一种快速安全投球装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种快速安全投球装置，属于石油固完井领域。该快速安全投球装置包括芯轴、储球筒、端环、拨球器、本体、球、挡板；所述本体为两端开口的筒状结构，其一端固定安装在水泥头本体的孔内，另一端位于水泥头本体的外部；所述储球筒为筒状结构，其一端为封闭端、另一端为开口端，其开口端插入到所述本体的内腔中，所述封闭端位于本体的外部；所述端环将所述储球筒与本体连接；在所述储球筒的封闭端开有芯轴安装孔，芯轴的一端与该芯轴安装孔连接，另一端与挡板的中心连接；所述拨球器位于所述储球筒的内腔中，挡板的边缘与拨球器的一端连接；所述拨球器的筒壁边缘呈螺旋线形。 1

【技术实现步骤摘要】
一种快速安全投球装置
本技术属于石油固完井领域，具体涉及一种快速安全投球装置。
技术介绍
石油工程行业油气井固井作业中，往往需要投掷憋压球来实现悬挂器等工具的坐挂。本施工过程往往需要近距离操作，然而施工过程中井口存在较高的压力，严重威胁到操作人员的人身安全。当前存在的投球装置，存在密封效果差、操作过程繁琐甚至难于操作以及不能有效判断球是否顺利投掷等问题。中国专利CN204962161中采用的机械式投球器结构，操作过程中的手轮旋转圈数有严格的要求，同时，手轮旋转后伸出丝杠过长，且验证投球也比较复杂。中国专利CN205172518中采用的旋塞式石油钻井用投球装置，在装配与保养时操作比较复杂因此，为优化投掷方法，减少投球以及验证球是否安全投掷的时间需求，为满足工具憋压坐挂要求，提出了一种快速安全投球装置。
技术实现思路
本技术的目的在于解决上述现有技术中存在的难题，提供一种快速安全投球装置，能够安全、可靠、有效地进行投球作业。本技术是通过以下技术方案实现的：一种快速安全投球装置，包括芯轴、储球筒、端环、拨球器、本体、球、挡板；所述本体为两端开口的筒状结构，其一端固定安装在水泥头本体的孔内，另一端位于水泥头本体的外部；所述储球筒为筒状结构，其一端为封闭端、另一端为开口端，其开口端插入到所述本体的内腔中，所述封闭端位于本体的外部；所述端环将所述储球筒与本体连接；在所述储球筒的封闭端开有芯轴安装孔，芯轴的一端与该芯轴安装孔连接，另一端与挡板的中心连接；所述拨球器位于所述储球筒的内腔中，挡板的边缘与拨球器的一端连接；所述拨球器的筒壁边缘呈螺旋线形。所述拨球器为一个两端开口的筒状结构，其两端的端面都是平面，一端的端面是完整的圆形平面、另一端的端面只留有部分弧形平面；在所述拨球器的壁上铣有螺旋线，螺旋线的一端与圆形平面的边缘连接，另一端与弧形平面的边缘连接，螺旋线与弧形平面之间的壁被切除，形成螺旋线形的筒壁边缘。所述挡板位于拨球器的弧形平面端，其边缘与所述弧形平面固定连接；在所述储球筒的内腔中开有凹槽，所述球的下部位于所述凹槽中，上部位于拨球器的内腔中，且位于所述芯轴的下方；所述挡板将拨球器的出口端挡住一部分，当芯轴旋转时，挡板、拨球器随之旋转，球在拨球器的螺旋线的推动下，沿储球筒的凹槽向储球筒外滚动。所述储球筒的内腔中的凹槽为圆形凹槽，所述圆形凹槽的轴线与储球筒的轴线平行；所述圆形凹槽的直径大于球的直径；在所述储球筒的内腔中设有环形台阶，其轴线与储球筒的轴线平行。所述挡板为1/4圆形板状结构；在所述挡板的圆心处设有一个与其同圆心的圆环，在该圆环的内壁上设有内螺纹；在所述芯轴的一端设有外螺纹，所述圆环上的内螺纹与芯轴上的外螺纹配合，两者通过螺纹连接。在所述储球筒上的芯轴安装孔的内壁上设有内螺纹；在所述芯轴的另一端设有外螺纹，该端的外螺纹与芯轴安装孔的内螺纹连接；在该外螺纹的下方设有密封圈槽，在密封圈槽内安装有密封圈，用于芯轴与储球筒之间的密封。所述储球筒与本体同轴线设置；所述芯轴、挡板、拨球器同轴线设置；所述芯轴安装孔是偏心的，其轴线与储球筒的轴线平行。在所述储球筒的外壁上设有密封圈槽，在该密封圈槽内安装有密封圈，该密封圈位于储球筒的外壁与本体的内壁之间，实现两者之间的密封；在所述储球筒的外壁上开有卡簧槽，在所述卡簧槽内安装有卡簧；在所述卡簧的一侧设有斜面；在所述端环的内壁开有卡簧槽；在所述端环的内壁上设有台阶，在该台阶与储球筒的接触处设有倒角，该倒角能够与卡簧的斜面配合；当所述端环从储球筒的封闭端套入后，端环的倒角经过卡簧的斜面后，卡簧卡入端环上的卡簧槽内，卡簧将端环与储球筒连接。在位于芯轴安装孔端的芯轴的端面上开有凹槽，用于连接钥匙。与现有技术相比，本技术的有益效果是：在需要坐挂尾管悬挂器时，能够通过旋转本投球装置，使憋压球安全、顺利投掷，从而实现憋压坐挂作业。本技术装置满足了尾管固井的要求，而且操作简单、可靠，能够安全有效的投掷憋压球。附图说明图1本技术所述的投球装置示意图图2组装好的芯轴、挡板与拨球器图3储球筒的详细结构。具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步详细描述：如图1所示，所述的快速安全投球装置主要由芯轴1、储球筒2、卡簧3、端环4、密封圈5与6、拨球器7、本体8、球9、挡板10组成，本装置安装在水泥头本体11内。当尾管悬挂器下入到设计井深，需要坐挂尾管悬挂器时，采用特殊设计钥匙，顺时针转动芯轴从而带动挡板旋转，通过拨球器的旋转，使球沿着拨球器的曲线向前运动，最终脱离挡板的束缚，从而掉入管串中，继而通过水泥浆泵送将憋压球送至球座位置，实现憋压坐挂作业。逆时针旋转芯轴可以确认球是否已安全投掷。需安装本投球装置的水泥头本体11上有圆孔，组装本投球装置时，首先将本体8插入到水泥头本体11的孔内，然后通过焊接保证足够的强度及承压能力，挡板10为1/4圆形板状结构，其圆心处设有与其同圆心的一个圆环，在圆环的内壁上设有内螺纹，在芯轴1的一端设有外螺纹，圆环上的内螺纹与芯轴1上的外螺纹配合，通过螺纹连接至一起，芯轴1的另一端设有三角形凹槽，在进行投球作业时，使用专用的三角形钥匙旋转插入芯轴上的三角形凹槽内进行旋转。拨球器7为一个两端开口的筒状结构，两端的端面都是平面，一端的端面是完整的圆形平面、另一端的端面只留有部分弧形平面，在拨球器的壁上铣有螺旋线，螺旋线的一端与圆形平面的边缘连接，另一端与弧形平面的边缘连接，螺旋线与弧形平面之间的壁被切除；所述弧形平面与挡板10的边缘通过焊接连接在一起，芯轴1从拨球器7的圆形平面端插入后，通过螺纹与挡板上的圆环连接，芯轴、挡板、拨球器同轴线设置，从而芯轴1、拨球器7以及挡板10组合为一个整体，芯轴1带动1/4圆形板旋转，进而带动拨球器旋转，球可以沿螺旋线移动，如图2所示。将密封圈套在储球筒2的密封圈槽中，将卡簧3套在储球筒2的卡簧槽内，卡簧3一侧车有较大斜面，将端环4从储球筒2左侧套入，端环内部与储球筒2接触的台阶处设有大倒角，采用敲击的方法将端环4与储球筒2通过卡簧3连接在一起，储球筒内侧设有环形台阶与圆形凹槽，凹槽的轴线与储球筒的轴线平行，圆形凹槽的直径大于球的直径，保证球始终处在圆形凹槽内，如图3所示。将密封圈套在芯轴1的密封圈槽内，将装配好的芯轴1插入储球筒2的孔内，该孔是偏心的，偏心的目的主要保证下方存放球的凹槽位置有足够的厚度，来保证强度，同时能够更合理的利用空间。储球筒的孔内设有内螺纹，在芯轴上设有外螺纹，芯轴插入后旋紧螺纹至剩下1/2圈螺纹，将球从挡板10与储球筒的间隙中塞入，然后将螺纹旋转到位。最后将投球装置通过端环4的螺纹与本体8的螺纹连接为一体。在芯轴1的位于储球筒的孔内的螺纹的下方设有密封圈槽，芯轴1与储球筒2的螺纹起到了防松的作用，保证在不使用专用钥匙旋转时，水泥头工作产生的震动不会带动芯轴1旋转，从而防止憋压球的提前投掷。当悬挂器下入到设计位置后，需要投球憋压坐挂时，将专用投球钥匙插入芯轴1凹槽中，逆时针旋转芯轴，因为有球处于储球筒中，在拨球器7、球9以及挡板10运动的干涉下，拨球器无法旋转，可以验证球存在于储球筒2内；顺时针旋转芯轴1时，球9在拨球器7的螺旋线的推动下，沿着储球筒2的凹槽向外滚动，当旋转角度本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种快速安全投球装置，其特征在于：所述快速安全投球装置包括芯轴、储球筒、端

【技术特征摘要】
1.一种快速安全投球装置，其特征在于：所述快速安全投球装置包括芯轴、储球筒、端环、拨球器、本体、球、挡板；所述本体为两端开口的筒状结构，其一端固定安装在水泥头本体的孔内，另一端位于水泥头本体的外部；所述储球筒为筒状结构，其一端为封闭端、另一端为开口端，其开口端插入到所述本体的内腔中，所述封闭端位于本体的外部；所述端环将所述储球筒与本体连接；在所述储球筒的封闭端开有芯轴安装孔，芯轴的一端与该芯轴安装孔连接，另一端与挡板的中心连接；所述拨球器位于所述储球筒的内腔中，挡板的边缘与拨球器的一端连接；所述拨球器的筒壁边缘呈螺旋线形。2.根据权利要求1所述的快速安全投球装置，其特征在于：所述拨球器为一个两端开口的筒状结构，其两端的端面都是平面，一端的端面是完整的圆形平面、另一端的端面只留有部分弧形平面；在所述拨球器的壁上铣有螺旋线，螺旋线的一端与圆形平面的边缘连接，另一端与弧形平面的边缘连接，螺旋线与弧形平面之间的壁被切除，形成螺旋线形的筒壁边缘。3.根据权利要求2所述的快速安全投球装置，其特征在于：所述挡板位于拨球器的弧形平面端，其边缘与所述弧形平面固定连接；在所述储球筒的内腔中开有凹槽，所述球的下部位于所述凹槽中，上部位于拨球器的内腔中，且位于所述芯轴的下方；所述挡板将拨球器的出口端挡住一部分，当芯轴旋转时，挡板、拨球器随之旋转，球在拨球器的螺旋线的推动下，沿储球筒的凹槽向储球筒外滚动。4.根据权利要求3所述的快速安全投球装置，其特征在于：所述储球筒的内腔中的凹槽为圆形凹槽，所述圆形凹槽的轴线与储球筒的轴线平行；所述圆形凹槽的直径大于球的直径；在所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李振，赵聪，冯丽莹，刘明，李富平，马锦明，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油工程技术研究院，德州大陆架石油工程技术有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11