本教导的范围不应该参照上述描述来确定，而是应该参照前述权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。出于全面之目的，所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主体内容，也不应该认为申请人没有将该主题考虑为所公开的申请主题的一部分。 |
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