[实用新型]一种水平井多级压裂投球结构

说明书

本实用新型涉及海上油气田工程技术领域，尤其涉及一种水平井多级压裂投球结构，包括压裂头，所述压裂头具有第一注入口和第二注入口，所述第一注入口连接第一压裂管线，所述第二注入口连接投球管线；所述投球管线的另一端连接固井设备，所述投球管线上设置有投球处。本实用新型提供的水平井多级压裂投球结构，通过在采气树的顶部设置具有两个注入口的压裂头，分别连通投球管线和第一压裂管线，实现了压裂作业与投球作业的交替进行，有效解决了投球过程高压井控及多级压裂时的作业时效问题，提高了施工作业效率，具有显著的经济效益。

技术领域

本实用新型涉及海上油气田工程技术领域，尤其涉及一种水平井多级压裂投球结构。

背景技术

目前国内陆地水平井多级压裂投球结构，通常是在井口安装投球器或自动投球箱。常用的投球结构及工作过程如下：

第一种是井口安装投球器的结构：压裂第一段时，将上闸阀打开启动投球器进行投球，然后关闭上闸阀，防止压裂液进入投球本体，将左闸阀打开进行压裂施工；当压裂第二段时，先关闭左闸阀，打开上闸阀，启动投球器进行投球，投球结束后，关闭上闸阀，打开左闸阀进行压裂施工。压裂完成后以同样的步骤完成后面段数的压裂。整个过程是不连续的，属于间歇式投球压裂，对于海上高温高压气井，此结构投球程序复杂，无高压保护，对施工安全与作业效率造成一定的影响。

第二种是井口安装自动投球箱的结构：在压裂施工中，当需要压裂第一段时，调整自动投球箱中的齿轮到初始位置，在各个投球管圆形腔内依次安装球、投球推盖、弹簧、密封盖、由壬压盖，控制室发出脉冲信号给步进电机，步进电机带动小齿轮与齿轮嚼动一定角度，齿轮带动转轴转动该角度，转轴带动内胆转动该角度，此时内胆第一个孔正对投球管的中心，弹簧推动投球推盖在投球管内向前运动，投球推盖推动球运动，球从内胆第一个孔弹射入内胆，球在重力作用下进入压裂管线，并被管线中的压裂液送到井底相应的球座位置。第一段压裂完成后，压裂第二段时，采用同样的方法投入第二个球，依次类推投入剩下的球。此工艺的优点是投球数量和投球尺寸不受限制，投球动作自动完成，投球时不需要关闭阀门，实现了连续投球。但此投球结构在海上平台有限的甲板井口应用有限，且自动化投球过程若出现偏差，会影响整个海上压裂施工的作业效率，造成资源浪费和经济损失。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种水平井多级压裂投球结构，其结构简单，操作简便，施工安全性高，作业效率高。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种水平井多级压裂投球结构，包括：

压裂头，所述压裂头设置在采气树的顶部，所述压裂头具有第一注入口和第二注入口，所述第一注入口连接第一压裂管线，所述第二注入口连接投球管线；

所述投球管线的另一端连接固井设备，所述投球管线上设置有投球处。

作为优选技术方案，所述采气树的顶部设置有清蜡阀，所述清蜡阀的上部设置有升高管，所述升高管的上部安装所述压裂头。

作为优选技术方案，所述升高管与所述压裂头的连接处设置有第一阀门。

作为优选技术方案，所述压裂头的压力等级不低于15000psi。

作为优选技术方案，压裂作业时，所述第一压裂管线连接压裂设备，压裂作业完成后，所述第一压裂管线连接返排设备。

作为优选技术方案，所述投球管线上设有三通管，所述三通管的第一端连接于所述投球管线，所述三通管的第二端连接于所述第二注入口，所述三通管的第三端连接第二压裂管线，所述第二压裂管线连接于所述压裂设备。

作为优选技术方案，所述第二注入口与所述三通管之间设置有第二阀门。

作为优选技术方案，所述投球管线远离所述第二注入口的方向依次设置有第三阀门、所述投球处、第四阀门及固井管线，所述固井管线连接于所述固井设备。