[发明专利]一种可远程自动连续投放压裂球的装置及方法

说明书

本发明公开一种可远程自动连续投放压裂球的装置及方法，装置包括中空结构的环形导向箱，环形导向箱中设置有推球柱，环形中空结构中包括容置压裂球的空间、推球柱以及压裂球移动的通道；环形导向箱开设压裂球入口和限位出球口，限位出球口处设置限位滑动块和挡球板，限位出球口的顶面高于限位滑动块的顶面从内侧向外侧逐渐降低，限位滑动块连接有驱动其沿环形导向箱轴向往复移动的驱动装置，驱动装置的控制信号输入端连接远程控制器的输出端；推球柱包括相互连接的主动端和从动端，从动端与压裂球位于同一通道中，能够实现压裂球的自动、连续投放，代替了人工单个投放或自动不可连续投放方式，从而提高平台井工厂化拉链作业的时效。

技术领域

本发明属于射孔完井领域，具体涉及一种可远程自动连续投放压裂球的装置及方法，尤其是用于井口远程插拔连接器的可自动连续投放压裂球的装置及方法。

背景技术

大规模分段压裂技术是页岩气、致密油气等低孔隙度、低渗透率非常规油气资源开发的关键技术，桥塞射孔联作与加砂压裂是其中的重要环节。桥塞射孔联作是指在井筒与地层有效沟通的前提下，运用电缆输送方式，通过水力泵送将桥塞与射孔工具串输送至井下目的层位，完成桥塞坐封和多簇射孔。加砂压裂是指在桥塞射孔联作结束，实现地层分段与形成孔道的前提下，通过水力压裂让地层形成裂缝，并将石英砂等支撑剂压入裂缝内。所以，通常每段桥塞射孔联作后需要向井筒内投放压裂球(带单向阀桥塞无需投球)，该压裂球被泵送至坐封的桥塞后，与其共同封堵已射孔压裂层段，从而便于后续层段的加砂压裂作业。对于一个平台有多口井的分段压裂施工，通常采用工厂化拉链作业以提高平台井的作业时效，即桥塞射孔联作与加砂压裂同时分别在两口井上进行，当该井的桥塞射孔联作结束后，直接采用不倒立电缆防喷管方式更换枪串至另外一口井上作业；同时压裂作业也直接转入另外一口已完成桥塞射孔联作(已投球)的井上作业，实现桥塞射孔联作与加砂压裂作业的不等停、无缝切换。

目前，大部分都是采用人工登上井口，手动投放压裂球的方式。即在每趟桥塞射孔联作结束后，先将井筒内联作管串与井口上的电缆防喷管吊离井口，人员再携带压裂球爬上2m多高的井口将其投放入井筒内，最后需等待人员远离井口才能开始泵球、压裂。该过程不仅作业效率低、消耗体力大，还涉及高处、高压作业风险，作业危险性高。同时，剧增的页岩气工作量对大规模分段压裂时效提出了更高的要求，现有的手动投放单个压裂球的方法，已经难以满足页岩气高效、安全开发的要求。

申请公布号为CN 109779548A的中国发明专利《一种井口远程插拔连接器及防喷装置远程井口连接和作业方法》公开了用于井口远程插拔连接器的自动投球远程控制投球装置，该装置为盒状结构，固定在井口远程插拔连接器的上接头处，通过远程控制抽拉球盒的底拖板，让预放置的压裂球直接掉入井口喇叭口状的井口远程插拔连接器的下接头内，从而实现单个的自动投球。虽然该装置实现了自动投球，但每次仍需倒下电缆防喷管人工补给压裂球，无法满足平台井无需倒立电缆防喷管进行工厂化拉链作业的需求。

发明内容

为了解决了现有技术中存在的问题，本发明公开了一种用于井口远程插拔连接器的可自动连续投放压裂球的方法，能够实现压裂球的自动、连续投放，代替了人工单个投放或自动不可连续投放方式，无需人工补给压裂球，从而提高平台井工厂化拉链作业的时效，避免手动投球危险和低效的问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是，一种可远程自动连续投放压裂球的装置，包括环形导向箱，环形导向箱中设置有推球柱，环形导向箱为环形中空结构，环形中空结构中包括容置压裂球的空间、推球柱以及压裂球移动的通道；环形导向箱开设压裂球入口和限位出球口，限位出球口处设置限位滑动块和挡球板，限位出球口的顶板高于环形导向箱顶板高度至少一个压裂球的直径，限位出球口的顶面高于限位滑动块，限位滑动块的顶面从内侧向外侧逐渐降低，限位滑动块连接有驱动其沿环形导向箱轴向往复移动的驱动装置，所述驱动装置的控制信号输入端连接远程控制器的输出端；挡球板正对压裂球的移动方向，挡球板的高度高于环形导向箱中压裂球的中心点；推球柱包括相互连接的主动端和从动端，主动端连接驱动器，从动端与环形导向箱滑动连接，从动端与压裂球位于同一通道中。