CN112177554A - 一种远程控制井口连接装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种远程控制井口连接装置，包括主体总成、公头总成和投球总成，主体总成包括主体，主体内部沿轴向加工有阶段孔，阶段孔内设置有公头总成，主体上加工有四个矩形槽a，主体还加工有四个圆孔a，矩形槽a内放置有锁块，圆孔a内放置有连接杆a；圆孔a对应位置连接有四个摆动液缸a，主体上加工有四个矩形槽b，矩形槽b内放置安全块，安全块上连接有连接杆b，连接杆b与安全环连接；主体上加工有两个圆孔c，圆孔c内放置安全液缸，安全液缸固定在主体上；安全液缸的活塞杆与安全板连接。该装置能远程操作实现井口连接和断开，并能快速试压和投球，确保了操作人员的作业安全，降低了劳动强度。

Description

一种远程控制井口连接装置

技术领域

本发明属于油气田酸化压裂装备技术领域，具体涉及一种远程控制井口连接装置。

背景技术

现有的井口连接都是人工完成的，劳动强度大，连接时间长，安全性低。井口装置一般都很重，在连接时需要人工帮扶，对准井口，由于现有连接对对准要求比较高，这就需要人不断调整位置。井口装置连接一般都是通过由壬或者法兰连接的，法兰螺栓多，需要多次连接，并在最后备紧。由壬连接能轻松一些，但是当偏心或者受力时，由壬连接会出现拧不上或者拧不紧，在最后还需要用锤敲紧，因此这种操作很费力，作业人员劳动强度很高。尤其当一天要拆装几次井口时，人员的劳动强度是成倍的增长。

其次井口位置都很高，作业人员需要站在作业架或者吊篮上操作，属于高空作业，费力安全性低。同时井口装置是高压设备，工人操作在高压区域，安全性低。第三井口连接时前期要对位，要花费很长时间，上紧也需要很长时间，劳动效率低。因此现有的人工连接井口劳动强度大，劳动效率低，安全性低。因此需要一种远程控制井口连接装置，可实现远程控制、自动对接的井口连接装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种远程控制井口连接装置，解决了现有技术中人工连接井口劳动强度大、劳动效率低、安全性低的问题。

本发明所采用的技术方案是，一种远程控制井口连接装置，包括主体总成、公头总成和投球总成，其中，主体总成包括主体，主体内部沿轴向加工有阶段孔，阶段孔内设置有公头总成，主体上加工有四个矩形槽a，主体还加工有四个圆孔a，每个圆孔a与每个矩形槽a相通；每个矩形槽a内放置有锁块，每个圆孔a内放置有连接杆a；圆孔a对应位置连接有四个摆动液缸a，用于驱动锁块；主体上加工有四个矩形槽b，矩形槽b内放置安全块，每个矩形槽b与矩形槽a相通；安全块上连接有连接杆b，连接杆b通过螺母a与安全环连接；主体上加工有两个圆孔c，圆孔c内放置安全液缸，安全液缸通过后置法兰固定在主体上；安全液缸的活塞杆通过螺母b与安全板连接。

本发明的特点还在于，

主体上加工有矩形槽e，主体上还加工有圆孔d和圆孔e，矩形槽e分别与圆孔d和圆孔e相通。

球总成包括装球筒，装球筒位于圆孔d内，装球筒内设置有多个压裂球，矩形槽e内放置投球板，投球板位于圆孔d下方，圆孔e内放置连接杆c；圆孔e对应位置连接有摆动液缸b，用于驱动投球板。

连接杆c两端为四方体，一端与投球板上的矩形槽d对接，另一端与摆动液缸b对接。

投球板上设置有圆弧槽，投球板上还设置有圆弧边，圆弧边突出于主体外。

主体上加工有测压流道，测压流道位于公头总成锁紧后的两道密封之间。

主体内加工有流道孔，用于流体流通。

连接杆a两端为四方体，连接杆a一端与锁块上的矩形槽c对接，另一端与摆动液缸a对接。

主体上加工有圆孔b，圆孔b内放置有圆柱形的接近开关。

本实明的有益效果是：该装置能远程操作实现井口连接和断开，并能快速试压和投球，克服了现有人工连接井口劳动强度大、作业效率低、安全性低的缺点，确保了操作人员的作业安全，降低了劳动强度。

附图说明

图1为本发明一种远程控制井口连接装置的结构示意图；

图2为本发明一种远程控制井口连接装置中主体总成的结构示意图；

图3为图2的A-A剖面图；

图4为图3的B-B剖面图；

图5为图3的C-C剖面图；

图6为图5的D-D剖面图；

图7为本发明一种远程控制井口连接装置的吊入示意图；

图8为本发明一种远程控制井口连接装置的锁紧示意图；

图9为本发明一种远程控制井口连接装置的安全锁定示意图；

图10为本发明一种远程控制井口连接装置的投球示意图。

图中，101.导入头，102.螺纹a，103.主体，104.矩形槽a，105.连接杆a，106.圆孔a，107.阶梯面，108.阶梯孔，109.摆动液缸a，110.圆柱面a，111.流道孔，112.法兰a，113.圆孔b，114.接近开关，115.锁块，116.矩形槽b，117.安全块，118.安全环，119.螺母a，120.连接杆b，121.圆孔c，122.安全液缸，123.矩形槽c，124.活塞杆，125.螺母b，126.法兰b，127.测压流道，128.圆锥面，129.圆柱面b，130.平面a；200.公头总成，201.螺纹b，202.台阶，203.密封面，204.圆柱面c，205.平面b；300.投球总成，301.装球筒，302.压裂球，303.圆孔d，304.连接杆c，305.投球板，306.圆孔e，307.摆动液缸b，308.矩形槽d，309.矩形槽e，310.圆弧槽，311.圆弧边。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明一种远程控制井口连接装置，包括主体总成100、公头总成200和投球总成300，其中，主体总成由主体103、摆动液缸a109、锁块115、安全块117、安全液缸122、测压流道127等组成。

参考图1，主体103通过螺纹a102连接导入头101，主体103内加工有流道孔111，用于流体流通；

主体103内部沿轴向加工有阶段孔108，阶段孔108内设置有公头总成200，阶梯孔108的阶梯面107用来承载公头总成200的台阶202，阶梯孔108的圆柱面a110用来与公头总成200的密封面203相配合。

参考图2-3，主体103上加工有四个矩形槽a104，主体103还加工有四个圆孔a106，每个圆孔a106与每个矩形槽a104相通。每个矩形槽a104内放置有锁块115，每个圆孔a106内放置有连接杆a105。

圆孔a106对应位置连接有四个摆动液缸a109，用于驱动锁块115，连接杆a105两端为四方体，一端与锁块115上的矩形槽c123对接，另一端与摆动液缸a109对接。当摆动液缸a109摆动时，连接杆带动锁块115摆动，实现锁块115的伸出与缩回。

参考图2-4，主体103上加工有四个矩形槽b116，用来放置安全块117，每个矩形槽b116与矩形槽a104相通。安全块117上连接有连接杆b120，连接杆b120通过螺母a119与安全环118连接。主体103上加工有两个圆孔c121，圆孔c121内放置安全液缸122，安全液缸122通过后置法兰126固定在主体103上。安全液缸122的活塞杆124通过螺母b125与安全板118连接。当安全液缸122上下移动时，安全板118随动，带动安全块117上下移动，实现锁块115的二次锁紧。主体103上加工有圆孔b113，圆孔b113内放置有圆柱形的接近开关114，以检测安全块117的位置。

参考图5-6，主体103上加工有矩形槽e309，主体103上还加工有圆孔d303和圆孔e306，矩形槽e309分别与圆孔d303和圆孔e306相通。

球总成300包括装球筒301，装球筒301位于圆孔d303内，装球筒301内设置有多个压裂球302，矩形槽e309内放置投球板305，投球板305位于圆孔d303下方，圆孔e306用来放置连接杆c304。圆孔e306对应位置连接有摆动液缸b307，用于驱动投球板305。

连接杆c304两端为四方体，一端与投球板305的矩形槽d308对接，另一端与摆动液缸b307对接。当摆动液缸b307摆动时，连接杆c304带动投球板305摆动，实现投球操作。投球板305上设置有圆弧槽310，用于放置和推动压裂球302。投球板305上还设置有圆弧边311，圆弧边311突出主体103外，用于操作者观察投球操作是否完成。

主体103上加工有测压流道127，用于在连接后进行密封快速测试。测压流道127位于公头总成200锁紧后的两道密封之间。

本发明一种远程控制井口连接装置，其具体工作原理是：

参考图1：主体总成通过法兰a112与防喷器或者压裂头对接，公头总成200通过螺纹b201与放喷管对接，其中法兰a112可更换螺纹等其他对接方式，螺纹b201可更换成法兰等其他对接方式。

参考图7，在吊入前操作控制箱，使安全板118返回到高位，使锁块115处于缩回状态。然后将公头总成200吊入导入口101中，在圆锥面128的帮助下导入口滑入圆柱面b129中，在圆柱面b129和圆柱面c204的作用下公头总成200被竖直吊入主体总成中，待平面205b与平面a130接触后吊入操作完成。

参考图8，在吊入操作完成后，操作控制箱，摆动液缸a109旋转90度，带动连接杆a105旋转90度，连接杆a105带动锁块115旋转，锁块115的下平面压在平面b205上，完成锁紧操作。

参考图9，在锁紧操作完成后，操作控制箱，安全液缸122的活塞杆124向下移动，带动安全环118向下移动，安全环118带动安全块117向下移动，卡紧在矩形槽b116内。同时接近开关114检测到安全块117到达预定位置向控制箱发出信号，控制箱收到锁紧信号，完成安全锁定操作。

参考图10，装置带有投球总成300，可实现投球操作。投球前将装置解锁，将公头总成200从主体总成100中吊出。压裂球302预装在球筒301中，操作控制箱上的投球按钮，投球液缸307带动投球板305转动，投球板305转动90度后，圆弧槽310下无实体，压裂球302吊入主体103中，完成投球。随后投球板305在投球液缸307的转动下缩回到主体103中，球筒301中的下一个压裂球掉入圆弧槽311中，等待下次投球。

Claims (9)

1.一种远程控制井口连接装置，其特征在于，包括主体总成(100)、公头总成(200)和投球总成(300)，其中，所述主体总成(100)包括主体(103)，所述主体(103)内部沿轴向加工有阶段孔(108)，所述阶段孔(108)内设置有公头总成(200)，所述主体(103)上加工有四个矩形槽a(104)，所述主体(103)还加工有四个圆孔a(106)，每个所述圆孔a(106)与每个矩形槽a(104)相通；每个所述矩形槽a(104)内放置有锁块(115)，每个所述圆孔a(106)内放置有连接杆a(105)；所述圆孔a(106)对应位置连接有四个摆动液缸a(109)，用于驱动锁块(115)；所述主体(103)上加工有四个矩形槽b(116)，所述矩形槽b(116)内放置安全块(117)，每个所述矩形槽b(116)与所述矩形槽a(104)相通；所述安全块(117)上连接有连接杆b(120)，所述连接杆b(120)通过螺母a(119)与安全环(118)连接；所述主体(103)上加工有两个圆孔c(121)，所述圆孔c(121)内放置安全液缸(122)，所述安全液缸(122)通过后置法兰(126)固定在主体(103)上；所述安全液缸(122)的活塞杆(124)通过螺母b(125)与安全板(118)连接。

2.根据权利要求1所述的一种远程控制井口连接装置，其特征在于，所述主体(103)上加工有矩形槽e(309)，所述主体(103)上还加工有圆孔d(303)和圆孔e(306)，所述矩形槽e(309)分别与圆孔d(303)和圆孔e(306)相通。

3.根据权利要求2所述的一种远程控制井口连接装置，其特征在于，所述球总成(300)包括装球筒(301)，所述装球筒(301)位于圆孔d(303)内，所述装球筒(301)内设置有多个压裂球(302)，所述矩形槽e(309)内放置投球板(305)，所述投球板(305)位于圆孔d(303)下方，所述圆孔e(306)内放置连接杆c(304)；所述圆孔e(306)对应位置连接有摆动液缸b(307)，用于驱动投球板(305)。

4.根据权利要求3所述的一种远程控制井口连接装置，其特征在于，所述连接杆c(304)两端为四方体，一端与投球板(305)上的矩形槽d(308)对接，另一端与摆动液缸b(307)对接。

5.根据权利要求4所述的一种远程控制井口连接装置，其特征在于，所述投球板(305)上设置有圆弧槽(310)，所述投球板(305)上还设置有圆弧边(311)，所述圆弧边(311)突出于主体(103)外。

6.根据权利要求1所述的一种远程控制井口连接装置，其特征在于，所述主体(103)上加工有测压流道(127)，所述测压流道(127)位于公头总成(200)锁紧后的两道密封之间。

7.根据权利要求1所述的一种远程控制井口连接装置，其特征在于，所述主体(103)内加工有流道孔(111)，用于流体流通。

8.根据权利要求1所述的一种远程控制井口连接装置，其特征在于，所述连接杆a(105)两端为四方体，所述连接杆a(105)一端与锁块(115)上的矩形槽c(123)对接，另一端与摆动液缸a(109)对接。

9.根据权利要求1所述的一种远程控制井口连接装置，其特征在于，所述主体(103)上加工有圆孔b(113)，所述圆孔b(113)内放置有圆柱形的接近开关(114)。

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