[發明專利]一種高效自動化泡排球投球系統及其控制方法

有效

• 申請號: 202011463450.6
• 申請日: 2020-12-09
• 公開（公告）號: CN112943190B
• 公開（公告）日: 2022-03-08
• 發明（設計）人: 王玥;楊曉勇;馮強;張文華;郭鳴;張秀青;周浩;泰淑媛
• 申請（專利權）人: 中國石油集團渤海鉆探工程有限公司;中國石油天然氣集團有限公司
• 主分類號: E21B43/22
• 分類號: E21B43/22
• 代理公司: 天津才智專利商標代理有限公司 12108
• 代理人: 王顕

本發明公開了一種高效自動化泡排球投球系統及其控制方法，主框架包含吊環(A1)，防爆載荷傳感器(A2)，防爆壓力傳感器(A3)，集線箱短節(A4)，主框防爆集線箱(A5)，投球單元集束連接主框框體(A7)，樹形主框下部框體(A8)，樹形支架密封護帽(A9)等部件，在主框架上可以安裝多組泡排球投球單元(A6)，泡排球投球單元(A6)與主框架上布置有多種感應傳感器，并在主框架的主框防爆集線箱(A5)內將傳感器信號收集整合，傳輸給遠端的控制柜，由控制柜來自動控制整個系統的工作，可以實現泡排球投球單元(A6)的單獨工作，多組泡排球投球單元(A6)串聯工作及多組泡排球投球單元(A6)并聯工作，可實現大規模泡排球連續高效投放功能，增強泡排球排水采氣工藝的施工效果，所現場使用更簡便、安全。

技術領域

本發明涉及一種天然氣開采領域，尤其是一種高效自動化泡排球投球系統及其控制方法。

背景技術

目前通常采用的泡沫排水采氣工藝，即通過地面的設備向井筒內注入泡沫助采劑，降低井內積液的表、界面張力，使其呈低表面張力和高表面粘度的狀態，利用井內自生氣體或注入外部氣源產生泡沫，因密度降低井筒內積液以泡沫的方式被帶出，達到排出井內積液的目的。泡排球將液化地面注采劑固化成球狀，靠直接投泡排球的方法實現泡沫排水采氣工藝，可以簡化整體施工流程，提高作業效率，但目前對于投放泡排球的設備仍不完善，主要存在的問題在于，投放效率低，單次投放量有限，自動化程度低等缺點，對泡排球排水采氣工藝的實施與推廣造成很大影響。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，提供一種高效自動化泡排球投球系統及其控制方法，通過球形泡排劑(以下簡稱泡排球)，將井筒中積液排出、恢復井筒生產的工藝，通過本發明系統，將泡排球快速大規模投入井中，達到排水采氣目的。

為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：一種自動化泡排球投球系統，包括主框架和安裝在主框架上的多個泡排球投放單元，主框架的結構為：吊環、防爆載荷傳感器、防爆壓力傳感器、集線箱短節位于主框架的頂部,主框防爆集線箱安裝在集線箱短節側壁上，投球單元集束連接主框框體位于主框架的中部，投球單元集束連接主框框體徑向均勻分布6個固定點，固定點用于安裝泡排球投放單元，樹形主框下部框體位于主框架的下部，在樹形主框下部框體的筒狀的主軸上設有軸向等間距分布、徑向等角度均布的斜向上45°的6組空心副支架，空心副支架對應集束連接主框框體的6個固定點，副支架頂端由斜轉垂，并留安裝泡排球投放單元的快速連接接頭接口，泡排球投放單元通過底部的帶有主機械式過壓保護裝置的主快速連接接頭與井口采氣樹連接，泡排球出了泡排球投放單元后直接入井；

泡排球投放單元的結構為：上密封蓋與導料倉通過料筒連接法蘭固定在裝有泡排球的料筒上下兩端，并建立密封，下密封蓋固定在導料倉底端并密封，主軸通過主軸密封體與上密封蓋建立動密封連接，形成了泡排球投放單元的內含可旋轉主軸的耐壓密封容器，主軸下端通過四方面與開孔轉盤連接，并帶動開有過料孔的開孔轉盤轉動，開孔轉盤下有同樣開孔的過料托盤，開孔轉盤和過料托盤將導料倉和料筒隔開形成上下兩部分，當開孔轉盤與過料托盤的孔重合時泡排球可靠自重從料筒掉入到導料倉后，導料倉內的底部漏斗導引泡排球穿過導料倉底部的轉換接頭，轉換接頭底部連接有帶有副機械式過壓保護裝置的副快速連接接頭，副快速連接接頭插在主框架的副支架頂端的快速連接接頭接口中，使泡排球逐一從泡排球投放單元排出進入主框架中，防爆變頻電機通過三點固定支架與上密封蓋連接，三點固定支架為1 個垂直豎臂與2組斜臂組成的支撐結構，垂直豎臂上安裝有防爆扭矩傳感器，上密封蓋上安裝有防爆壓力傳感器，底部的轉換接頭上安裝有防爆固體流量計，傳感器和電機的電控配件與接線在防爆集線箱中集成并與地面綜合控制柜直接電纜聯接。

所述泡排球投放單元進行2、3、4或6組均布的形式選擇性的安裝在系統主框架的投球單元集束連接主框框體上，泡排球投放單元的副快速連接接頭插在主框架的副支架頂端的快速連接接頭接口中，未安裝泡排球投放單元的副支架頂端的快速連接接頭接口用支架密封護帽封閉。

所述投球單元集束連接主框框體上的固定點通過螺釘與泡排球投放單元連接。