一种双筒液压缸式水平井压裂用投球器制造技术

本实用新型专利技术涉及石油装备领域，尤其是用于水平井压裂用的一种双筒液压缸式水平井压裂用投球器。包括：筒体、法兰盖、液压缸Ⅰ、球筒Ⅰ、装球口法兰盖Ⅰ、压裂球Ⅰ、压裂球Ⅱ、压裂球Ⅲ、液压缸Ⅱ、球筒Ⅱ、装球口法兰盖Ⅱ、压裂球Ⅳ、压裂球Ⅴ、压裂球Ⅵ、阀芯定子、阀芯转子、钢球、挡块、弹簧、推力球轴承。法兰盖通过双头螺柱连接固定在筒体的上端；球筒Ⅰ、球筒Ⅱ布置在筒体的两侧，压裂球Ⅰ‑Ⅲ装在球筒Ⅰ，压裂球Ⅳ‑Ⅵ装在球筒Ⅱ；液压缸Ⅰ、液压缸Ⅱ通过螺栓分别固定在球筒Ⅰ、球筒Ⅱ的尾部；阀芯转子坐放在筒体内的推力球轴承上；挡块和钢球、弹簧组成钢球锁紧机构；阀芯定子固定在筒体内。本实用新型专利技术结构简单，且容易控制；可实现带压作业。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及石油装备领域，尤其是用于水平井压裂用的一种双筒液压缸式水平井压裂用投球器。
技术介绍
压裂是指采油或采气过程中，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。油气层压裂工艺过程用压裂车，把高压大排量具有一定粘度的液体挤入油层，当把油层压出许多裂缝后，加入支撑剂(如石英砂等)充填进裂缝，提高油气层的渗透能力，以增加注水量(注水井)或产油量(油井)。在水平井分段压裂过程中，每完成一段压裂作业，需要用压裂球密封套管，并打开下一段压裂的井筒上的过液通道，以便进行下一段压裂。压裂球为一系列直径不等的球体，这些球体从小到大依次投入到井筒。由于现场的作业环境的不便性，要求压裂球能够实现自动化投放，且实现连续多次投放(即所有需要投放的压裂球一次性放入投球器，再分别投入到井内)。
技术实现思路
本技术旨在解决
技术介绍
中提到的问题，本技术提出了一种双筒液压缸式水平井压裂用投球器，可以代替现阶段的专利所属的同类产品，其采用的技术方案如下：一种双筒液压缸式水平井压裂用投球器，包括：筒体、法兰盖、液压缸Ⅰ、球筒Ⅰ、装球口法兰盖Ⅰ、压裂球Ⅰ、压裂球Ⅱ、压裂球Ⅲ、液压缸Ⅱ、球筒Ⅱ、装球口法兰盖Ⅱ、压裂球Ⅳ、压裂球Ⅴ、压裂球Ⅵ、阀芯定子、阀芯转子、钢球、挡块、弹簧、推力球轴承。法兰盖通过双头螺柱连接固定在筒体的上端，实现密封；球筒Ⅰ、球筒Ⅱ通过螺栓固定在筒体的两侧，用来放置待投放的压裂球，压裂球Ⅰ-Ⅲ装在球筒Ⅰ，压裂球Ⅳ-Ⅵ装在球筒Ⅱ；装球口法兰盖Ⅰ固定在球筒Ⅰ上，装球口法兰盖Ⅱ固定在球筒Ⅱ上；液压缸Ⅰ、液压缸Ⅱ通过螺栓分别固定在球筒Ⅰ、球筒Ⅱ的尾部，当需要投放压裂球时通过液压缸活塞杆的运动来推动压裂球；推力球轴承放在筒体内部的阶梯处，阀芯转子坐放在推力球轴承上；挡块通过螺栓固定在阀芯转子上的方孔处，和钢球、弹簧组成钢球锁紧机构；阀芯定子的突出部分插入筒体内部的凹槽处实现自身固定。本技术具有如下优点：相对于现阶段所采用的其他同类产品，本技术结构简单，且容易控制；完全可以满足在不停止井口压裂设备的条件下进行连续多次投球。附图说明图1为本技术结构图图中：1.液压缸Ⅰ，2.球筒Ⅰ，3.装球口法兰盖Ⅰ，4.法兰盖，5.筒体，6.装球口法兰盖Ⅱ，7.球筒Ⅱ，8.液压缸Ⅱ，9.液压油入口Ⅱ，10.液压油出口Ⅱ，11.液压油出口Ⅰ，12.液压油入口Ⅰ。图2为本技术内部结构图图中：13.推力球轴承，14.压裂球Ⅰ，15.压裂球Ⅱ，16.压裂球Ⅲ，17.阀芯转子，18.阀芯定子，19.压裂球Ⅳ，20.压裂球Ⅴ，21.压裂球Ⅵ。图3为本技术阀芯结构图22.挡块，23.钢球，24.弹簧，25.压裂球通道。图4为本技术局部视图一26.阀芯液压油出入口Ⅰ，27.阀芯液压油出入口Ⅱ。图5为本技术筒体结构图28.定子固定凹槽，29.锁紧凹槽。图6为本技术阀芯转子结构图30.方孔，31.承压板，32.圆孔。图7为本技术阀芯定子结构图33.固定结构。具体实施方式下面结合附图和实例对本技术作进一步说明：如图1、图2所示，一种双筒液压缸式水平井压裂用投球器，包括：筒体5、法兰盖4、液压缸Ⅰ1、球筒Ⅰ2、装球口法兰盖Ⅰ3、压裂球Ⅰ14、压裂球Ⅱ15、压裂球Ⅲ16、液压缸Ⅱ8、球筒Ⅱ7、装球口法兰盖Ⅱ6、压裂球Ⅳ19、压裂球Ⅴ20、压裂球Ⅵ21、阀芯定子18、阀芯转子17、钢球23、挡块22、弹簧24、推力球轴承13。法兰盖4通过双头螺柱固定在筒体5的上端，实现密封；球筒Ⅰ2、球筒Ⅱ7通过螺栓固定在筒体5的两侧，用来放置待投放的压裂球，压裂球Ⅰ14、压裂球Ⅱ15、压裂球Ⅲ16装在球筒Ⅰ2中，压裂球Ⅳ19、压裂球Ⅴ20、压裂球Ⅵ21装在球筒Ⅱ7；装球口法兰盖Ⅰ3固定在球筒Ⅰ2上，装球口法兰盖Ⅱ6固定在球筒Ⅱ7上；液压缸Ⅰ1、液压缸Ⅱ8通过螺栓分别固定在球筒Ⅰ2、球筒Ⅱ7的尾部，当需要投放压裂球时通过液压缸Ⅰ1、液压缸Ⅱ8活塞杆的运动来推动压裂球；推力球轴承13放在筒体5内部的阶梯处，阀芯转子17坐放在推力球轴承13上，阀芯转子17内部为中空的压裂球通道25，阀芯转子上部为承压板31，从阀芯液压油出入口Ⅰ26或阀芯液压油出入口Ⅱ27进入的液压油作用在承压板31，使阀芯转子17绕中心线转动；弹簧24放置在位于阀芯转子上的圆孔32内，挡块22通过螺栓固定在阀芯转子17上的方孔30处，将钢球23限制在弹簧24和挡块22之间，组成钢球锁紧机构；阀芯定子18的固定结构33插入筒体5内部的定子固定凹槽28处实现自身固定，将阀芯上方腔室分为高压低压两个区；筒体内部开有定子固定凹槽28和锁紧凹槽29。上述一种双筒液压缸式水平井压裂用投球器的工作原理如下：当施工现场需要投球作业时，外界液压泵组输出的带压液体通过阀芯液压油出入口Ⅰ26进入阀芯转子17上方的空腔，液压油作用在承压板31上，推动阀芯转子17由中位顺时针旋转90度，使压裂球通道25对准球筒Ⅰ2，钢球锁紧机构中的钢球23在弹簧24弹力作用下进入筒体5的锁紧凹槽29，锁定阀芯转子17的位置，此时阀芯转子17上方的空腔压力升高，外部传感器检测到压力变化，停止对阀芯液压油出入口Ⅰ26的供油，此时启动对液压缸Ⅰ1的供油，液压油从液压缸Ⅰ1的液压油入口Ⅰ12进入液压缸Ⅰ1，液压缸Ⅰ1的活塞杆在压力作用下，推动球筒Ⅰ2内的压裂球Ⅰ14、压裂球Ⅱ15、压裂球Ⅲ16向前运动，直至压裂球Ⅲ16进入压裂球通道25，此时外部传感器检测到液压缸Ⅰ1的行程，控制外部泵组停止供油，实现压裂球Ⅲ16的投放，阀芯液压油出入口Ⅱ27进液压油，阀芯转子17逆时针旋转90度回到中位，以上是本技术实现球筒Ⅰ2一次投球的工作原理，重复以上过程，完成压裂球Ⅰ14、压裂球Ⅱ15的投放，当球筒Ⅰ2中的压裂球投放完毕，外部泵组向液压油出口Ⅰ12供油，直至液压缸Ⅰ1的活塞杆回到原位。当球筒Ⅰ2中的压裂球投放完毕，外界液压泵组输出的带压液体通过阀芯液压油出入口Ⅱ27进入阀芯转子17上方的空腔，液压油作用在承压板31上，推动阀芯转子17由中位逆时针旋转90度，使压裂球通道25对准球筒Ⅱ7，钢球锁紧机构中的钢球23在弹簧24弹力作用下进入筒体5的锁紧凹槽29，锁定阀芯转子17的位置，时阀芯转子17上方的空腔压力升高，外部传感器检测到压力变化，停止对阀芯液压油出入口Ⅱ27的供油，此时启动对液压缸Ⅱ8的供油，液压油从液压缸Ⅱ8的液压油入口Ⅱ9进入液压缸Ⅱ8，液压缸Ⅱ8的活塞杆在压力作用下，推动球筒Ⅱ7内的压裂球Ⅳ19、压裂球Ⅴ20、压裂球Ⅵ21向前运动，直至压裂球Ⅳ19进入压裂球通道25，此时外部传感器检测到液压缸Ⅱ8的行程，控制外部泵组停止供油，实现压裂球Ⅳ19的投放，阀芯液压油出入口Ⅰ26进液压油，阀芯转子17顺时针旋转90度回到中位，以上是本技术实现球筒Ⅱ7一次投球的工作原理，重复以上过程，完成压裂球Ⅴ20、压裂球Ⅵ21的投放，当球筒Ⅱ7中的压裂球投放完毕，外部泵组向液压油出口Ⅱ10供油，直至液压缸Ⅱ8的活塞杆回到原位。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双筒液压缸式水平井压裂用投球器，其特征在于，包括：筒体(5)、法兰盖(4)、液压缸Ⅰ(1)、球筒Ⅰ(2)、装球口法兰盖Ⅰ(3)、压裂球Ⅰ(14)、压裂球Ⅱ(15)、压裂球Ⅲ(16)、液压缸Ⅱ(8)、球筒Ⅱ(7)、装球口法兰盖Ⅱ(6)、压裂球Ⅳ(19)、压裂球Ⅴ(20)、压裂球Ⅵ(21)、阀芯定子(18)、阀芯转子(17)、钢球(23)、挡块(22)、弹簧(24)、推力球轴承(13)，法兰盖(4)通过双头螺柱连接固定在筒体(5)的上端，球筒Ⅰ(2)、球筒Ⅱ(7)通过螺栓固定在筒体(5)的两侧，压裂球Ⅰ(14)、压裂球Ⅱ(15)、压裂球Ⅲ(16)装在球筒Ⅰ(2)，压裂球Ⅳ(19)、压裂球Ⅴ(20)、压裂球Ⅵ(21)装在球筒Ⅱ(7)，装球口法兰盖Ⅰ(3)固定在球筒Ⅰ(2)上，装球口法兰盖Ⅱ(6)固定在球筒Ⅱ(7)上，液压缸Ⅰ(1)、液压缸Ⅱ(8)通过螺栓分别固定在球筒Ⅰ(2)、球筒Ⅱ(7)的尾部，推力球轴承(13)放在筒体(5)内部的阶梯处，阀芯转子(17)坐放在推力球轴承(13)上，阀芯转子(17)内部为中空的压裂球通道(25)，阀芯转子上部为承压板(31)，从阀芯液压油出入口Ⅰ(26)或阀芯液压油出入口Ⅱ(27)进入的液压油作用在承压板(31)，使阀芯转子(17)绕中心线转动，弹簧(24)放置在位于阀芯转子上的圆孔(32)内，挡块(22)通过螺栓固定在阀芯转子(17)上的方孔(30)处，将钢球(23)限制在弹簧(24)和挡块(22)之间，组成钢球锁紧机构，阀芯定子(18)的固定结构(33)插入筒体(5)内部的定子固定凹槽(28)处实现自身固定，将阀芯上方腔室分为高压低压两个侧区，筒体内部开有定子固定凹槽(28)和锁紧凹槽(29)。...

【技术特征摘要】
1.一种双筒液压缸式水平井压裂用投球器，其特征在于，包括：筒体(5)、法兰盖(4)、液压缸Ⅰ(1)、球筒Ⅰ(2)、装球口法兰盖Ⅰ(3)、压裂球Ⅰ(14)、压裂球Ⅱ(15)、压裂球Ⅲ(16)、液压缸Ⅱ(8)、球筒Ⅱ(7)、装球口法兰盖Ⅱ(6)、压裂球Ⅳ(19)、压裂球Ⅴ(20)、压裂球Ⅵ(21)、阀芯定子(18)、阀芯转子(17)、钢球(23)、挡块(22)、弹簧(24)、推力球轴承(13)，法兰盖(4)通过双头螺柱连接固定在筒体(5)的上端，球筒Ⅰ(2)、球筒Ⅱ(7)通过螺栓固定在筒体(5)的两侧，压裂球Ⅰ(14)、压裂球Ⅱ(15)、压裂球Ⅲ(16)装在球筒Ⅰ(2)，压裂球Ⅳ(19)、压裂球Ⅴ(20)、压裂球Ⅵ(21)装在球筒Ⅱ(7)，装球口法兰盖Ⅰ(3)固定在球筒Ⅰ(2)上，装球口法兰盖Ⅱ(6)固定在球筒Ⅱ(7)上，液...

【专利技术属性】
技术研发人员：王旱祥，杨红德，刘延鑫，车家琪，吕孝孝，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：新型
国别省市：山东;37