[發(fā)明專利]一種壓裂暫堵物投放裝置、投放系統(tǒng)及投放方法

在審

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• 申請日: 2023-04-03
• 公開（公告）號: CN116498256A
• 公開（公告）日: 2023-07-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 齊天俊;錢斌;管彬;任勇;王志喜;周文高;尹叢彬;王素兵;劉曉旭;王德貴;向凌云;劉春亭
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油天然氣集團有限公司;中國石油集團川慶鉆探工程有限公司
• 主分類號: E21B33/13
• 分類號: E21B33/13
• 代理公司: 成都中璽知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51233
• 代理人: 張敏

本發(fā)明提供了一種壓裂暫堵物投放裝置、投放系統(tǒng)及投放方法，其中，所述暫堵物投放裝置包括筒體和安裝在筒體上的投放單元；投放單元包括若干組投放組件，若干組投放組件依次沿筒體的軸向間隔設(shè)置，每組投放組件中都包括翻轉(zhuǎn)件，翻轉(zhuǎn)件設(shè)置在筒體的內(nèi)腔中，翻轉(zhuǎn)件的一端與筒體的內(nèi)壁轉(zhuǎn)動連接；翻轉(zhuǎn)件能夠被轉(zhuǎn)動至以將暫堵物置于翻轉(zhuǎn)件中的第一狀態(tài)，也能夠被轉(zhuǎn)動至以投放置于翻轉(zhuǎn)件中的暫堵物的第二狀態(tài)；本發(fā)明既可投放暫堵球也可以投放暫堵繩結(jié)，采用多級投放組件，可遠(yuǎn)程控制多次連續(xù)投放暫堵物球囊，還采用指示器指示投放狀態(tài)，投放指示清晰，操作簡單。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及頁巖氣壓裂作業(yè)裝備技術(shù)領(lǐng)域，具體來講，涉及一種壓裂暫堵物投放裝置、投放系統(tǒng)及投放方法。

背景技術(shù)

頁巖氣儲層都需要經(jīng)過壓裂改造才能實現(xiàn)大規(guī)模的經(jīng)濟性商業(yè)開采。目前，頁巖氣開發(fā)以深層頁巖氣為主，由于深層頁巖高壓、高上覆應(yīng)力、高應(yīng)力差，導(dǎo)致在壓裂實施過程中存在多簇射孔孔眼復(fù)合暫堵時暫堵轉(zhuǎn)向有效性差。暫堵轉(zhuǎn)向工藝是多簇射孔簇開啟的有效方法，而暫堵物投放裝置是實施暫堵轉(zhuǎn)向工藝的關(guān)鍵設(shè)備之一，其工藝原理主要是利用暫堵物暫時封堵已壓開層段，憋起壓力使另一個射孔段被壓開，如此反復(fù)進(jìn)行，直到儲層內(nèi)所有層段都被壓開為止。暫堵物主要有暫堵球和暫堵繩結(jié)兩種結(jié)構(gòu)類型，暫堵工藝需要根據(jù)射孔孔眼尺寸、數(shù)量、施工壓力等參數(shù)確定暫堵物的尺寸、密度及數(shù)量，暫堵物投放裝置需要具有大的容納暫堵物尺寸范圍，需要具備精準(zhǔn)投放各種密度暫堵物的能力，需要具備靈活選擇投放時機和改變投放數(shù)量的能力。

由于缺少專用暫堵物投放裝置，目前，國內(nèi)深層頁巖氣開發(fā)普遍使用“液動旋塞閥+三通”作為投放裝置，配套液壓控制系統(tǒng)。該投放方法裝填方便，技術(shù)成熟，但是只能投放暫堵球，無法投放暫堵繩結(jié)，控制系統(tǒng)體積大，控制距離有限，無法投放低密度暫堵球。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足中的至少一項。例如，本發(fā)明的目的之一在于提供一種壓裂暫堵物投放裝置、投放系統(tǒng)及投放方法，以解決現(xiàn)有的投放裝置存在的只能投放暫堵球，無法投放暫堵繩結(jié)，控制系統(tǒng)體積大，控制距離有限，無法投放低密度暫堵球的技術(shù)問題。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明一方面提供了一種壓裂暫堵物投放裝置，所述暫堵物投放裝置可包括筒體和安裝在筒體上的投放單元，其中，投放單元可包括若干組投放組件，若干組投放組件可依次沿筒體的軸向間隔設(shè)置，每組投放組件中都可包括翻轉(zhuǎn)件，翻轉(zhuǎn)件可設(shè)置在筒體的內(nèi)腔中，翻轉(zhuǎn)件的一端可與筒體的內(nèi)壁轉(zhuǎn)動連接；翻轉(zhuǎn)件能夠被轉(zhuǎn)動至以將暫堵物置于翻轉(zhuǎn)件中的第一狀態(tài)，也能夠被轉(zhuǎn)動至以投放置于翻轉(zhuǎn)件中的暫堵物的第二狀態(tài)。

可選擇地，所述投放組件還可包括執(zhí)行器和驅(qū)動軸，驅(qū)動軸可貫穿所述筒體的內(nèi)外壁，兩端可分別與翻轉(zhuǎn)件的另一端、執(zhí)行器固定連接；執(zhí)行器能夠通過驅(qū)動軸驅(qū)動所述翻轉(zhuǎn)件轉(zhuǎn)動，將處于所述第一狀態(tài)下的所述翻轉(zhuǎn)件轉(zhuǎn)至所述第二狀態(tài)，以投放置于所述翻轉(zhuǎn)件中的暫堵物。

可選擇地，所述執(zhí)行器上可安裝有狀態(tài)指示器，狀態(tài)指示器能夠隨所述執(zhí)行器轉(zhuǎn)動而改變其指向以指示所述翻轉(zhuǎn)件處于所述第一狀態(tài)或第二狀態(tài)。

可選擇地，所述投放單元還可包括控制器，控制器可與每一組所述投放組件之間通過有線或無線連接；所述執(zhí)行器上可設(shè)有控制接入端，控制器能夠?qū)⒖刂菩盘枏目刂平尤攵溯斎胫了鰣?zhí)行器，以控制每一組所述投放組件在所述第一狀態(tài)和第二狀態(tài)之間的切換。

可選擇地，所述第一狀態(tài)可包括所述翻轉(zhuǎn)件的開口方向豎直朝上且平行于所述筒體的軸線，所述第二狀態(tài)可包括所述翻轉(zhuǎn)件的開口方向水平且垂直于所述筒體的軸線。

可選擇地，所述投放組件還可包括連接件，連接件可套設(shè)在所述驅(qū)動軸上，其一端可與所述筒體的外壁固定連接，另一端可與所述執(zhí)行器固定連接。

可選擇地，所述筒體的側(cè)壁上可開設(shè)有手動投放口，手動投放口可位于所述投放單元的下方，手動投放口中可拆卸地安裝有堵頭，堵頭能夠被拆卸以便于從手動投放口中投放暫堵物。