一种压裂暂堵剂投送装置及其工作方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种压裂暂堵剂投送装置及其工作方法，该装置包括投送装置本体，所述投送装置本体的上方设有存储仓，所述存储仓的底部形成细颈部，所述细颈部内装有位于存储仓内部的计数器，所述投送装置本体内设有机械手，所述机械手位于细颈部的下方，机械手的一端设有单流阀。采用本发明专利技术的压裂暂堵剂投送装置，在投送过程把暂堵球从低压通道送入高压通道，整个过程中，由两组密封机构，按照先后替补的顺序切换，保证了高压液体不溢流外泄，确保了设备和作业安全。设备和作业安全。设备和作业安全。

【技术实现步骤摘要】
一种压裂暂堵剂投送装置及其工作方法


[0001]本专利技术涉及油气田开发
，特别是涉及一种压裂暂堵剂投送装置。

技术介绍

[0002]压裂是目前油气田开发中普遍应用的增产措施，特别是低渗透油气藏开发必须进行压裂改造，才能获得较好的效果。
[0003]施工过程中，在压开裂缝的基础上，需要通过投放暂堵剂在裂缝处或高渗层产生滤饼桥堵，使后续工作液不能进入，促使再次压开新缝、纵向新层开启、平面裂缝转向。由于需要产生高强度的滤饼层，因此要求颗粒暂堵剂的强度高，如果从混砂设备投加，泵送设备泵送过程中颗粒暂堵剂会对泵送设备泵头造成损害；而直接投加到高压管汇的高压投加装置体积庞大、笨重，且投加量依然有限，投加过程中颗粒暂堵剂有大量残留。因此目前作业现场常用方法为：泄掉高压管汇的压力，将颗粒暂堵剂推送至高压管汇，然后通过泵送设备打推送液推送颗粒暂堵剂至井筒中，使颗粒暂堵剂不再经过泵送设备，避免对泵送设备泵头的伤害。
[0004]而且，常用的暂堵剂形态呈固体球状或纤维绳结状，均无法通过高压泵头，使用时需要从后端的高压管线投送。暂堵剂投送时要避免在管道中堆积或缠绕，投送时要有技术间隔。
[0005]因此，设计一种新型的压裂暂堵剂投送装置，解决压裂作业中暂堵剂的安全投放问题具有重大意义。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是提供一种压裂暂堵剂投送装置及其工作方法。
[0007]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案具体如下：
[0008]一种压裂暂堵剂投送装置，包括投送装置本体，所述投送装置本体的上方设有存储仓，所述存储仓的底部形成细颈部，所述细颈部内装有位于存储仓内部的计数器，所述投送装置本体内设有机械手，所述机械手位于细颈部的下方，机械手的一端设有单流阀。
[0009]其中，所述细颈部的内壁面上开设有平行于细颈部轴向方向的过球通道，所述过球通道的截面近似为半圆形。
[0010]其中，所述计数器呈圆柱形，其中计数器与细颈部相配合的外壁面上设有由上至下绕壁面呈螺旋形延伸的螺旋槽，所述螺旋槽绕壁面的圈数至少为1圈，所述螺旋槽的截面近似为半圆形，每一圈螺旋槽和过球通道共同组成的空腔内均储集有一个暂堵球；位于最下方的一圈螺旋槽和过球通道共同组成的空腔与投送装置本体内的投送通道相连通。
[0011]其中，所述机械手的一端与螺杆相连，通过电机驱动螺杆旋转运动，进而带动机械手往复运动。
[0012]其中，所述单流阀内装有密封环和阀板，所述单流阀的阀体为T字型三通结构，所述单流阀的一端与主通道相连，所述主通道的两端为由壬螺纹，与泵车的压裂管线相连。
[0013]其中，所述存储仓的上部为圆柱形筒体，下部呈漏斗形；所述存储仓的顶部开设有装料口。
[0014]其中，所述机械手与主通道处于同一平面内，所述机械手的轴向方向与主通道的轴向方向相互垂直，所述机械手通过法兰连接于投送装置本体上，通过伺服电机驱动。
[0015]其中，所述存储仓呈竖向设置，通过法兰连接固定在投送装置本体上；所述计数器的上端由轴承盒与存储仓顶部的盖板连接固定，所述计数器由步进电机驱动。
[0016]其中，还包括控制器，所述控制器通过电缆与所有电机连接并控制电机运行。
[0017]本专利技术所述的压裂暂堵剂投送装置的工作方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0018](1)由电机驱动螺杆带动机械手做直线往复运动，将送入投送通道内的暂堵球向前推动，机械手先与密封环接触形成投送通道与存储仓的隔绝；
[0019](2)机械手继续前行，顶开单流阀的阀板，将暂堵球送入主通道；
[0020](3)机械手到达顶点后开始回缩，阀板先回弹关闭，确保投送通道与主通道的高压液体保持隔离，然后机械手继续回退，脱开密封环退至原位；
[0021](4)计数器由步进电机控制，根据施工要求的时间周期，重复步骤(1)至步骤(3),进行送球动作。
[0022]同现有技术相比，本专利技术的突出效果在于：
[0023](1)本专利技术的压裂暂堵剂投送装置解决了压裂作业中暂堵剂的安全投放问题，可以实现在高压作业中不停泵自动投送压裂暂堵剂，整个装置通过远程控制和自动控制提高了作业安全。
[0024](2)本专利技术的压裂暂堵剂投送装置既实现了自动计数，也实现暂堵球间隔投送的目的；投送过程中，暂堵球从低压通道送入高压通道，整个过程中，由两组密封机构，按照先后替补的顺序切换，保证了高压液体不溢流外泄，确保了设备和作业安全。
[0025]下面结合附图说明和具体实施例对本专利技术所述的压裂暂堵剂投送装置及其工作方法作进一步说明。
附图说明
[0026]图1为压裂暂堵剂投送装置的剖视图；
[0027]图2为存储仓的立体半剖示意图；
[0028]图3为压裂暂堵剂投送装置的局部剖视图；
[0029]图4为沿图3中“A
‑
A”方向的俯视图；
[0030]图5为存储仓与计数器之间配合关系的立体半剖示意图；
[0031]图6为计数器下部的立体示意图。
[0032]其中，1
‑
存储仓；2
‑
装料口；3
‑
计数器；4
‑
投送装置本体；5
‑
螺杆；6
‑
机械手；7
‑
密封体；8
‑
密封环；9
‑
阀板；10
‑
阀体；11
‑
单流阀；12
‑
细颈部；
[0033]101
‑
过球通道；102
‑
主通道；103
‑
螺旋槽。
具体实施方式
[0034]如图1
‑
6所示，一种压裂暂堵剂投送装置，包括投送装置本体4，所述投送装置本体4的上方设有存储仓1，所述存储仓1的底部形成细颈部12，所述细颈部12内装有位于存储仓
1内部的计数器3，所述投送装置本体4内设有机械手6，所述机械手6位于细颈部12的下方，机械手6的一端设有单流阀11。
[0035]细颈部12的内壁面上开设有平行于细颈部12轴向方向的过球通道101，所述过球通道101的截面近似为半圆形。计数器3呈圆柱形，其中计数器3与细颈部12相配合的外壁面上设有由上至下绕壁面呈螺旋形延伸的螺旋槽103，所述螺旋槽103绕壁面的圈数至少为1圈，所述螺旋槽103的截面近似为半圆形，每一圈螺旋槽103和过球通道101共同组成的空腔内均储集有一个暂堵球；位于最下方的一圈螺旋槽103和过球通道101共同组成的空腔位于投送装置本体4内的投送通道的正上方，且相互连通。
[0036]细颈部12上的过球通道101，与计数器3上的螺旋槽103共同组合成完整的送球通道。
[0037]机械手6的一端与螺杆5相连，通过电机驱动螺杆5旋转运动，进而带动机械手6沿着投送装置本体4内的投送通道往复运动本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种压裂暂堵剂投送装置，其特征在于：包括投送装置本体(4)，所述投送装置本体(4)的上方设有存储仓(1)，所述存储仓(1)的底部形成细颈部(12)，所述细颈部(12)内装有位于存储仓(1)内部的计数器(3)，所述投送装置本体(4)内设有机械手(6)，所述机械手(6)位于细颈部(12)的下方，机械手(6)的一端设有单流阀(11)。2.根据权利要求1所述的压裂暂堵剂投送装置，其特征在于：所述细颈部(12)的内壁面上开设有平行于细颈部(12)轴向方向的过球通道(101)，所述过球通道(101)的截面近似为半圆形。3.根据权利要求2所述的压裂暂堵剂投送装置，其特征在于：所述计数器(3)呈圆柱形，其中计数器(3)与细颈部(12)相配合的外壁面上设有由上至下绕壁面呈螺旋形延伸的螺旋槽(103)，所述螺旋槽(103)绕壁面的圈数至少为1圈，所述螺旋槽(103)的截面近似为半圆形，每一圈螺旋槽(103)和过球通道(101)共同组成的空腔内均储集有一个暂堵球；位于最下方的一圈螺旋槽(103)和过球通道(101)共同组成的空腔与投送装置本体(4)内的投送通道相连通。4.根据权利要求3所述的压裂暂堵剂投送装置，其特征在于：所述机械手(6)的一端与螺杆(5)相连，通过电机驱动螺杆(5)旋转运动，进而带动机械手(6)往复运动。5.根据权利要求4所述的压裂暂堵剂投送装置，其特征在于：所述单流阀(11)内装有密封环(8)和阀板(9)，所述单流阀(11)的阀体(10)为T字型三通结构，所述单流阀(11)的一端与主通道(102)相连...

【专利技术属性】
技术研发人员：董丹，李云虎，白爽，李秀梅，
申请(专利权)人：弗润联科北京石油科技有限公司，
类型：发明
国别省市：