一种石油工程压裂球安装系统及其使用方法技术方案

本发明专利技术公开了一种石油工程压裂球安装系统及其使用方法，包括安装于地面内的油井，所述油井内设有开口向上的安装槽，所述安装槽底壁内连通设有井道，所述油井上方设有加料箱，所述加料箱底面固设有安装板，所述加料箱内设有工作腔；本发明专利技术通过固定盘和转动盘完成压裂球的投放，将压裂球根据直径的大小依次放置在转动盘内，通过步进电机准确控制转动盘的转动，精确地将压裂球通过第二贯穿槽投入排气槽内，将多余气体排出后将压裂球随着溶液进入井道内进行压裂工作，能够准确地分级完成压裂工作，不会由于“先大后小”导致无法进行压裂工作。

【技术实现步骤摘要】
一种石油工程压裂球安装系统及其使用方法
本专利技术涉及石油压裂
，具体为一种石油工程压裂球安装系统及其使用方法。
技术介绍
在石油领域，压裂就是利用水力作用，使油气层形成裂缝的一种方法，又称水力压裂。我国有很多多层油气田，通常要进行分层压裂。另外，在油田开发层系划分中，有的虽同属一个开发层系，但油层非均质特性强，存在层内分层现象，这通常称为选择性压裂。因此国内多是采用喷砂器带滑套施工管柱，采用投球憋压方法打开滑套。投球憋压的方式是通过压裂球将管道堵住，然后通入高压水将井壁压裂。而这种方式存在一定的问题，要求准确地放入每一层所对应的压裂球，若是放入的压裂球尺寸出现差错，则会导致堵塞的管道发生更改，压裂的位置也发生变化，压裂效果降低。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种石油工程压裂球安装系统及其使用方法，用于克服现有技术中的上述缺陷。根据本专利技术的一种石油工程压裂球安装系统，包括安装于地面内的油井，所述油井内设有开口向上的安装槽，所述安装槽底壁内连通设有井道，所述油井上方设有加料箱，所述加料箱底面固设有安装板，所述加料箱内设有工作腔，所述工作腔底壁内固设有延伸至所述井道内的第一出料管，所述工作腔底壁上固设有连接器，所述连接器上固设有第二出料管，所述第二出料管左侧连通设有贯穿所述加料箱左侧面的第一进料管，所述第二出料管顶端固设有与所述工作腔后壁固定连接的稳压箱，所述稳压箱内设有开口向上的排气槽，所述排气槽左壁内连通设有贯穿所述稳压箱左侧面且与所述第一进料管连通的第二进料管，所述第二进料管内设有一号阀门，所述第二进料管右侧的所述第一进料管内设有二号阀门，所述排气槽底壁内连通设有贯穿所述稳压箱底面的下落槽，所述下落槽与所述第二出料管连通，所述下落槽内安装有能够将所述下落槽封闭的堵塞装置，所述第二进料管上方的所述排气槽右侧设有转动腔，所述转动腔右壁上固设有第一电机，所述第一电机左侧面安装有延伸至所述排气槽内的第一转动轴，所述排气槽内的所述第一转动轴上固设有转板，所述转板内设有凹槽，所述转板内设有带电动阀门的通槽，所述工作腔内设有能够按照压裂球的直径大小依次放入压裂球的放球装置。可选地，所述堵塞装置包括连通设置于所述下落槽侧壁内且左右位置对称的第一滑动槽，所述第一滑动槽内滑动连接有压力板，所述压力板内侧面与所述第一滑动槽内壁之间通过第一弹簧固定连接，所述压力板内设有开口向上的限制槽，所述第一滑动槽顶壁内连通设有第二滑动槽，所述第二滑动槽内滑动连接有限制块，所述限制块顶面与所述第二滑动槽顶壁之间通过第二弹簧固定连接。可选地，所述放球装置包括设置于所述压力板上方的固定盘，所述固定盘通过左右两根固定杆与所述工作腔左右侧面固定连接，所述固定盘顶面轴心处固设有固定轴，所述固定轴顶端转动连接有轴管，所述轴管内设有开口向上的配合槽，所述轴管外固设有转动盘，所述转动盘内环设有多个上下贯穿的第一贯穿槽，所述第一贯穿槽内放置有压裂球，所述固定盘顶面设有开口向上的弧形滑道，所述弧形滑道底壁内设有上下贯穿且与所述凹槽位置对应的第二贯穿槽，所述转动盘上设有能够将所述转动盘和所述固定盘固定限制转动的锁定装置，所述工作腔顶壁内安装有步进电机，所述步进电机底面安装有延伸至所述配合槽内的第二转动轴，所述配合槽侧壁上环设有多个固定爪，所述配合槽内的所述第二转动轴外安装有多个棘爪。可选地，所述锁定装置包括上下贯穿设置于所述转动盘内且与所述第二贯穿槽位置对应的第三贯穿槽，所述转动盘顶面固设有移动箱，所述移动箱内设有开口向下且与所述第三贯穿槽连通的移动槽，所述移动槽内滑动连接有移动块，所述移动槽前后侧壁内连通设有位置对称的第一滑道，所述第一滑道内滑动连接有与所述移动块固定连接的第一滑块，所述移动块底面固设有插销，所述移动槽顶壁内安装有电磁铁。可选地，所述稳压箱顶面固设有关于所述排气槽左右位置对称的固定块，所述固定块相对面上安装有传感器。一种石油工程压裂球安装系统的使用方法，具体步骤如下：第一步，进行压裂工作时，通过压力泵将溶液通过第一进料管输入工作腔内，此时一号阀门关闭、二号阀门打开，溶液通过第一进料管进入第二出料管内，并且由于压力板只能通过上方打开，因此第二出料管内的溶液不会进入下落槽而是通过第二出料管进入连接器再通过第一出料管进入井道内；第二步，需要放入压裂球时，二号阀门关闭一号阀门打开，同时电磁铁启动吸引移动块向上移动，移动块带动插销向上移动脱离第二贯穿槽，此时转动盘能够和所述固定盘发生相对转动，接着步进电机启动带动第二转动轴转动一定的角度，第二转动轴通过棘爪和固定爪带动轴管转动，轴管带动转动盘转动后，会使得放置在第一贯穿槽内的压裂球在弧形滑道内滚动，压裂球滚动到第二贯穿槽所在位置后会从第二贯穿槽掉落至凹槽内，当压裂球掉落经过传感器处时，传感器检测并发出信号控制第一电机转动，第一电机通过第一转动轴带动转板转动，将压裂球转入排气槽内，然后压力球会下落至下落槽内，接着溶液通过第二进料管进入排气槽内同时通槽内的电动阀门定时开放一段时间，溶液通入排气槽后将由于转板转动带入的空气通过通槽排出，然后由于第二进料管持续向排气槽内通入溶液，将排气槽和下落槽内充满溶液后压力板受到的压力增大，当压力大到克服第二弹簧的弹力后将限制块压入第二滑动槽内，压力板移动至第一滑动槽内，将下落槽打开，然后压裂球随着溶液通过第二出料管、第一出料管进入井道内进行一级压裂工作；第三步，然后一号阀门关闭二号阀门开启，通入溶液和石油支撑剂，完成压裂以及裂缝支撑工作，此时溶液不再进入排气槽内，压力板会在第一弹簧作用下移动至下落槽内，当限制槽与第二滑动槽位置对应后限制块会在第二弹簧作用下移动至限制槽内，重新将下落槽封闭；第四步，重复第二、三步，能够进行后续的多级压裂工作，并且确保根据直径从小至大依次放入压裂球。本专利技术的有益效果是：本专利技术通过固定盘和转动盘完成压裂球的投放，将压裂球根据直径的大小依次放置在转动盘内，通过步进电机准确控制转动盘的转动，精确地将压裂球根据直径大小由小至大进入井道内进行压裂工作，能够准确地分级完成压裂工作，不会由于“先大后小”导致无法进行压裂工作、降低压裂效果。附图说明下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。图1是本专利技术的一种石油工程压裂球安装系统的结构示意图；图2是图1内部结构示意图；图3是图2中放球装置处结构示意图；图4是图3中A-A处结构示意图；图5是图3中B-B处结构示意图；图6是图2中稳压箱处结构示意图。具体实施方式在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种石油工程压裂球安装系统，包括安装于地面内的油井，其特征在于：所述油井内设有开口向上的安装槽，所述安装槽底壁内连通设有井道，所述油井上方设有加料箱，所述加料箱底面固设有安装板，所述加料箱内设有工作腔，所述工作腔底壁内固设有延伸至所述井道内的第一出料管，所述工作腔底壁上固设有连接器，所述连接器上固设有第二出料管，所述第二出料管左侧连通设有贯穿所述加料箱左侧面的第一进料管，所述第二出料管顶端固设有与所述工作腔后壁固定连接的稳压箱，所述稳压箱内设有开口向上的排气槽，所述排气槽左壁内连通设有贯穿所述稳压箱左侧面且与所述第一进料管连通的第二进料管，所述第二进料管内设有一号阀门，所述第二进料管右侧的所述第一进料管内设有二号阀门，所述排气槽底壁内连通设有贯穿所述稳压箱底面的下落槽，所述下落槽与所述第二出料管连通，所述下落槽内安装有能够将所述下落槽封闭的堵塞装置，所述第二进料管上方的所述排气槽右侧设有转动腔，所述转动腔右壁上固设有第一电机，所述第一电机左侧面安装有延伸至所述排气槽内的第一转动轴，所述排气槽内的所述第一转动轴上固设有转板，所述转板内设有凹槽，所述转板内设有带电动阀门的通槽，所述工作腔内设有能够按照压裂球的直径大小依次放入压裂球的放球装置。/n...

【技术特征摘要】
1.一种石油工程压裂球安装系统，包括安装于地面内的油井，其特征在于：所述油井内设有开口向上的安装槽，所述安装槽底壁内连通设有井道，所述油井上方设有加料箱，所述加料箱底面固设有安装板，所述加料箱内设有工作腔，所述工作腔底壁内固设有延伸至所述井道内的第一出料管，所述工作腔底壁上固设有连接器，所述连接器上固设有第二出料管，所述第二出料管左侧连通设有贯穿所述加料箱左侧面的第一进料管，所述第二出料管顶端固设有与所述工作腔后壁固定连接的稳压箱，所述稳压箱内设有开口向上的排气槽，所述排气槽左壁内连通设有贯穿所述稳压箱左侧面且与所述第一进料管连通的第二进料管，所述第二进料管内设有一号阀门，所述第二进料管右侧的所述第一进料管内设有二号阀门，所述排气槽底壁内连通设有贯穿所述稳压箱底面的下落槽，所述下落槽与所述第二出料管连通，所述下落槽内安装有能够将所述下落槽封闭的堵塞装置，所述第二进料管上方的所述排气槽右侧设有转动腔，所述转动腔右壁上固设有第一电机，所述第一电机左侧面安装有延伸至所述排气槽内的第一转动轴，所述排气槽内的所述第一转动轴上固设有转板，所述转板内设有凹槽，所述转板内设有带电动阀门的通槽，所述工作腔内设有能够按照压裂球的直径大小依次放入压裂球的放球装置。


2.根据权利要求1所述的一种石油工程压裂球安装系统，其特征在于：所述堵塞装置包括连通设置于所述下落槽侧壁内且左右位置对称的第一滑动槽，所述第一滑动槽内滑动连接有压力板，所述压力板内侧面与所述第一滑动槽内壁之间通过第一弹簧固定连接，所述压力板内设有开口向上的限制槽，所述第一滑动槽顶壁内连通设有第二滑动槽，所述第二滑动槽内滑动连接有限制块，所述限制块顶面与所述第二滑动槽顶壁之间通过第二弹簧固定连接。


3.根据权利要求2所述的一种石油工程压裂球安装系统，其特征在于：所述放球装置包括设置于所述压力板上方的固定盘，所述固定盘通过左右两根固定杆与所述工作腔左右侧面固定连接，所述固定盘顶面轴心处固设有固定轴，所述固定轴顶端转动连接有轴管，所述轴管内设有开口向上的配合槽，所述轴管外固设有转动盘，所述转动盘内环设有多个上下贯穿的第一贯穿槽，所述第一贯穿槽内放置有压裂球，所述固定盘顶面设有开口向上的弧形滑道，所述弧形滑道底壁内设有上下贯穿且与所述凹槽位置对应的第二贯穿槽，所述转动盘上设有能够将所述转动盘和所述固定盘固定限制转动的锁定装置，所述工作腔顶壁内安装有步进电机，所述步进电机底面安装有延伸至所述配合槽内的第二转动轴，所述配合槽侧壁上环设有多个固定爪，所述配合槽内的所述第二转动轴外安装有多个棘爪。

【专利技术属性】
技术研发人员：李玉霞，
申请(专利权)人：盐城市芬迪商贸有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32