[發(fā)明專利]一種圓柱型導(dǎo)航梭井口自動投放系統(tǒng)

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• 申請日: 2022-11-08
• 公開（公告）號: CN116044359A
• 公開（公告）日: 2023-05-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 車家琪;王旱祥;呂文昊;張硯雯;張雨
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油大學(xué)（華東）
• 主分類號: E21B43/26
• 分類號: E21B43/26
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明專利涉及一種水平井分段壓裂的井口自動投放裝置，尤其是一種針對頁巖氣分段壓裂時在井口自動投放圓柱型導(dǎo)航梭的系統(tǒng)，由導(dǎo)航梭井口自動投放裝置、上閘板閥總成、手動式泄壓閥、下閘板閥總成、液動式泄壓閥和四通組成，導(dǎo)航梭井口自動投放裝置布置在最上方，下閘板閥總成的下端與井口裝置通過法蘭固定連接。該系統(tǒng)自動化程度高，通過控制步進電機轉(zhuǎn)動、同時配合閘板閥和泄壓閥的聯(lián)合動作，便可實現(xiàn)導(dǎo)航梭的自動投放工作。下落方向穩(wěn)定，通過布置導(dǎo)向筋板，保證圓柱型導(dǎo)航梭尖頭結(jié)構(gòu)在前的下落方向不能發(fā)生翻轉(zhuǎn)。工作效率高，導(dǎo)航梭沿著由最速曲線形成的曲面下滑，可以保證導(dǎo)航梭的下滑時間最短，同時具有沖擊載荷小、安全穩(wěn)定性好等優(yōu)點。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明專利涉及一種水平井分段壓裂的井口自動投放裝置，尤其是一種針對頁巖氣分段壓裂時在井口自動投放圓柱型導(dǎo)航梭的系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在國家大力倡導(dǎo)低碳綠色能源的背景下，我國非常規(guī)油氣(頁巖氣、致密油、致密砂巖氣等)發(fā)展迅速，水平井分段壓裂技術(shù)已成為致密油氣藏開發(fā)的有效手段。投球壓裂技術(shù)是水平井分段壓裂改造常用的壓裂技術(shù)，依靠在井口投放壓裂球，在井底打開壓裂滑套的方式進行逐級壓裂，因此井口投放裝置非常重要。頁巖氣儲層與常規(guī)油氣儲層不同，儲集巖性多為頁巖，屬于低孔低滲，甚至是特低孔、特低滲儲層，為了實現(xiàn)對頁巖氣資源的有效開發(fā)，多選用長水平段水平井，水平段長度達上千米，并且采用大規(guī)模壓裂的方式增產(chǎn)。隨著涪陵等地區(qū)頁巖氣分段壓裂技術(shù)的發(fā)展，圓柱型導(dǎo)航梭逐漸取代球型壓裂球，成為在井底打開壓裂滑套的重要工具。針對圓柱型導(dǎo)航梭，目前主要采用人工在井口逐個投放的方式，由于壓裂施工時井筒內(nèi)存在高達105MPa的高壓，采用人工投放圓柱型導(dǎo)航梭的方式存在操作復(fù)雜、工作效率低、危險系數(shù)高等問題，亟需設(shè)計一種針對圓柱型導(dǎo)航梭的井口自動投放裝置。目前關(guān)于井口自動投放裝置的設(shè)計方案，如專利CN201910011109.8公開的一種致密油氣藏轉(zhuǎn)盤式井口自動投球設(shè)備、專利CN201621117736.8公開的一種雙筒液壓缸式水平井壓裂用投球器、專利CN201610148007.7公開的一種水平井分段壓裂井口自動投球器等，主要實現(xiàn)球型壓裂球的自動投放，球型壓裂球可以通過滾動實現(xiàn)下落，對下落方向沒有要求，而圓柱型導(dǎo)航梭只能依靠滑動實現(xiàn)下落，同時由于導(dǎo)航梭存在尖頭結(jié)構(gòu)，需要保證圓柱型導(dǎo)航梭尖頭結(jié)構(gòu)在前的下落方向不能發(fā)生翻轉(zhuǎn)，另外目前關(guān)于井口自動投放裝置的設(shè)計方案沒有考慮井筒高壓環(huán)境對投放裝置的影響，不能滿足頁巖氣分段壓裂的高壓環(huán)境需求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有井口自動投放裝置的上述缺陷，提出一種圓柱型導(dǎo)航梭井口自動投放系統(tǒng)，可以代替現(xiàn)階段的專利所屬的同類產(chǎn)品，滿足頁巖氣分段壓裂時在井口自動投放圓柱型導(dǎo)航梭的需求，其采用的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明所涉及的一種圓柱型導(dǎo)航梭井口自動投放系統(tǒng)，主要由導(dǎo)航梭井口自動投放裝置、上閘板閥總成、手動式泄壓閥、下閘板閥總成、液動式泄壓閥和四通組成，其中導(dǎo)航梭井口自動投放裝置由緊固螺栓、上頂蓋、雙頭螺栓、主體外殼、步進電機、投放裝置下法蘭盤、紅外傳感器、底座、小齒輪、導(dǎo)航梭、大齒輪、儲球筒、轉(zhuǎn)動銷軸、投球孔、紅外傳感器安裝孔、導(dǎo)向筋板、底座通孔、儲球孔和盲孔組成，上閘板閥總成由上閘板閥右閘板、上閘板閥右液壓缸、上閘板閥右封蓋、上閘板閥左封蓋、上閘板閥左液壓缸、上閘板閥左閘板、上閘板閥閥體、上閘板閥右閥桿和上閘板閥左閥桿組成，手動式泄壓閥由手動式泄壓閥閥體和手動式泄壓閥手輪組成，下閘板閥總成由下閘板閥右封蓋、下閘板閥右液壓缸、下閘板閥右閘板、下閘板閥左閘板、下閘板閥左液壓缸、下閘板閥左封蓋、下閘板閥右閥桿、下閘板閥閥體和下閘板閥左閥桿組成，液動式泄壓閥由液動式泄壓閥閥桿和液動式泄壓閥液壓缸組成。

導(dǎo)航梭井口自動投放裝置布置在最上方，導(dǎo)航梭井口自動投放裝置下端與上閘板閥總成上端通過法蘭固定連接，上閘板閥總成下端與四通的上通管通過法蘭固定連接，四通的右通管與手動式泄壓閥的左端通過法蘭固定連接，四通的左通管與液動式泄壓閥的右端通過法蘭固定連接，四通的下通管與下閘板閥總成的上端通過法蘭固定連接，下閘板閥總成的下端與井口裝置通過法蘭固定連接。