一种多功能井口自动投球装置的制作方法

本发明涉及水平井压裂井口装置技术领域，特别涉及一种多功能井口自动投球装置。

背景技术：

近年来，随着水平井分段压裂技术在国内的大规模应用，低渗透油藏水平井压裂改造技术方面取得了重大突破，也很大的提高了页岩气的开发效率和采收率。分段压裂井口不仅承载着大排量压裂施工、井控等功能，密切关系着设备和施工人员的安全。然而目前，国内水平井分段压裂工艺技术配套的压裂专用高压井口工具多以手动操作为主，现场实施过程中存在很大的安全隐患和缺陷，具体表现在以下几个方面：需要两位施工人员在井口带压开关阀门，配合难度大，操作繁琐，劳动强度高，可靠性低，容易造成安全事故；国内的投球器结构复杂，控球精度低，不能连续投球，降低了压裂的工作效率，并且投球数目有限，不能进行多段压裂。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种多功能井口自动投球装置，具有结构简单，可以连续投球，工作效率高，可进行多段压裂的特点。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种多功能井口自动投球装置，包括基体2，在基体2上部设置有转盘4，所述的转盘4中心位置设置有棘轮5，环绕棘轮5在转盘4上设置有放置钢球3的孔，所述的基体2上开有导向管1，转盘4通过旋转可以将孔与导向管1对齐，在基体2底部设置有通道，导向管1底部与通道相连通，所述的转盘4通过驱动装置带动其转动。

所述的转盘4上等分设置有八个孔，其中一个为实心孔。

所述的驱动装置包括与转盘4相连的推杆9，推杆9与连杆10通过双铰杆15和复位弹簧8连接，连杆10与定位销11之间为刚性连接，连杆10与装配在基体2上的转轴12连接，连杆10通过液压缸14驱动。

所述的基体2上端安装有顶盖7，转盘4通过上下两个推力球轴承6装配在基体2和顶盖7之间。

本发明的有益效果是：

本发明采用棘轮和连杆机械机构来使转盘转动，可以控制连续投球，简单可靠，采用转盘带动钢球转动，使钢球到达指定投放位置自动投放，无需通过控制钢球直径的大小投球，扩展了投球器的使用范围，并提高了控球精度，可以在不停止井口压裂设备的条件下进行连续多次投球，同时能减少压裂生产成本。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的俯视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作详细叙述。

参照图1、图2，导向管1与基体2上的钢球3通道对齐通过螺钉连接在基体2左侧，上部带有棘轮5的转盘4通过上下两个推力球轴承6装配在基体2和顶盖7之间，顶盖7与基体2通过螺栓连接，推杆9与连杆10通过双铰杆15和复位弹簧8连接，连杆10与定位销11之间为刚性连接，连杆10与装配在基体2上的转轴12连接，右端盖13通过螺栓与基体2和顶盖7连接，液压缸14装配在基体2上，液压缸14的活塞杆通过滑槽与连杆10连接。

液压缸14既可以实现控制过程，结构简单，操作容易。

可以实现远程控制，有利于井口自动化生产，提高了压裂施工的安全性。

本发明的工作原理：

(1)安装：投球器安装在井口压裂采油树的液控旋塞阀之上。

(2)装球：装球时打开顶盖7，将转盘4上没有孔的实体部分与基体2上的钢球通道对齐，然后将钢球3从小到大依次按顺时针方向装在转盘4的7个孔中，完成后盖上顶盖7。

(3)投球：打开井口压裂采油树上的液控旋塞阀，液压缸14的活塞杆向右移动推动连杆10绕着转轴12逆时针转动，连杆10通过双铰杆15使推杆9向棘轮5一侧移动，推杆9移动到棘轮5上时定位销11从转盘4上的定位孔中转出，液压缸14的活塞杆继续向右移动，推杆9推着棘轮5转过45°角，使转盘4上装有钢球3的孔与基体2上的通道对齐，钢球3通过导向管1自由落入井中。

(4)投球结束：投球结束后，液压缸活塞杆向左回到初始位置，连杆10和双铰杆15复位，推杆9在复位弹簧8的作用下复位，准备下一次投球作业。

技术特征：

技术总结
一种多功能井口自动投球装置，包括基体，在基体上部设置有转盘，转盘中心位置设置有棘轮，环绕棘轮在转盘上设置有放置钢球的孔，基体上开有导向管，转盘通过旋转可以将孔与导向管对齐，在基体底部设置有通道，导向管底部与通道相连通，转盘通过驱动装置带动其转动，将转盘上没有孔的实体部分与基体上的钢球通道对齐，然后将钢球从小到大依次按顺时针方向装在转盘的七个孔中，液压缸带动推杆移动到棘轮上时定位销从转盘上的定位孔中转出，活塞杆继续向右移动，推杆推着棘轮转过45°角，使转盘上装有钢球的孔与基体上的通道对其，钢球通过导向管自由落入井中，本发明具有工作效率高，可进行多段压裂。

技术研发人员：窦益华;李浩;曹银萍;曹亭;李柏杨;王莎莎
受保护的技术使用者：西安石油大学
技术研发日：2017.06.26
技术公布日：2017.08.25