一种油气井用液体燃烧剂投送装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种液体燃烧剂投送装置，具体涉及一种油气井用液体燃烧剂投送装置。


背景技术：

2.随着水平井泵送射孔技术的发展，完井技术逐步从射孔完井到压裂完井，压裂完井的特点是裂缝长度深，有压裂支撑剂支撑，增产效果明显，但是随着时间的推移油水聚积物和蜡质物堵塞了油气通道，导致产能下降，为此压裂完井的疏通成为首要问题。
3.现有的高能气体压裂固体燃烧剂用量小、作用时间短、无法进入裂缝内，不能达到预期的效果，因此液体燃烧剂高能气体压裂技术成为发展的方向。但是，如果使用直通式管柱从井口直接投送液体燃烧剂，管壁残留较多，会出现燃烧剂和压井液相互混合，使得燃烧剂被稀释，从而导致稀释后的燃烧剂点火难度增大或者无法点火，降低了压裂效果；若使用预制舱封闭式管柱投送，管柱输送通道易出现堵塞，且预制舱容量较小，燃烧剂用量难以提高，不能达到预期效果。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是解决现有技术中使用直通式管柱从井口直接投送液体燃烧剂，管壁残留较多，而且会出现燃烧剂和压井液相互混合，燃烧剂稀释后点火难度增大或者无法点火，降低了压裂效果；若使用预制舱封闭式管柱投送，管柱输送通道易出现堵塞，且预制舱容量较小，燃烧剂用量难以提高，不能达到预期效果的问题，而提供一种油气井用液体燃烧剂投送装置。
5.为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案为：
6.一种油气井用液体燃烧剂投送装置，其特殊之处在于：
7.包括增压组件、第一活塞、连接管道、连通管道以及用于存储燃烧剂的储舱；
8.所述储舱上下贯通，且上端与增压组件连通，下端与连接管道连通；
9.所述连通管道通过密封件设置在连接管道内部，且可沿连接管道内壁滑动，所述连通管道的上端设置为盲孔，所述盲孔与连接管道的上端连通；连接管道与连通管道之间设置有第一锁定件以及第二锁定件，用于对连通管道的上位以及下位进行锁定；
10.所述连接管道位于连通管道移动路径上开设有至少一个第一通孔，连通管道上设置有与第一通孔数量相同，且在连通管道位于下位时与第一通孔连通的第二通孔，第二通孔与盲孔连通；
11.所述第一活塞设置在储舱内部，且第一活塞的外径与储舱的内径相适配。
12.进一步地，为了便于对匹配增压设备，所述第一锁定件为第一剪切销；
13.所述第一剪切销一端安装在连接管道的内壁，另一端安装在连通管道的外壁。
14.进一步地，为了保证燃烧剂的投送通道畅通，所述第二锁定件包括止退垫片和限位圈；
15.所述止退垫片安装在连通管道下端的外壁，限位圈安装在连接管道内，且位于连通管道下方；
16.所述连接管道位于限位圈上方的内壁设置有第一台阶，且限位圈位于第一台阶的大径端，第一台阶用于在连通管道位于下位时，与止退垫片配合进行限位，当连通管道处于下位时，止退垫片张开，在第一台阶的限位下，使得连通管道无法回退，当连通管道未在下位时，止退垫片处于闭合压缩状态。
17.进一步地，为了保证稳定增压，所述增压组件包括连接套筒、剪切活塞、剪切套管以及增压器；
18.所述连接套筒一端套设在储舱外部，所述连接套筒另一端与增压器连接；
19.所述剪切套管设置在连接套筒一端的内部，剪切活塞设置在剪切套管内部且延伸并嵌入第一活塞内，剪切活塞的外壁通过至少一个第二剪切销与剪切套管的内壁连接；
20.所述连接套筒填充有液体。
21.进一步地，为了刮除连接管道内壁的残留物，实现密封功能，解决了密封件易失效的问题，所述第一活塞为橡胶活塞，且第一活塞与储舱为过盈配合。
22.进一步地，为了保证密封效果以及燃烧剂与压井液的隔离，所述连接套筒内壁与储舱外壁之间设置有至少一个第二密封圈；所述剪切活塞与剪切套管内壁之间设置有至少一个第三密封圈。
23.进一步地，所述剪切活塞采用金属材料制成；
24.所述剪切活塞为台阶柱结构，台阶柱结构的大径段设置在剪切套管内部，且与剪切套管通过多个第二剪切销连接，台阶柱结构的小径段嵌入第一活塞内部；
25.为了便于安装限位圈，所述限位圈通过下接头安装在连接管道内部。
26.进一步地，所述密封件包括设置在连通管道与连接管道内壁之间的至少一个第一密封圈；
27.至少一个第一密封圈设置在第二通孔与储舱之间。
28.进一步地，为了加快整个装置的组装效率，所述连接管道的内壁设置有第二台阶，且连通管道位于第二台阶的大径端；
29.所述第二台阶用于在连通管道处于上位时，与连通管道的上端面贴合定位，位于第二台阶上端的连接管道内径与储舱的内径相同。
30.进一步地，为了减轻整个装置的重量，所述连通管道的下端设置有通过连接管道下端连通外部的空腔，且所述空腔与所述第二通孔之间互不连通。
31.本实用新型的有益效果是：
32.1、本实用新型提出的一种油气井用液体燃烧剂投送装置，通过设置的储舱存储燃烧剂，通过设置的增压组件对第一活塞进行增压，从而使得第一活塞沿着储舱移动，并推动储舱内的燃烧剂流动，然后通过设置在连接管道内部且可以在连接管道内滑动的连通管道、设置在连通管道上的第二通孔以及设置在连接管道上的第一通孔，使得在连通管道处于上位时，第一通孔与第二通孔未导通，保持燃烧剂与压井液分隔，在连通管道处于下位时，第一通孔与第二通孔导通，向井内投送燃烧剂，降低燃烧剂的点火难度，保证压裂效果，并且可以通过控制储舱的容量，来控制燃烧剂的用量；通过增压的方式使得燃烧剂单方向进入到井内，不会出现堵塞的问题；
33.通过设置的第一锁定件以及第二锁定件，实现对连通管道下位的锁定，有效的防止了连通管道轴向窜动，从而保证了燃烧剂投送时的稳定性。
34.2、本实用新型提出的一种油气井用液体燃烧剂投送装置，采用第一剪切销的优点在于，可以根据第一剪切销的剪切值，合理的选择增压器，并且可以快速确认连通管道的状态，并且，可通过调整第一剪切销的个数来满足实际应用时的增压需求，实用性强，并且采用剪切值相近或者相同的第一剪切销，可以提高了整个装置下井过程中的安全性和系统的稳定性。
35.3、本实用新型提出的一种油气井用液体燃烧剂投送装置，利用止退垫片和第一台阶、限位圈配合，有效的防止了连通管道轴向窜动，以及确保燃烧剂的投送通道畅通。
36.4、本实用新型提出的一种油气井用液体燃烧剂投送装置，采用增压器对连接套筒内的液体增压，从而实现对第一活塞的增压的方式，较直接采用气缸增压的方式，优点在于：压力稳定，可以保证第一活塞稳定运动，防止由于第一活塞的不稳定运动，对其他结构造成损坏。
37.5、本实用新型提出的一种油气井用液体燃烧剂投送装置，第一活塞为橡胶活塞，且第一活塞与储舱过盈配合的优点在于：可以刮除连接管道内壁的残留物，又可以实现密封功能，解决了密封件易失效的问题。
38.6、本实用新型提出的一种油气井用液体燃烧剂投送装置，通过设置的第二密封圈与第三密封圈，进一步保证密封效果。
39.7、本实用新型提出的一种油气井用液体燃烧剂投送装置，通过设置的第二台阶，可以快速确定连通管道的安装位置，加快整个装置的组装效率。
40.8、本实用新型提出的一种油气井用液体燃烧剂投送装置，通过设置的空腔，可以减轻整个装置的重量。
附图说明
41.图1是本实用新型实施例的剖视图(连通管道处于上位)；
42.图2是本实用新型实施例的剖视图(连通管道处于下位)；
43.图中，1、储舱；2、增压组件；21、连接套筒；22、剪切活塞；23、剪切套管；24、第二剪切销；3、第一活塞；4、连接管道；5、连通管道；6、第一密封圈；7、第一通孔；8、第二通孔；9、第一剪切销；10、止退垫片；11、限位圈；12、第二密封圈；13、第三密封圈；14、下接头；15、第一台阶；16、第二台阶。
具体实施方式
44.为使本实用新型的目的、优点和特征更加清楚，以下结合附图和具体实施例作进一步详细说明。
45.本文中，采用的“上、下”均以图1视角进行描述，不表示实际使用状态。
46.本实用新型提出一种油气井用液体燃烧剂投送装置，如图1与图2所示，包括上下贯通的储舱1，安装在储舱1上端的增压组件2、设置在储舱1上端内部，且采用橡胶材质的第一活塞3、安装在储舱1下端的连接管道4，以及设置在连接管道4内部的连通管道5、第一锁定件、第二锁定件；
47.各部件的组成与连接方式如下：
48.增压组件2包括连接套筒21、剪切套管23、增压器以及金属材质的剪切活塞22，图中只示出了连接套筒21与储舱1连接的一端，增压器、连接套筒21的另一端图中未示出；
49.第一锁定件为第一剪切销9；
50.第二锁定件包括止退垫片10和限位圈11；
51.连接套筒21下端套设在储舱1上端的外部，上部与增压器连接，剪切套管23设置在连接套筒21下端的内部，剪切活塞22为台阶柱结构，台阶柱结构的大径段设置在剪切套管23内部，且与剪切套管23通过多个第二剪切销24连接，台阶柱结构的小径段插设在第一活塞3内部，且与第一活塞3通过粘合硫化形成组合密封活塞结构；连接套筒21内填充有液体，用于传递增压器的压力。
52.连接管道4从下往上依次设置有第一台阶15与第二台阶16，从而将连接管道4分为第一分段管道、第二分段管道以及第三分段管道，第一分段管道、第二分段管道以及第三分段管道的内径逐渐减小，连通管道5的内径与第二分段管道的内径相同，第三分段管道的内径与储舱1的内径相同；连通管道5位于上位时，其上端面与第二台阶的台阶面贴合，且其侧壁与连接管道4内壁之间设置有多个第一剪切销9，用于对连通管道5的上位位置进行锁定；
53.止退垫片10安装在连通管道5的下端外部，限位圈11安装在第一分段管道内，用于对连通管道5的下位位置进行限位，当止退垫片10位于第二分段管道内时，处于闭合压缩状态，当连通管道5下滑到最低点，与限位圈11接触时，止退垫片10处于第一分段管道内，此时止退垫片10处于张开状态，通过第一台阶15台阶面的限定，实现连通管道5的下位位置的锁定，防止连接管道4回窜。
54.连通管道5上端设置有与连接管道4上端连通的盲孔，连通管道5上端侧壁沿圆周开设有与盲孔连通的四个第二通孔8，位于连通管道5移动路径上的连接管道4开设有四个第一通孔7，且连通管道5移动到指定位置时，四个第一通孔7分别与四个第二通孔8连通，并且第二通孔8的位置需满足，当连通管道5处于上位时，第一通孔7与第二通孔8不会连通，不进行燃烧剂的投放，处于下位时，第一通孔7与第二通孔8始终连通，进行燃烧剂的投放。
55.为了保证储舱1上端的密封，以及防止连通管道5上有燃烧剂的残留，第一活塞3与储舱1过盈配合；
56.为了保证位于第二通孔8上端的连通管道5与连接管道4之间的密封，在连通管道5与连接管道4之间设置了六个第一密封圈6，其中两个位于第二通孔8的上方，当连通管道5处于上位位置时，其中两个位于第一通孔7上方，另外两个位于第一通孔7下方。
57.为了进一步保证储舱1上端的密封，防止燃烧剂泄露，连接套筒21内壁与储舱1外壁之间设置有两个第二密封圈12；剪切活塞22与剪切套管23内壁之间设置有两个第三密封圈13。
58.储舱1可以采用钻杆、单个油管或者多个油管串联组成的连续油管，根据施工设计预装所需的液量。
59.本实用新型中，采用组合密封活塞结构的优点在于：台阶柱采用金属材质，第一活塞3采用橡胶材质，使得组合密封活塞结构强度高，结构紧凑，密封可靠，多尺寸规格适用于大部分管输作业，解决了密封易失效和管壁残留燃烧剂的问题。
60.为了便于对限位圈11进行安装，采用了下接头14，下接头14一端插入到连接管道4
内，用于安装限位圈11，另一端与连接管道4的外部通过螺栓固定。
61.为了降低整个装置的重量，连通管道5下端设置有延伸至下接头14外部的空腔，空腔与盲孔不连通。
62.为了便于下接头14的安装，下接头14外部设置有用于与连接管道4下端面贴合的第三台阶面；
63.下接头14与连接管道4之间设置有两个第四密封圈。
64.为了便于安装下接头14，连接管道4下端的内径从下往上逐渐减小，下接头14的外部尺寸与连接管道4的内径相适配。
65.为了防止限位圈11被损坏，限位圈11采用柔性材料制备。
66.本实用新型中，只要保证连通管道5处于下位时，第一通孔7与第二通孔8不是100％错位，都可以实现燃烧剂的投放，从而可以降低限位圈以及第一台阶面的位置精度，降低加工难度。
67.本实用新型的工作原理如下：
68.通过增压器对连接套筒21内部进行增压，当增压到所有第二剪切销24总的剪切值后，第二剪切销24断开，组合密封活塞结构开始运动，继续增压到所有第一剪切销9总的剪切值后，第一剪切销9断开，连通管道5向下运动至限位圈11，止退垫片10张开支撑在第一台阶的台阶处，此时第一通孔7与第二通孔8连通，燃烧剂通过第一通孔7与第二通孔8投送到井内。