[發明專利]一種智能控制投球器及液壓控制閥

在審

• 申請號: 201810241161.8
• 申請日: 2018-03-22
• 公開（公告）號: CN108194051A
• 公開（公告）日: 2018-06-22
• 發明（設計）人: 李斌;張紅杰;魏愛栓;張林強;王鵬;趙俊;李春;楊程;陳小波;蔣天皓;吳艷華;亓銀波;孫澤寧;閆少波
• 申請（專利權）人: 中國海洋石油集團有限公司;中海石油（中國）有限公司非常規油氣分公司
• 主分類號: E21B34/14
• 分類號: E21B34/14;F15B13/02
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 羅滿

本發明公開了一種智能控制投球器，包括若干用于開啟或關閉可溶球投球通道的控制閥，控制閥包括閥座和閥芯，閥座具有形成投球通道的主通道；還包括控制裝置，閥芯能夠在控制裝置的控制下動作，以封堵或開啟主通道。開始投球時，控制裝置控制閥芯動作，閥芯運動至第一預定位置時，開啟控制閥的主通道，可溶球能夠進入投球管線；投球結束時，控制裝置再次控制閥芯動作，當閥芯運動至第二預定位置時，封堵主通道，可溶球不能通過，投入的可溶球進入壓裂管線。上述啟動或停止投球的操作均通過控制裝置實現，無需工作人員現場開啟或關閉控制閥，從而提高投球工藝過程的安全性和操作的便捷性，且自動控制的精確度較高。本發明還公開一種液壓控制閥。

技術領域

本發明涉及井下壓裂技術領域，特別涉及一種智能控制投球器及液壓控制閥。

背景技術

水力壓裂是一種利用地面高壓泵通過井筒向油層擠注具有較高黏度的壓裂液的方法，是目前油氣井增產最有效的技術手段，投球滑套工藝技術是較常用的一種水力壓裂工藝，其原理為：拆開井口向管柱內投入可溶球，通過可溶球打開相應的滑套，實現管柱與地層的導通。上述投球滑套工藝通過設于投球管線的投球器實現。

目前，常用的投球器包括送球泵、旋塞閥及與壓裂管線連接的Y型三通，工作時，開啟旋塞閥，投入可溶球，送球泵開始送球，且投球和送球的同時，壓裂管線泵送壓裂頂替液，送球泵工作預定時間后停泵，可溶球進入壓裂管線，并通過壓裂液將可溶球送入投球滑套，從而開啟對應的投球滑套，實現工藝管柱與地層的導通。

但是，上述投球過程中，需要工作人員不斷開啟或關閉旋塞閥，而投球過程中壓裂管線壓力較高，工作人員現場開啟或關閉旋塞閥時，危險性較高，且手動操作該旋塞閥精確度較低，操作不方便。

有鑒于此，如何提供一種智能控制投球器，能夠實現自動開啟或關閉，從而提高安全性和方便性，是本領域技術人員亟待解決的技術問題。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明的目的為提供一種智能控制投球器，包括若干用于開啟或關閉可溶球投球通道的控制閥，所述控制閥包括閥座和閥芯，所述閥座具有形成所述投球通道的主通道，所述智能控制投球器還包括控制裝置，所述閥芯能夠在所述控制裝置的控制下動作，以封堵或開啟所述主通道。

開始投球時，控制裝置控制閥芯動作，閥芯運動至第一預定位置時，開啟控制閥的主通道，此時，可溶球能夠進入投球管線；投球結束時，控制裝置再次控制閥芯動作，當閥芯運動至第二預定位置時，封堵主通道，此時，可溶球不能通過，投入的可溶球進入壓裂管線。

顯然，上述啟動或停止投球的操作均通過控制裝置實現，無需工作人員現場開啟或關閉控制閥，從而提高投球工藝過程的安全性和操作的便捷性，且自動控制的精確度較高。

可選地，所述控制閥還包括閥體，所述閥體具有閥腔，所述控制裝置能夠控制液壓介質通入所述閥腔，以使所述閥芯在所述閥腔內液壓介質的驅動下沿垂直于所述主通道軸線的方向往復運動，以封堵或開啟所述主通道，所述控制閥為液壓控制閥。

可選地，所述智能控制投球器的可溶球出口上游設置有過球顯示系統，所述過球顯示系統通過支架設置于所述投球通道，包括傳感器和顯示器，二者之間電連接或無線信號連接。

可選地，所述投球通道設置有兩個所述液壓控制閥，且二者之間設置有能夠導通或封堵所述投球通道的手動控制閥。

可選地，所述智能控制投球器的可溶球入口為截面漸縮的錐形。

另外，本發明還提供一種液壓控制閥，包括閥座、閥體和閥芯，所述閥座具有主通道，所述主通道的軸向為第一方向，所述閥體具有能夠通入液壓介質的閥腔，所述閥芯能夠在所述閥腔內液壓介質的驅動下沿第二方向往復運動，以封堵或開啟所述主通道；

所述第一方向垂直于所述第二方向。