CN206016762U - 调堵球投送装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种调堵球投送装置，其包括：具有入口和出口的本体，入口用于向本体内投放调堵球；出口能与井筒相连通；本体内自入口至出口形成有通道；设置于本体上的投球装置；投球装置包括设置于本体内且能相对于本体转动的投球轮；投球轮外周的壁上设置有凹槽；投球轮至少具有第一工作位置和第二工作位置，在第一工作位置时，凹槽能接收通道内的预定数量的调堵球；在第二工作位置时，凹槽能将预定数量的调堵球输出至出口；投送装置还包括设置在本体上的限制部，限制部能在投球轮自第二工作位置向第一工作位置时，限制调堵球从投球轮面对出口的一侧移动至投球轮面对入口的一侧。本实用新型实现了提供一种能提高投球效率的调堵球投送装置的目的。

Description

调堵球投送装置

技术领域

本实用新型涉及油气田开发中注水工艺领域，尤其涉及一种调堵球投送装置。

背景技术

在油田开发后期，为补充地层能量，注水工艺得到大规模使用。由于部分注水井是对无潜力的生产井进行再利用，存在吸水剖面不均匀、层间矛盾大的问题，必须进行调剖工艺。化学调剖存在调剖剂量大、工作量大、作业费用高、调剖剂污染地层等问题。相比之下，投球调剖因其工艺简单、成本低等优点而得到应用。

中国实用新型专利申请CN105443073A公布了一种《调堵球投送装置》。该调堵球投送装置包括活塞压杆机构，其包括连接于所述主体的第一开口处的壳体以及至少部分设置在壳体内的柱塞；所述柱塞具有上端面和下端面，所述上端面受力的面积大于所述下端面受力的面积，所述上端面与所述壳体形成活塞腔，所述活塞腔能与井口内部相连通；在井口内部压力的作用下所述柱塞的所述上端面的受力大于所述下端面的受力使得柱塞能在所述壳体内移动，从而使所述柱塞的下端面穿过所述第一开口将调堵球经过所述第二开口压入井筒中。

该调堵球投送装置能够在无水泥车与泵车的条件下将调堵球冲入井筒内。但该调堵球投送装置投送调堵球时，在井口内部压力的作用下，柱塞上端面的受力大于下端面的受力，从而柱塞能在壳体内移动。因此在这一投送调堵球的过程中投送调堵球的柱塞是在压力差的作用下移动，而该压力差来自于井口内部的压力作用于柱塞上的压力差，所以柱塞在该压力差的作用下移动的速度是无法控制的，进而在这一投送调堵球的过程中，投送调堵球的速度不能改变，从而无法提高投球效率。此外，现有技术中的投送装置虽然能够实现将调堵球井口投送至井筒内，但该投送装置在投送调堵球的过程中，容易产生将井筒内的调堵球输送至井口的情况，从而影响了投球效率。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种能提高投球效率的调堵球投送装置。

本实用新型的上述目的可采用下列技术方案来实现：一种调堵球投送装置，所述调堵球投送装置包括：具有入口和出口的本体，所述入口用于向所述本体内投放调堵球；所述出口能与井筒相连通；所述本体内自所述入口至所述出口形成有通道；设置于所述本体上的投球装置；所述投球装置包括设置于所述本体内且能相对于所述本体转动的投球轮；所述投球轮外周的壁上设置有凹槽；所述投球轮至少具有第一工作位置和第二工作位置，在所述第一工作位置时，所述凹槽与所述入口相连通，所述凹槽能接收所述通道内的预定数量的调堵球；在所述第二工作位置时，所述凹槽与所述出口相连通，所述凹槽能将所述预定数量的调堵球输出至所述出口；所述投球轮具有预定转动方向，以使所述投球轮能在第一工作位置和第二工作位置之间切换；所述投送装置还包括设置在所述本体上的限制部，所述限制部能在所述投球轮自所述第二工作位置向所述第一工作位置时，限制所述调堵球从所述投球轮面对所述出口的一侧移动至所述投球轮面对所述入口的一侧。

作为一种优选的实施方式，所述限制部面对所述通道的表面具有至少一个限制点，所述限制点与所述投球轮的圆心之间的距离小于预定的距离。

作为一种优选的实施方式，所述投球轮传动连接有驱动装置，所述驱动装置能控制所述投球轮转动的速度。

作为一种优选的实施方式，所述凹槽的个数不超过4个。

作为一种优选的实施方式，所述凹槽具有相对的第一凹面和第二凹面，所述第一凹面与所述第二凹面均为平面。

作为一种优选的实施方式，所述第一凹面的延伸方向和所述第二凹面的延伸方向之间形成有预定范围的夹角。

作为一种优选的实施方式，所述投球装置包括设置于所述本体上的壳体和穿设于所述壳体内的转轴，所述转轴与所述驱动装置传动连接，所述投球轮固设于所述转轴上。

作为一种优选的实施方式，所述壳体与所述本体可拆卸连接。

作为一种优选的实施方式，所述壳体具有相背对的第一端和第二端，所述第一端上设置有贯通孔，所述壳体自第一端至第二端形成有与所述通道相连通的空腔，所述转轴穿过所述贯通孔伸入所述空腔中。

作为一种优选的实施方式，其包括：与所述入口相连接的储球桶，所述储球桶内设置有压球体，所述压球体能对所述储球桶内的调堵球施加作用力，以使所述调堵球能进入所述本体内。

作为一种优选的实施方式，所述储球桶包括相互连接的第一部分和第二部分，所述第二部分与所述入口相连接，所述储球桶的内径从所述第一部分至所述入口减小。

作为一种优选的实施方式，所述出口处设置有用于将调堵球导入井筒的送球管机构，所述送球管机构包括与所述出口处连通的导球管、设置于所述导球管上对所述导球管进行开闭的挡板。

本实用新型提供的一种调堵球投送装置包括设置于本体上的投球装置。投球装置在第一工作位置时，凹槽与入口相连通，从而使凹槽能接收通道内的预定数量的调堵球。投球装置在第二工作位置时，凹槽与出口相连通，从而使凹槽能将预定数量的调堵球输出至出口。当投球装置从第一工作位置转动至第二工作位置时，该投球轮能实现将通道内的调堵球从井口投送至井筒中。限制部能在投球轮自第二工作位置向第一工作位置时，限制调堵球从投球轮面对出口的一侧移动至投球轮面对入口的一侧，所以在投球轮转动过程中，调堵球能从井口投送至井筒中，而井筒中的调堵球不能被投球轮带到井口，从而能提高投球效率。因此本实用新型提供的一种调堵球投送装置能防止井筒中的调堵球被带至井口，从而实现了本实用新型提供一种能提高投球效率的调堵球投送装置的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型一个实施方式提供的调堵球投送装置的结构示意图；

图2是本实用新型一个实施方式提供的调堵球投送装置的剖面图；

图3是本实用新型一个实施方式提供的调堵球投送装置的部分立体图；

图4是本实用新型一个实施方式提供的调堵球投送装置的侧面图；

图5是本实用新型一个实施方式提供的拨球轮的立体图；

图6是本实用新型一个实施方式提供的拨球轮的截面图；

图7是本实用新型一个实施方式提供的原理示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1、图2、图3，本实用新型提供了一种调堵球投送装置。所述调堵球投送装置包括：具有入口13和出口15的本体11，所述入口13用于向所述本体11内投放调堵球；所述出口15能与井筒相连通；所述本体11内自所述入口13至所述出口15形成有通道17；设置于所述本体11上的投球装置；所述投球装置包括设置于所述本体11内且能相对于所述本体11转动的投球轮23；所述投球轮23外周的壁上设置有凹槽25；所述投球装置至少具有第一工作位置和第二工作位置，在所述第一工作位置时，所述凹槽25与所述入口13相连通，所述凹槽25能接收所述通道17内的预定数量的调堵球；在所述第二工作位置时，所述凹槽25与所述出口15相连通，所述凹槽25能将所述预定数量的调堵球输出至所述出口15；所述投球轮23具有预定转动方向，当所述投球轮23沿预定转动方向转动时，当所述投球轮23沿预定转动方向转动时，所述投送装置还包括设置在所述本体11上的限制部18，所述限制部18能在所述投球轮23自所述第二工作位置向所述第一工作位置时，限制所述调堵球从所述投球轮23面对所述出口15的一侧移动至所述投球轮23面对所述入口13的一侧。

投球装置在第一工作位置时，凹槽25与入口13相连通，从而使凹槽25能接收通道17内的预定数量的调堵球。投球装置在第二工作位置时，凹槽25与出口15相连通，从而使凹槽25能将预定数量的调堵球输出至出口15。当投球装置从第一工作位置转动至第二工作位置时，该投球轮23能实现将通道17内的调堵球从井口投送至井筒中。限制部18能在投球轮23自第二工作位置向第一工作位置时，限制调堵球从投球轮23面对出口15的一侧移动至投球轮23面对入口13的一侧，所以在投球轮23转动过程中，调堵球能从井口投送至井筒中，而井筒中的调堵球不能被投球轮23带到井口，从而能提高投球效率。因此本实用新型提供的一种调堵球投送装置能防止井筒中的调堵球被带至井口，从而实现了本实用新型提供一种能提高投球效率的调堵球投送装置的目的。

具体地，在本实施方式中，本体11用于为投送调堵球提供容器。本体11可以通过其入口13向本体11内投放调堵球，以使调堵球通过该入口13进入本体11内。本体11的入口13可以靠通过人工作业的方式向其内投放调堵球。当然更优选地，本体11的入口13也可以设置有与其连通的投放设备，以实现自动投放。本体11的出口15能与井筒相连通，从而本体11内的调堵球能通过该出口15被投送到井筒内。

本体11内的通道17可以将入口13至出口15连通，以使调堵球通过。

如图1、图2、图3所示在本实施方式中，该投球装置包括设置于本体11内且能相对于本体11转动的投球轮23。该本体33用于收容投球轮23，从而投球轮23能在本体11内转动。

如图5、图6所示，在本实施方式中，投球轮23外周的壁上设置有凹槽25。通道17内预定数量的调堵球能嵌入该凹槽25内，当投球轮23转动时，该预定数量的调堵球能在投球轮23的作用下移动。

在本实施方式中，投球轮23具有预定转动方向，当投球轮23沿预定转动方向转动时，凹槽25能在第一工作位置和第二工作位置之间转动。该预定转动方向是指使调堵球从投球轮23靠近入口13的一侧朝向投球轮23靠近出口15的一侧移动的转轴21的转动方向。当投球轮23沿预定转动方向转动时，凹槽25带动预定数量的调堵球从投球轮23靠近入口13的一侧朝向投球轮23靠近出口15的一侧移动，从而调堵球能被投送至与该出口15相连通的井筒内，实现投球操作。该预定数量是指能嵌入凹槽25中，被凹槽25带动从投球轮23一侧朝向投球轮23另一侧移动的调堵球的数量，该预定数量可以是1个，也可以是多个。进一步地，当该预定数量是1个时，凹槽25带动该1个调堵球从投球轮23一侧朝向投球轮23另一侧移动的操作能更容易实现。

在本实施方式中，当投球轮23从第一工作位置转动至第二工作位置时，能将预定数量的调堵球输出至出口15，从而能通过拨球轮23的转速，计算出被拨球轮23推进井筒内的调堵球的数量，从而能精确控制调堵球的投送作业。

在本实施方式中，投送装置还包括设置在本体11上的限制部18，限制部18能在投球轮23自第二工作位置向第一工作位置时，限制调堵球从投球轮23面对出口15的一侧移动至投球轮23面对入口13的一侧，从而能提高投球效率。因此本实用新型提供的一种调堵球投送装置能防止井筒中的调堵球被带至井口，从而实现了本实用新型提供一种能提高投球效率的调堵球投送装置的目的。

如图4所示，在本实施方式中，限制部18面对通道17的表面具有至少一个限制点，限制点与投球轮23的圆心之间的距离小于预定的距离。

在一个实施方式中，该预定的距离可以是当凹槽内接受1个调堵球时，投球轮23的圆心至凹槽内调堵球表面的最大距离。因为该限制点与投球轮的圆心之间的距离小于该最大距离，所以当投球轮23上的凹槽接受至少1个调堵球并自第二工作位置向所述第一工作位置时，该限制点能将凹槽内所有的调堵球阻挡，从而不能被投球轮23带到井口，从而防止了调堵球因为反向移动而不能被投送至井筒内，以能提高投球效率。

如图4所示，在本实施方式中，转轴21传动连接有驱动装置31，驱动装置31能控制转轴21转动速度，从而能控制投球轮23投送调堵球的速度，进而提高投球效率。

在本实施方式中，驱动装置31为变速电机。

在一个实施方式中，该驱动装置31为变速电机，所以通过该变速电机能控制转轴21的转速。该驱动装置31连接于转轴21靠近第一端35的一端。

在本实施方式中，凹槽25的个数不超过4个。

在一个实施方式中，该凹槽25的个数可以是1个，也可以是多个。但该凹槽25的个数不超过4个，可以保证投球轮23具有耐压性，防止调堵球在井内的压力的作用下向井口移动，损坏投球轮23。当该凹槽25的个数为多个时，该凹槽25在投球轮23周向上均匀设置，以使在相同时间内投送调堵球的数量相同，从而更利于精确控制投送过程。

如图5、图6所示，在本实施方式中，该凹槽25具有相对的第一凹面27和第二凹面29，第一凹面27与第二凹面29均为平面。

在一个实施方式中，该第一凹面27可以是平面也可以是弧面，该第二凹面29可以是平面也可以是弧面，当第一凹面27与第二凹面29均为平面时，能方便在投球轮23上加工出该凹槽25。

在本实施方式中，第一凹面27的延伸方向和第二凹面29的延伸方向之间形成有预定范围的夹角。

在一个实施方式中，该预定范围的夹角是指凹槽25能够使预定数量的调堵球嵌入其中，并被凹槽25带动从投球轮23一侧朝向投球轮23另一侧移动的角度。

如图1、图2、图3所示，在一个实施方式中，投球装置包括设置于本体11上的壳体33和穿设于壳体33内的转轴21，转轴21与驱动装置31传动连接，投球轮23固设于转轴21上。

在本实施方式中，壳体33与本体11可拆卸连接。该可拆卸连接可以是螺纹连接，也可以是螺栓连接。该壳体33与本体11可拆卸连接，从而可以方便投球装置与本体11的安装。

在本实施方式中，壳体33具有相背对的第一端35和第二端37，第一端35上设置有贯通孔41，壳体33自第一端35至第二端37形成有与通道17相连通的空腔39，转轴21穿过贯通孔41伸入空腔39中。

在一个实施方式中，该壳体33具有相背对的第一端35和第二端37。该第一端35与本体11可拆卸连接，该第二端37与本体11固定连接。该固定连接可以为焊接、一体成型。该第一端35上设置有贯通孔41，该壳体33自第一端35至第二端37形成有与通道17相连通的空腔39。该转轴21穿过该贯通孔41伸入该空腔39。该转轴21与第一端35之间通过密封件进行密封，以防止井筒内的高压气体泄漏。该密封件包括密封盘根43、盘根压环45、盘根压帽47。在本体11内设置有收容拨球轮的腔室19，该拨球轮套设固定于转轴21伸入通道17的壁上且收容于腔室19中。该转动轴67的轴向上设置有固定拨球轮的第一挡套49和第二挡套51，从而当转轴21转动时，该拨球轮不能在转轴21上轴向移动。该内腔中设置有堵塞体53，该堵塞体53与壳体33相固定，该固定方式可以为螺栓固定、螺钉固定、卡接固定。该堵塞体53对转轴21靠近第二端37的一端进行限位。该转轴21上设置有限位部55，该限位部55与第一端35相抵靠，从而通过堵塞体53和限位部55，该转轴21不能在空腔39中轴向移动，从而保证了转轴21能平稳转动。

在本实施方式中，该转轴21与驱动装置31传动连接，因此转轴21能被驱动装置31驱动转动。该转轴21可以是转轴21的一端穿过本体11的侧壁伸入通道17内，也可以是转轴21的两端均位于通道内。该转轴21径向设置于本体11内，从而该转轴21的转动轴线与本体11的中心线相垂直，从而固设于转轴21上的投球轮23的转动轴线与本体11的中心线相垂直，以使得投球轮23转动时，投球轮23外周的凹槽25能将通道17内的调堵球从入口13移动至出口15。该投球轮23套设固定于转轴21伸入通道17的壁上。该投球轮23与转轴21相固定，从而该转轴21能带动投球轮23转动。该固定可以通过键固定，当然还可以通过其他的方式进行固定，例如销固定。该投球轮23套设于转轴21上，从而当转轴21转动时，该投球轮23的外周能与通道17内的调堵球相接触，以拨动调堵球移动。

在本实施方式中，转轴21与本体11相垂直。

在一个实施方式中，该转轴21与本体11相垂直，从而拨球轮23对预定数量的调堵球能施加均匀的作用力，从而能保证预定数量的调堵球从投球轮23靠近入口13的一侧朝向投球轮23靠近出口15的一侧移动。

在本实施方式中，本实用新型提供的一种调堵球投送装置包括：与入口13相连接的储球桶，储球桶内设置有压球体57，压球体57能对储球桶内的调堵球施加作用力，以使调堵球能进入本体11内。

在一个实施方式中，该储球桶用于收容调堵球，从而能通过该储球桶向本体11内投送调堵球。该压球体57能对储球桶内的调堵球施加作用力，以使调堵球能进入本体11内，从而在投送调堵球的过程中，储球桶内的调堵球在压球体57的作用下陆续进入本体11内，以保证投送调堵球过程的顺利进行。该压球体57可以是自身具有一定重量的板，也可以通过外部设备施加作用力的板。

如图1所示，在本实施方式中，储球桶包括相互连接的第一部分59和第二部分61，第二部分61与入口13相连接，储球桶的内径从第一部分59至入口13减小。

在一个实施方式中，该储球桶的内径从第一部分59至入口13减小，可以是该第一部分59的内径不变，第二部分61的内径从第一部分59至入口13减小。该第一部分59的内径不变，从而可以使储球桶能收容更多的调堵球。该第二部分61的内径从第一部分59至入口13减小，有利于调堵球从储球桶进入本体11中。

如图4所示，在本实施方式中，出口15处设置有用于将调堵球导入井筒的送球管机构，送球管机构包括与出口15处连通的导球管63、设置于导球管63上对导球管63进行开闭的挡板65。

在一个实施方式中，该送球管机构用于控制是否向井筒内投送调堵球。该挡板65设置在导球管63下端底部。该挡板65用于防止调堵球在不需要向井筒内投送时，向井筒内掉落。该挡板65与导球管63通过转动轴67和扭簧69相连接，如此，该挡板65可以对导球管63进行开闭。当调堵球需要进入井筒内时，在调堵球的压力下，挡板65打开。当调堵球进入井筒完毕后，挡板65在扭簧69的作用下关闭导球管63。导球管63的长度能够到达油井井口四通上的端面位置，如此，调堵球由导球管63送出后直接由注入流体冲至井筒内，而不会在流体的浮力下上浮。

如图7所示，本实用新型具体实施过程为：施工时，将本实用新型连接在井口小四通上面的测试阀门上。由小四通一端注水，另一端连接压力表。在储球桶中装满调堵球，放上压球体57。需要投球时，驱动装置31通电，拨球轮23受控制电机带动旋转，将调堵球送入导球管63中。当导球管63中积累一定数目的调堵球时，挡板65被推开，调堵球下入到小四通中，被注入的水带到目标位置。施工完成后，驱动装置31断电即投球中断。

应该理解，以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述，在所提供的示例之外的许多实施方式和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此，本教导的范围不应该参照上述描述来确定，而是应该参照前述权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。出于全面之目的，所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主体内容，也不应该认为申请人没有将该主题考虑为所公开的申请主题的一部分。

Claims (12)

1.一种调堵球投送装置，其特征在于，所述调堵球投送装置包括：

具有入口和出口的本体，所述入口用于向所述本体内投放调堵球；所述出口能与井筒相连通；所述本体内自所述入口至所述出口形成有通道；

设置于所述本体上的投球装置；所述投球装置包括设置于所述本体内且能相对于所述本体转动的投球轮；所述投球轮外周的壁上设置有凹槽；

所述投球轮至少具有第一工作位置和第二工作位置，在所述第一工作位置时，所述凹槽与所述入口相连通，所述凹槽能接收所述通道内的预定数量的调堵球；在所述第二工作位置时，所述凹槽与所述出口相连通，所述凹槽能将所述预定数量的调堵球输出至所述出口；

所述投球轮具有预定转动方向，以使所述投球轮能在第一工作位置和第二工作位置之间切换；

所述投送装置还包括设置在所述本体上的限制部，所述限制部能在所述投球轮自所述第二工作位置向所述第一工作位置时，限制所述调堵球从所述投球轮面对所述出口的一侧移动至所述投球轮面对所述入口的一侧。

2.根据权利要求1所述的调堵球投送装置，其特征在于：所述限制部面对所述通道的表面具有至少一个限制点，所述限制点与所述投球轮的圆心之间的距离小于预定的距离。

3.根据权利要求1所述的调堵球投送装置，其特征在于：所述投球轮传动连接有驱动装置，所述驱动装置能控制所述投球轮转动的速度。

4.根据权利要求1所述的调堵球投送装置，其特征在于：所述凹槽的个数不超过4个。

5.根据权利要求1所述的调堵球投送装置，其特征在于：所述凹槽具有相对的第一凹面和第二凹面，所述第一凹面与所述第二凹面均为平面。

6.根据权利要求5所述的调堵球投送装置，其特征在于：所述第一凹面的延伸方向和所述第二凹面的延伸方向之间形成有预定范围的夹角。

7.根据权利要求3所述的调堵球投送装置，其特征在于：所述投球装置包括设置于所述本体上的壳体和穿设于所述壳体内的转轴，所述转轴与所述驱动装置传动连接，所述投球轮固设于所述转轴上。

8.根据权利要求7所述的调堵球投送装置，其特征在于：所述壳体与所述本体可拆卸连接。

9.根据权利要求8所述的调堵球投送装置，其特征在于：所述壳体具有相背对的第一端和第二端，所述第一端上设置有贯通孔，所述壳体自第一端至第二端形成有与所述通道相连通的空腔，所述转轴穿过所述贯通孔伸入所述空腔中。

10.根据权利要求1所述的调堵球投送装置，其特征在于，其包括：与所述入口相连接的储球桶，所述储球桶内设置有压球体，所述压球体能对所述储球桶内的调堵球施加作用力，以使所述调堵球能进入所述本体内。

11.根据权利要求10所述的调堵球投送装置，其特征在于：所述储球桶包括相互连接的第一部分和第二部分，所述第二部分与所述入口相连接，所述储球桶的内径从所述第一部分至所述入口减小。

12.根据权利要求1所述的调堵球投送装置，其特征在于：所述出口处设置有用于将调堵球导入井筒的送球管机构，所述送球管机构包括与所述出口处连通的导球管、设置于所述导球管上对所述导球管进行开闭的挡板。