[實用新型]球塞氣舉地面電動投球器

無效

• 申請號: 01206343.6
• 申請日: 2001-05-24
• 公開（公告）號: CN2480543Y
• 公開（公告）日: 2002-03-06
• 發明（設計）人: 李穎川;覃斌;劉建儀
• 申請（專利權）人: 西南石油學院
• 主分類號: E21B43/00
• 分類號: E21B43/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型涉及在石油工業中用于球塞氣舉采油工藝的地面投球裝置。

球塞氣舉是一種新型的采油方法，是在注入的高壓氣體中按一定時間間隔投入圓形球塞作為氣體和采出液體之間的固體界面，由此形成穩定理想的液體段塞結構以防止液體回落，從而提高機械采油的舉升效率和油氣藏采收率。球塞氣舉采油裝置主要由注氣管、舉升管、球塞、井下氣液混合器、地面投球裝置、氣液球分離器組成。在球塞氣舉采油過程中，地面投球裝置將球塞投入到注氣管中，當球塞運動到井下氣液混合器時，便與注入氣體和地層液體混合進入舉升管中，形成一段氣柱上一個球塞，一個球塞上一段液柱的段塞流動結構。段塞進入氣液球分離器進行分離后，球塞又進入地面投球裝置進行循環投球。與其它人工舉升方式相比，球塞氣舉能顯著降低氣液兩相流動中液體的滑脫損失，且對低壓低產井具有很強的適應性。該工藝既可用于油井機械采油，也可用于氣井排水采氣。

球塞氣舉地面投球器的作用是將球塞按要求的時間間隔投入注氣管中，是球塞氣舉裝置運轉的核心部件。投球器在實際生產中，要求其能實現均勻投球，且不能卡球。同時為了滿足生產的需要，投球器應具有較寬的調頻范圍且性能穩定。目前有兩種投球器，一種氣動投球器是由Amoco公司研制的，結構過于簡單(靠彈簧推力返回)，性能不穩定(K.E.布朗主編，升舉法采油工藝，卷二(下)，石油工業出版社，1987)。另一種投球器采用轉閥機構，投球不夠均勻準確，其加工較難，實用性不強(伍成林，氣舉球氣舉采油球控裝置及其采油方法，CN118752A)。

本實用新型的目的是提供球塞氣舉地面電動投球器，該裝置結構簡單，安裝方便，性能穩定，能連續均勻供氣供球，保證投球的可靠性。

本實用新型采用以下技術方案。

球塞氣舉地面電動投球器，采用曲柄滑塊機械結構，主要由投球閥、連桿、轉輪、調速電機組成，所述投球閥由投球閥體和投球閥芯組成，所述投球閥體上表面有注氣孔和進球孔，中心有供投球閥芯在其中進行往復滑動的通孔，在通孔內表面于注氣孔處有一圓槽，使高壓氣體能連續穩定地注入，所述投球閥體的下表面開有出球孔，注氣孔和出球孔的軸線存在偏心距，可有效地防止卡球，偏心距可根據活塞行程大小而定，所述投球閥芯開有一進球孔，其軸線與投球閥體的軸線相垂直，其邊緣處加工成一斜面，以保證球塞在投球閥芯的往復運動中能順利落入投球閥芯，所述連桿分別與投球閥芯和轉輪相連，所述轉輪與調速電機相連。

本實用新型由于采用了曲柄滑塊機構，活塞在行程的起始點和終點其速度為零，從而保證了球塞下落時與活塞的相對速度為零，避免了“卡球”情況的發生。同時由于活塞在起始點具有最大的加速度，也即有最大的軸向推力，從而可順利地帶動球塞運動。因而整個投球過程具有很好的穩定性。

本實用新型的主要優點是：

(1)在投球閥體內壁于注氣孔處開有一圓槽，使高壓氣體能連續穩定地注入注氣管中，從而避免井下產生壓力波動；

(2)在投球閥芯的進球孔上邊緣處加工一斜面，以保證球塞在投球閥芯的往復運動中能順利落入投球閥芯內，避免在行程開始時發生卡球；

(3)投球閥體的注氣孔與出球孔水平方向有一偏心距，使球塞在投球閥芯運動到行程終止時順利落入出球管，從而有效防止卡球。

圖1為本實用新型球塞氣舉地面電動投球器結構示意圖。

圖2為本實用新型球塞氣舉地面電動投球器投球閥的結構示意圖。

下面結合附圖對本實用新型作進一步說明：

參看圖1，該地面電動投球器采用曲柄滑塊機械結構，由投球閥、連桿3、轉輪4、調速電機5組成，所述投球閥由投球閥體1和投球閥芯2組成，所述連桿3通過連接螺釘分別與投球閥芯2和轉輪4相連，而轉輪4通過連接鍵與調速電機5連接。

參看圖2，投球閥由投球閥體1和投球閥芯2組成，所述投球閥體1上表面有注氣孔6和進球孔9，中心有供投球閥芯2在其中進行往復滑動的通孔13，在通孔13內表面于注氣孔6處有一圓槽，進球孔9連接投球管7，所述投球閥體的下表面開有出球孔11，與出球管12相連，注氣孔6和出球孔11的軸線存在偏心距，偏心距可根據活塞行程大小而定，所述投球閥芯2開有一進球孔10，其軸線與投球閥體1的軸線相垂直，其邊緣處加工成一斜面。

整個投球過程如下所述：首先將投球閥芯2的起始點位置設置為投球閥芯2的進球孔10與投球閥體1的進球孔9中心軸線相重合的位置，此時投球閥芯2的進球孔10內已落入有一球塞8。然后啟動調速電機5，并帶動轉輪4轉動。在轉輪4的作用下，連桿3推動投球閥芯2運動。由于斜面的作用，投球閥體1進球孔9中的另一球塞8受到向上的作用力，不會對投球閥芯2的運動產生干擾。此投球器采用曲柄滑塊機械結構，使投球閥芯2在起點和終點的速度很低，從而將連續運動轉為間歇發球。因此當投球閥芯2運動到其進球孔10的中心軸線與投球閥體1的出球孔11中心軸線相重合時，球塞8開始下落，此時投球閥芯2并未運動到終點位置。在投球閥體1的出球孔11和注氣孔6的偏心距內，球塞8已開始逐漸下落。當投球閥芯2運動到其終點位置時，其速度接近為零，球塞8在其重力作用下，落入出球管12中。在這一過程中，由于在投球閥體1的內壁處開有一圓槽，高壓氣體始終連續進入出球管12中。然后，投球閥芯2在連桿3的作用下往回運動直到其接近投球閥體1的進球孔9時，由于斜面的作用，球塞8開始逐漸下落。當投球閥芯2運動到起點位置時，球塞8已經完全落入投球閥芯2的進球孔10內。然后，整個投球裝置重復上述過程，不斷的向出球管12送氣投球。