[發(fā)明專利]一種加速下落的投球球體及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710694722.5
• 申請日: 2017-08-15
• 公開（公告）號: CN109403919B
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張晉凱;周仕明;陶謙;苗霞;劉仍光
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油工程技術(shù)研究院
• 主分類號: E21B34/06
• 分類號: E21B34/06;E21B43/26
• 代理公司: 北京知舟專利事務(wù)所(普通合伙) 11550
• 代理人: 郭韞

本發(fā)明提供了一種加速下落的投球球體及方法，屬于石油開發(fā)領(lǐng)域。該加速下落的投球球體包括連接成一體的球身和半球體，兩者同軸線設(shè)置；在所述球身的內(nèi)部遠(yuǎn)離半球體的一側(cè)設(shè)置有一個內(nèi)腔，該內(nèi)腔與球身同軸線設(shè)置；在所述球身的頂部開有與其同軸線的孔，該孔將內(nèi)腔與球身的外部連通；在該孔內(nèi)依次安裝有防爆安全片和噴嘴；所述防爆安全片位于噴嘴與內(nèi)腔之間，所述噴嘴將防爆安全片壓住。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于石油開發(fā)領(lǐng)域，具體涉及一種加速下落的投球球體及方法。

背景技術(shù)

近年來，石油領(lǐng)域井筒內(nèi)應(yīng)用投球的工藝越來越多，目前投球后一方面依靠球其自身的重力下落，另一方面條件允許時同時泵送管柱內(nèi)的流體帶動球下落，待球順利到達(dá)并停止在設(shè)計位置后就可以后續(xù)的施工。若是設(shè)計位置在井下較深處，投球后就要在井筒內(nèi)經(jīng)過較長的時間才能到設(shè)計位置，這將增大時間成本。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的難題，提供一種加速下落的投球球體及方法，不改變現(xiàn)有投球的施工工藝，能夠使投球下落速度顯著提高，大幅縮減投球后到設(shè)計位置的等待時間，合理可靠，成本低廉，操作簡單，降低時間成本的效果明顯。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種加速下落的投球球體，包括連接成一體的球身和半球體，兩者同軸線設(shè)置；

在所述球身的內(nèi)部遠(yuǎn)離半球體的一側(cè)設(shè)置有一個內(nèi)腔，該內(nèi)腔與球身同軸線設(shè)置；

在所述球身的頂部開有與其同軸線的孔，該孔將內(nèi)腔與球身的外部連通；

在該孔內(nèi)依次安裝有防爆安全片和噴嘴；所述防爆安全片位于噴嘴與內(nèi)腔之間，所述噴嘴將防爆安全片壓住。

所述半球體的圓周角θ的范圍為：180°θ240°；

所述半球體的直徑d滿足：d1.2倍球座坐封處的孔眼的直徑，且(1/2)DdD，D為井筒內(nèi)其所要通過路線的最窄處的井筒直徑。

所述球身為圓柱體結(jié)構(gòu)，球身的下端面與半球體的上端面的形狀相同且面積相等，兩者固定連接；

所述球身的軸向長度為L1，L1+d/2大于其所要通過路線的井眼最粗處的井筒直徑D1。

所述球身中的內(nèi)腔的壁與球身的外壁之間的厚度能夠保證在井下最大壓力時不將內(nèi)腔處的球身擠壓變形或破裂；

所述內(nèi)腔的高度能夠保證當(dāng)在內(nèi)腔中灌滿流體后整個投球球體的重心仍位于投球球體的中下部。

所述球身上的孔的直徑為L2為5mm至10mm。

所述噴嘴為錐形噴嘴，其直徑從內(nèi)腔的頂部向外逐漸擴(kuò)大，最大處的直徑為L2，所述噴嘴的錐度為30°至60°。

所述噴嘴通過焊接固定在孔內(nèi)；

所述噴嘴或者通過螺紋或者通過銷釘固定在孔內(nèi)，在噴嘴的外壁與孔的內(nèi)壁之間設(shè)置有密封圈。

所述防爆安全片為金屬的或其他材質(zhì)的薄膜或者薄片，它兩側(cè)的破裂壓強(qiáng)差為P0，P0＝P-P靜，其中P靜、P分別為投球球體到達(dá)井筒內(nèi)某一深度時防爆安全片外側(cè)的靜液柱壓強(qiáng)、內(nèi)側(cè)的腔內(nèi)壓強(qiáng)，所述防爆安全片只能從內(nèi)腔向外單向破裂開。

所述投球球體采用具有導(dǎo)熱性，且密度大于井筒內(nèi)流體的金屬、合金或非金屬材料制成。

利用上述加速下落的投球球體實現(xiàn)的加速投球下落的方法，包括：

根據(jù)需要破裂時的井筒深度對應(yīng)的破裂壓強(qiáng)差選擇防爆安全片；

在投球球體入井前，首先通過球身頂部的孔向內(nèi)腔內(nèi)灌滿流體，然后加裝防爆安全片及噴嘴，通過防爆安全片及噴嘴將內(nèi)腔密封；