本实用新型属于油气田水力压裂技术领域，涉及一种页岩气压裂投球系统。
背景技术：
页岩油气水力压裂施工是一项系统的增产工艺技术措施，通过地面压裂装备将压裂液压入井底并在地层3000米～4000米之间压开裂缝形成导流通道，从而将无法产出的油气通过井筒采出。为取得最优增产效果，一般需要在800～1500米长的水平井段优化设计15～25段压裂段数，设计不同的裂缝间隔，形成最优改造体积，达到最佳的增产效果。一般情况下，新井采用泵送桥塞方式进行分段压裂，压完将已下入井内的桥塞进行钻磨后进行测试或生产。新水平井生产3-4年，产量会逐渐下降，需要考虑进行重复压裂增产，以提高单井的采收率。由于水平井的水平段第一次压裂时已多段射孔，所以无法采用泵送桥塞或其它机械封堵的工艺进行压裂，需要考虑采用暂堵球或暂堵剂等化学材料进行炮眼封堵或转向压裂。因此，对于重复压裂的水平井来说，压裂投球技术成为制约增产工艺成功与否的关键环节，需要在地面压裂管汇上安装一套投暂堵球或暂堵剂的装置来进行压裂高压施工时化学剂的加入，从而达到多级分段压裂的改造目的，进一步提高重复压裂老井的效果。
在页岩油气水力压裂施工过程中，目前所使用的水平井分段压裂投球装置主要采用两种方式进行开、关，使暂堵球或暂堵剂顺利加入。一种是操作人员直接进入高压区进行手动开关，第二种是采用液动旋塞阀进行开、关。这两种方式，第一种极大地增加了施工安全隐患，人身安全无法保证，不符合施工安全管理和HSE的要求。第二种需要单独准备一套液控旋塞阀的液压传动系统，使得操作过程复杂，增加了投球故障率，且成本较高，甚至影响后续的施工。
技术实现要素：
本实用新型的目的是提供一种新型页岩气压裂投球系统，解决现有技术存在的前述缺陷。本实用新型的目的通过以下技术方案实现。
一种新型页岩气压裂投球系统，包括压裂单元和投球单元，压裂单元包括多台压裂泵车、高压管汇以及连接高压管线，投球单元包括投球泵车、远程电控开关、电控旋塞、高压管汇以及连接高压管线，高压管汇装有液控旋塞；连接高压管线由高压直管、高压弯头、旋塞、三通和单流阀组装相连，连接高压管线包括泵车(压裂泵车和投球泵车统称泵车)与高压管汇进口之间的泵车连接线、高压管汇出口与井口之间的主管线、泵车与主管线连接的泄压管线。电控旋塞采用电力驱动，由电控开关远程开启或关闭。液控旋塞采用液压驱动，由控制系统远程开启或关闭。
本实用新型提供的新型页岩气压裂投球系统，工作过程如下。
(一)压裂施工过程中，混砂车提供的携砂液进入压裂泵车液力端低压进口，经柱塞加压后将高压携砂液打入压裂单元中的压裂泵车，压裂泵车通过泵车连接线与高压管汇相连，主管线将携砂液带入井口进而到达井底进行地层造缝。
(二)投球施工过程中，首先通过电控开关远程打开上部电控旋塞，并将滑套投球或者塑料球放置在两个电控旋塞之间的高压直管中，然后关闭上部电控旋塞。在压裂间隙开始投球时，首先远程开启下部电控旋塞，静置一段时间(例如5分钟)确保投球进入管线中，启动投球泵车，根据主管线中压力情况对投球单元中的液体打压，确保投球单元与压裂单元压力平衡，打开高压管汇中的液控旋塞，投球泵车根据设计要求挂挡并提排量，滑套投球或者塑料球通过高压管汇和主管线进入井口，实现打开滑套或者限流压裂封堵射孔大孔眼的作用。
(三)投球结束后，根据现场投球情况，确认滑套打开成功，关闭投球单元中的高压管汇液控旋塞，实现投球单元与压裂单元的分离，投球单元通过投球泵车液力端泄压，压裂单元的压裂泵车启动进行主压裂增产造缝。
(四)限流压裂过程中，投球泵车按照设计满足有效投送时间，塑料球抵达井底并封堵大孔眼后投球泵车停止运转，远程关闭液控旋塞，释放投球单元压力。
本实用新型主要可以取得以下有益效果：
(一)本实用新型将投球位置由井口转移至远端，避开了井口高压危险区，消除了施工安全隐患。
(二)投球单元与压裂单元可以通过液控旋塞和电控旋塞实现分隔独立运行，互不影响，确保了施工的正常进行。
(三)投球单元的启动与关闭可以通过液压驱动和电力驱动实现完全自动化，有效降低了人为误操作隐患。
附图说明
图1为本实用新型的新型页岩气压裂投球系统示意图。
图2为本实用新型的投球单元局部示意图。
附图标记：1-投球泵车，2-高压直管，3-高压双弯头，4-高压三通，5-电控旋塞，6-井口，7-单流阀，8-旋塞，9-压裂泵车，10-高压管汇，11-电控开关，12-液控旋塞，13-高压单弯头。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步说明。
本实用新型的新型页岩气压裂投球系统如图1所示。
一种新型页岩气压裂投球系统，包括压裂单元和投球单元，压裂单元包括多台压裂泵车9、高压管汇10以及连接高压管线，投球单元包括投球泵车1、电控旋塞5、高压管汇10以及连接高压管线，高压管汇装有液控旋塞12；连接高压管线由高压直管2、高压弯头(包括高压双弯头3和高压单弯头13)、旋塞8、三通4和单流阀7组装相连，连接高压管线包括泵车(压裂泵车9与投球泵车1)与高压管汇10进口之间的泵车连接线、高压管汇10出口与井口6之间的主管线、泵车与主管线连接的泄压管线。
压裂施工过程中，混砂车提供的携砂液进入压裂泵车9液力端低压进口，经柱塞加压后将高压携砂液打入压裂单元中的压裂泵车9，压裂泵车9通过泵车连接线与高压管汇10相连，主管线将携砂液带入井口6进而到达井底进行地层造缝。
投球施工过程中，首先通过电控开关11远程打开上部电控旋塞5，并将滑套投球或者塑料球放置在两个电控旋塞5之间的高压直管2中，然后关闭上部电控旋塞5。在压裂间隙开始投球时，首先远程开启下部电控旋塞5，静置一段时间(例如5分钟)确保投球进入管线中，启动投球泵车1，根据主管线中压力情况对投球单元中的液体打压，确保投球单元与压裂单元压力平衡，打开高压管汇10中的液控旋塞12，投球泵车1根据设计要求挂挡并提高排量，滑套投球或者塑料球通过高压管汇10和主管线进入井口6，实现打开滑套或者限流压裂封堵射孔大孔眼的作用。
投球结束后，根据现场投球情况，确认滑套打开成功，关闭投球单元中的高压管汇液控旋塞12，实现投球单元与压裂单元的分离，投球单元通过投球泵车1液力端泄压，压裂泵车9启动进行主压裂增产造缝。
限流压裂过程中，投球泵车1按照设计满足有效投送时间，塑料球抵达井底并封堵大孔眼后投球泵车1停止运转，远程关闭液控旋塞12，释放投球单元压力。
本实用新型的新型页岩气压裂投球系统，在页岩气开发过程中已成功实施10段，施工过程中压力平稳无刺漏，投球系统运转灵活、正常，成功实现投球作业的自动化控制。