一种水平井分段压裂用大梯度范围自动投球器制造技术

本发明专利技术属于石油工程领域，具体地，涉及一种水平井分段压裂用大梯度范围自动投球器；该装置主要包括：壁筒、上接头、O型圈、上卡爪、销钉、上卡环、销钉、斜挡板、扭簧、下卡环、球筒、螺母、上推环、下滑槽盘、下滑槽、上复位弹簧、销钉、下推环、下挡环、螺母对、下斜面滑块、O型圈、下接头、O型圈、下滑套、连接杆、下复位弹簧、上滑槽盘、上挡环、上斜面滑块、上滑槽、上滑套、滑杆、销钉、下卡爪、固定环、固定螺母、球组、O型圈、扭簧、螺母、密封垫片、端盖、螺栓；壁筒上下进液孔进液时，上推环推动打开斜挡板，球落到下挡环，然后斜挡板关闭，下挡环打开，球落入井内，完成投球作业。上下进液孔交替进液便可完成多次投球作业。该投球器可实现全自动化控制，且控制精度高，控制机构简单，投球尺寸范围大,可提高水平井分段压裂的效率。

Large gradient range automatic pitching machine for staged fracturing of horizontal well

The invention belongs to the field of petroleum engineering, specifically relates to a horizontal well fracturing with large gradient range automatic pitching device; the device comprises a wall tube, an upper joint, O ring, claw, pin, clasp, pin, helical baffle, torsion spring and the lower clamping ring and ball tube, nuts, push ring, slide groove disc, sliding slot, a reset spring, a pin, push down ring and a lower retaining ring and a nut on the slider plane, type O, type O, joint ring, ring, sliding sleeve, a connecting rod, a reset spring, under the upper chute plate, a baffle ring, on the slider plane, chute, an upper sliding sleeve, a sliding rod, a pin, a lower claw, a fixing ring, a fixing nut, ball group, O ring, a torsion spring, a nut, a sealing gasket, cover, bolt; wall cylinder under the liquid inlet hole into the liquid, push push open baffle ring the ball, a lower blocking ring, then The diagonal baffle is closed and the lower ring is opened. The ball falls into the well and completes the pitching operation. The upper and the lower liquid holes are alternately fed into the liquid, so that the pitching operation can be completed repeatedly. The pitching machine can realize fully automatic control, and has high control precision, simple control mechanism and large range of pitching size, and can improve the efficiency of subsection fracturing in horizontal wells.

【技术实现步骤摘要】
一种水平井分段压裂用大梯度范围自动投球器
本专利技术属于石油工程领域，具体地，涉及一种水平井分段压裂用大梯度范围自动投球器，实现井口自动化多球投球作业。
技术介绍
在油气水平井开采时，为增加产量，要对水平井进行分段压裂，分段压裂时为保证井内憋压坐封封隔器或憋压打开射孔筛管进行射孔作业的顺利进行，会在作业过程中用到多个球，和油管中的球座构成球阀实现油管的开启和关闭。目前现场中用到的投球器还是一个液压缸控制一个球的落下，此种投球器不仅体积庞大，而且需要较为复杂的控制系统。或为机械式手动作业，危险性较高。
技术实现思路
为克服现有技术存在的上述缺陷，本专利技术提出了一种水平井分段压裂用大梯度范围自动投球器为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种水平井分段压裂用大梯度范围自动投球器，如图1-4所示包括：壁筒，上接头，O型圈，上卡爪，销钉，上卡环，销钉，斜挡板，扭簧，下卡环，球筒，螺母，上推环，下滑槽盘，下滑槽，上复位弹簧，销钉，下档环，下推环，螺母对，下斜面滑块，O型圈，下接头，O型圈，下滑套，连接杆，下复位弹簧，上滑槽盘，上挡环，上斜面滑块，上滑槽；上滑套，滑杆，销钉，下卡爪，固定环，固定螺母，球组，O型圈，扭簧，螺母，密封垫片，端盖，螺栓。上接头和下接头与壁筒螺纹联接密封，上滑套和下滑套之间有连接杆螺纹联接；上卡环和上接头间径向螺钉联接，固定环和上滑套间径向螺钉联接；上推环通过螺母紧固在连接杆上，下推环空套在连接杆上，可在螺母组和连接杆上的限位周肩之间相对滑动；滑杆通过螺母固连在固定环上；下卡环空套在滑杆上，可在滑杆限位周肩和固定环间相对滑动；上卡爪和上卡环之间销钉联接，之间有扭簧；下卡爪和下卡环之间销钉联接，之间有扭簧；上滑槽盘与下接头螺纹联接，上滑槽与上滑槽盘间螺纹联接，上斜面滑块可在上滑槽间相对滑动；下滑槽盘与球筒螺纹联接，下滑槽与下滑槽盘间螺纹联接，下斜面滑块可在下滑槽间相对滑动；斜挡板与上挡环间销钉联接，斜挡板上端的槽可与球筒上的销钉相对滑动；上挡环可下滑槽盘中的滑槽中相对滑动；下挡环可在下接头的滑槽中相对滑动；上接头与上滑套间、上滑套与壁筒间、下滑套与壁筒间及下滑套与下接头间均是O型圈密封；上接头和下接头上有拆装孔。相对于现有的技术，本专利技术具有如下有益效果：1、对液压控制系统要求较低；2、一次装填可完成多个座封球的投球作业，提高了压裂作业的效率；3、极易实现自动化控制；4、控制精度高，不会出现误操作；附图说明图1为一种水平井分段压裂用大梯度范围自动投球器整体结构示意图；图2为一种水平井分段压裂用大梯度范围自动投球器内部结构三维示意图；图3为一种水平井分段压裂用大梯度范围自动投球器球组编号示意图；图4为一种水平井分段压裂用大梯度范围自动投球器运动机构简图；图5为一种水平井分段压裂用大梯度范围自动投球器工作流程图；图中：1、壁筒，2、上接头，3、O型圈，4、上卡爪，5、销钉，6、上卡环，7、销钉，8、斜挡板，9、扭簧，10、下卡环，11、球筒，12、螺母，13、上推环，14、下滑槽盘，15、下滑槽，16、上复位弹簧，17、销钉，18、下推环，19、下挡环，20、螺母对，21、下斜面滑块，22、O型圈，23、下接头，24、O型圈，25、下滑套，26、连接杆，27、下复位弹簧，28、上滑槽盘，29、上挡环，30、上斜面滑块，31、上滑槽，32、上滑套，33、滑杆，34、销钉，35、下卡爪，36、固定环，37、固定螺母，38、球组，39、O型圈，40、扭簧，41、螺母，42、密封垫片，43、端盖，44、螺栓。具体实施方式如图1-4所示，一种水平井分段压裂用大梯度范围自动投球器，包括：壁筒1、上接头2、O型圈3、上卡爪4、销钉5、上卡环6、销钉7、斜挡板8、扭簧9、下卡环10、球筒11、螺母12、上推环13、下滑槽盘14、下滑槽15、上复位弹簧16、销钉17、下推环18、下挡环19、螺母对20、下斜面滑块21、O型圈22、下接头23、O型圈24、下滑套25、连接杆26、下复位弹簧27、上滑槽盘28、上挡环29、上斜面滑块30、上滑槽31、上滑套32、滑杆33、销钉34、下卡爪35、固定环36、固定螺母37、球组38、O型圈39、扭簧40、螺母41、密封垫片42、端盖43、螺栓44。上接头2和下接头23与壁筒1螺纹联接密封，上接头2和下接头23上有拆装孔；上接头2与上滑套32间、上滑套32与壁筒1间、下滑套25与壁筒1间及下滑套25与下接头23间均是O型圈密封；上滑套32和下滑套25之间有连接杆26螺纹联接；上卡环6和上接头2间径向螺钉联接，固定环36和上滑套32间径向螺钉联接；上卡爪4和上卡环6之间销钉5联接，之间有扭簧40；下卡爪35和下卡环10之间销钉34联接，之间有扭簧9；滑杆33通过固定螺母37固连在固定环36上；下卡环10空套在滑杆33上，可在滑杆33限位周肩和固定环36间相对滑动；上推环13通过螺母12紧固在连接杆26上，下推环18空套在连接杆26上，可在螺母组20形成的下限位和连接杆26上的限位周肩形成的上限位之间相对滑动；上滑槽盘28与下接头23螺纹联接，上滑槽31与上滑槽盘28间螺纹联接，上斜面滑块30可在上滑槽31间相对滑动；下滑槽盘14与球筒11螺纹联接，下滑槽15与下滑槽盘14间螺纹联接，下斜面滑块21可在下滑槽15间相对滑动；上推环13和下推环18可分别推动上斜面滑块30和下斜面滑块21左右滑动；上挡环29可在下滑槽盘14中的滑槽中相对滑动，上挡环29和下滑槽盘14间有上复位弹簧16，保证上挡环29紧压上斜面滑块30，上斜面滑块30紧压上推动环13；下挡环19可在下接头23的滑槽中相对滑动，下挡环19和下接头23间有下复位弹簧27，保证下挡环19紧压下斜面滑块21，下斜面滑块21紧压下推环18；斜挡板8与上挡环29间销钉17联接，可相对转动；斜挡板8上端的槽可与球筒11上的销钉7相对滑动和转动；上述一种水平井分段压裂用大梯度范围自动投球器的使用方法如下：如图5(1)所示，下行程投球：A口进液，连接杆26下行，其上的上推环13推动上斜面滑块30向右运动，进而推动上挡环29向右运动，上复位弹簧16压缩，斜挡板8打开，使得球筒11内的球组38最下端的球381通过上挡环29上的孔下落至下挡环18上(如图5(2)所示)，此时上挡环29与下挡环19间的距离比球382直径稍大，但小于球381直径与球382半径之和，保证每次只有一个球落出球筒。下推环18处于下限位附近，随连接杆26下行，运动到下斜面滑块21处时，受到下斜面滑块21的阻碍，暂时在连接杆26上滑动。连接杆26继续下行，上推环13运行到上斜面滑块30凸点的下方，上斜面滑块30、上挡环29在上复位弹簧16的作用下复位，斜挡板8关闭，夹紧球筒11内的剩余球组38。此时，下推环18到达上限位。(如图5(3)所示)。连接杆26继续下行，下推环18开始下行，推动下斜面滑块21和下挡环19向左运动，球从下挡环19落入下接头23中，从而进入井内(如图5(4)所示)。连接杆26继续下行，下推环18运行到下斜面滑块21凸点的下方，下斜面滑块21、下挡环19在下复位弹簧27的作用下复位(如图5(5)所示)。在下推环18到达下斜面滑块21突点下方时本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水平井分段压裂用大梯度范围自动投球器，包括：壁筒、上接头、O型圈、上卡爪、销钉、上卡环、销钉、斜挡板、扭簧、下卡环、球筒、螺母、上推环、下滑槽盘、下滑槽、上复位弹簧、销钉、下推环、下挡环、螺母对、下斜面滑块、O型圈、下接头、O型圈、下滑套、连接杆、下复位弹簧、上滑槽盘、上挡环、上斜面滑块、上滑槽、上滑套、滑杆、销钉、下卡爪、固定环、固定螺母、球组、O型圈、扭簧、螺母、密封垫片、端盖、螺栓；其特征在于：上接头和下接头与壁筒螺纹联接密封，上接头和下接头上有拆装孔；上接头与上滑套间、上滑套与壁筒间、下滑套与壁筒间及下滑套与下接头间均是O型圈密封；上滑套和下滑套之间有连接杆螺纹联接；上卡环和上接头间径向螺钉联接，固定环和上滑套间径向螺钉联接。

【技术特征摘要】
1.一种水平井分段压裂用大梯度范围自动投球器，包括：壁筒、上接头、O型圈、上卡爪、销钉、上卡环、销钉、斜挡板、扭簧、下卡环、球筒、螺母、上推环、下滑槽盘、下滑槽、上复位弹簧、销钉、下推环、下挡环、螺母对、下斜面滑块、O型圈、下接头、O型圈、下滑套、连接杆、下复位弹簧、上滑槽盘、上挡环、上斜面滑块、上滑槽、上滑套、滑杆、销钉、下卡爪、固定环、固定螺母、球组、O型圈、扭簧、螺母、密封垫片、端盖、螺栓；其特征在于：上接头和下接头与壁筒螺纹联接密封，上接头和下接头上有拆装孔；上接头与上滑套间、上滑套与壁筒间、下滑套与壁筒间及下滑套与下接头间均是O型圈密封；上滑套和下滑套之间有连接杆螺纹联接；上卡环和上接头间径向螺钉联接，固定环和上滑套间径向螺钉联接。2.根据权利要求1所述的一种水平井分段压裂用大梯度范围自动投球器，其特征在于：上卡爪和上卡环之间销钉联接，之间有扭簧；下卡爪和下卡环之间销钉联接，之间有扭簧；滑杆通过固定螺母固连在固定环上；下卡环空套在滑杆上，可在滑杆限位周肩和固定环间...

【专利技术属性】
技术研发人员：王旱祥，吕孝孝，杨红德，孙秉宇，尤智雄，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：山东,37