專利名稱：用于泡沫排水采氣的投棒投球裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及油氣田采氣技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及泡沫排水采氣生產(chǎn)中使用的設(shè)備， 是一種往井內(nèi)定時投棒投球的裝置。
背景技術(shù)：
隨著含水氣田開發(fā)的深入，氣藏壓力和天然氣流動速度逐步降低，致使地層水 或凝析液不能隨著天然氣的氣流攜帶出井筒而導(dǎo)致井底積液，嚴(yán)重影響氣井的正常生 產(chǎn)。泡沫排水采氣工藝是目前現(xiàn)場應(yīng)用多年的能夠有效排除井底積液的方法之一。由于 采用泡沫排水采氣具有連續(xù)有效、不對地層造成傷害、適應(yīng)強(qiáng)等優(yōu)點而越來越引起人們 的重視。
目前，泡沫排水采氣工藝多采用向井筒注入發(fā)泡劑，或通過油管投入發(fā)泡棒或 發(fā)泡球，將井底積液泡沫化從而利用較低的天然氣流量就能夠?qū)⒎e液排除。然而，采用 注入發(fā)泡劑需要專門的發(fā)泡劑注入設(shè)備；通過油管投入發(fā)泡棒或發(fā)泡球需要開井、關(guān)井 進(jìn)行投棒投球作業(yè)，這樣繁瑣的操作很難實現(xiàn)自動化控制，特別對產(chǎn)氣量相對較小的氣 井，其經(jīng)濟(jì)成本也相對較高。因此迫切需要一種定時投棒投球的裝置，以減少排水采氣 的成本、減輕員工的勞動強(qiáng)度。
中國專利公開號CN1187572，提供了一種氣舉球氣舉采油球控裝置及其采油方 法。在油氣球分離器的殼體上設(shè)有低壓氣出口、油氣球入口、油輸出口，在殼體內(nèi)設(shè)有 與油氣球入口相通的螺旋管，螺旋管的上方設(shè)有分離傘，下方設(shè)有濾網(wǎng)。在濾網(wǎng)旁設(shè)有 發(fā)球閥，閥體上有進(jìn)球通孔、低壓通氣孔；高壓進(jìn)氣通孔、高壓出氣通孔，閥芯上有通 過轉(zhuǎn)動或滑動接通上述兩對孔的通氣道。通過發(fā)球閥可連續(xù)向氣送管供氣供球。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用于泡沫排水采氣的投棒投球裝置，實現(xiàn)采氣井定 時投棒投球，用于減少排水采氣成本、增加有效生產(chǎn)期、減輕員工勞動強(qiáng)度。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案是用于泡沫排水采氣的投棒投球裝置，主要由井口聯(lián) 接法蘭、下蓋板、下軸承、軸、殼體、裝料筒、上輪盤、球閥聯(lián)接座、球閥、上蓋板、 氣缸、氣缸支座、上軸承、下輪盤、止動棘爪、棘輪、棘爪和搖臂組成，其特征在于 在圓筒形殼體的下端固定有下蓋板，在殼體的上端固定有上蓋板；在下蓋板與上蓋板之 間有軸，軸的中心線與內(nèi)側(cè)中心殼體中心線為同一條直線，軸的上端穿過上蓋板；軸與 下蓋板之間有下軸承，軸與上蓋板之間有上軸承；在軸上固定有上輪盤和下輪盤，上輪 盤和下輪盤為圓盤形，在上輪盤和下輪盤的周邊均勻固定有4 12個圓筒形裝料筒，裝 料筒的中心線與軸的中心線平行；在下蓋板上有一個投棒投球孔，裝料筒中心線到軸中 心線的距離與投棒投球孔到軸中心線的距離相等；即投棒投球孔能與一個裝料筒相對， 軸帶動裝料筒轉(zhuǎn)動，投棒投球孔能與每個裝料筒相對。在下蓋板上固定一個圓柱形帶有 中心孔的井口聯(lián)接法蘭，井口聯(lián)接法蘭中心孔與投棒投球孔相對；井口聯(lián)接法蘭能與井口連接固定，發(fā)泡棒或發(fā)泡球能通過井口聯(lián)接法蘭進(jìn)入井內(nèi)。在上蓋板上有一個裝料 孔，裝料筒中心線到軸中心線的距離與裝料孔到軸中心線的距離相等；在上蓋板上固定 一個圓柱形帶有中心孔的球閥聯(lián)接座，球閥聯(lián)接座中心孔與裝料孔相對；在球閥聯(lián)接座 的上端固定有一個球閥。
在軸的上端固定有一個棘輪，棘輪的齒數(shù)與裝料筒的數(shù)量相同；在軸的上端固 定有一個搖臂，搖臂的一端與軸固定，在搖臂上通過銷軸固定有一個棘爪，棘爪的側(cè)面 有彈簧片，彈簧片壓緊棘爪；在搖臂的另一端通過銷軸連接氣缸的推拉桿端部，氣缸通 過氣缸支座固定在上蓋板的上平面上。氣缸能帶動推拉桿直線往復(fù)運動，并推拉搖臂， 每推拉一次，棘爪推動一次棘輪，棘輪帶動軸和裝料筒轉(zhuǎn)動一次。安裝在上輪盤和下輪 盤上的裝料筒與投棒投球孔對齊時，裝在裝料筒內(nèi)的發(fā)泡棒或發(fā)泡球落入井內(nèi)，完成一 次投棒投球動作。
下蓋板通過螺釘與殼體固定；井口聯(lián)接法蘭采用焊接在下蓋板上。
為了使上輪盤和下輪盤之間保持一定的距離，在軸的中部有凸起的臺階，上輪 盤和下輪盤與軸通過鍵連接；在軸套有擋環(huán)，擋環(huán)在上輪盤與上軸承之間。
為了使軸轉(zhuǎn)動角度相對穩(wěn)定，在上蓋板的上平面上通過銷軸固定有一個止動棘 爪，止動棘爪的側(cè)面有彈簧片，彈簧片壓緊止動棘爪。
為了保護(hù)棘輪和棘爪，防雨防塵；在上蓋板的上平面固定有一個防塵罩，棘輪 和棘爪在防塵罩內(nèi)。
球閥采用的是電動球閥。
本發(fā)明的有益效果用于泡沫排水采氣的投棒投球裝置，能定時自動向井筒投 入發(fā)泡棒或球，提高采氣量，不需向積液井筒注入泡排劑，克服向井筒內(nèi)投入發(fā)泡棒時 所必需的開關(guān)井步驟，操作簡單，降低人力資源、相關(guān)設(shè)備的運行費用，其經(jīng)濟(jì)效益顯-frh-者O


圖1是本發(fā)明用于泡沫排水采氣的投棒投球裝置結(jié)構(gòu)剖面圖。
圖2是圖1的A-A剖視圖，表示驅(qū)動部分的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中，1.井口聯(lián)接法蘭，2.下蓋板，3.投棒投球孔，4.下軸承，5.軸，6.殼體， 7.裝料筒，8.上輪盤，9.球閥聯(lián)接座，10.裝料孔，11.球閥，12.防塵罩，13.上蓋板， 14.氣缸，15.氣缸支座，16.上軸承，17.擋環(huán)，18.下輪盤，19.螺釘，20.止動棘爪， 21.棘輪，22.棘爪，23.搖臂。
具體實施方式
實施例1:以一個用于泡沫排水采氣的投棒投球裝置為例，對本發(fā)明作進(jìn)一步 詳細(xì)說明。
本發(fā)明用于泡沫排水采氣的投棒投球裝置，主要由井口聯(lián)接法蘭1、下蓋板2、 下軸承4、軸5、殼體6、裝料筒7、上輪盤8、球閥聯(lián)接座9、球閥11、氣缸14、氣缸支 座15、上軸承16、軸承17、下輪盤18、止動棘爪20、棘輪21、棘爪22和搖臂23組成。
參閱圖1。在圓筒形殼體6的下端通過四個螺釘19固定有一個下蓋板2，在殼體46的上端焊接固定有一個上蓋板13;在下蓋板2與上蓋板13之間有軸5，軸5的中心線與 內(nèi)側(cè)中心殼體6中心線為同一條直線，軸5的上端穿過上蓋板13 ；軸5與下蓋板2之間 有下軸承4，軸5與上蓋板13之間有上軸承16;在軸5的中部有兩個凸起的圓柱臺階， 在軸5上通過平鍵固定有上輪盤8和下輪盤18，上輪盤8在上部圓柱臺階之上，下輪盤 18在下部圓柱臺階的下部。在軸5套有擋環(huán)17，擋環(huán)17在上輪盤8與上軸承16之間。 上輪盤8和下輪盤18為圓盤形，在上輪盤8和下輪盤18的周邊均勻固定有八個圓筒形裝 料筒7，裝料筒7的中心線與軸5的中心線平行；在下蓋板2上有一個投棒投球孔3(通 孔)，裝料筒7中心線到軸5中心線的距離與投棒投球孔3到軸5中心線的距離相等。投 棒投球孔3能與一個裝料筒7相對，當(dāng)軸5帶動裝料筒7轉(zhuǎn)動時，投棒投球孔3能分別與 每個裝料筒7相對。在下蓋板2下平面上焊接固定一個圓柱形帶有中心孔的井口聯(lián)接法 蘭1，井口聯(lián)接法蘭1中心孔與投棒投球孔3相對。井口聯(lián)接法蘭1的下端有法蘭，能與 井口連接固定。在上蓋板13上有一個裝料孔10 (通孔)，裝料筒7中心線到軸5中心線 的距離與裝料孔10到軸5中心線的距離相等；在上蓋板13上固定一個圓柱形帶有中心孔 的球閥聯(lián)接座9，球閥聯(lián)接座9中心孔與裝料孔10相對；在球閥聯(lián)接座9的上端固定有 一個電動球閥11。裝料孔10中心線與投棒投球孔3中心線在同一條直線上。
參閱圖2。驅(qū)動部分的結(jié)構(gòu)是在軸5的上端固定有一個棘輪21，棘輪21的齒 數(shù)與裝料筒7的數(shù)量相同，也是八個齒；在軸5的上端固定有一個搖臂23，搖臂23的一 端與軸5固定，在搖臂23上通過銷軸固定有一個棘爪22，棘爪22的側(cè)面有彈簧片，彈簧 片壓緊棘爪22;在搖臂23的另一端通過銷軸連接氣缸14的推拉桿端部，氣缸14通過氣 缸支座15固定在上蓋板13的上平面上。在上蓋板13的上平面上通過銷軸固定有一個止 動棘爪20，止動棘爪20的側(cè)面有一個彈簧片，彈簧片壓緊止動棘爪20。在上蓋板13的 上平面固定有一個防塵罩12，棘輪21和棘爪22在防塵罩12內(nèi)。技術(shù)人員能完成具體尺 寸設(shè)計。
簡述用于泡沫排水采氣的投棒投球裝置的工作過程參閱圖1。
(A)關(guān)閉井口聯(lián)接法蘭1下部的采油樹測試閥，打開球閥11放空井內(nèi)壓力；
(B)通過球閥11將發(fā)泡棒或發(fā)泡球裝入裝料筒7，每裝滿一個裝料筒7，棘輪機(jī) 構(gòu)轉(zhuǎn)動一個角度，以便裝入下一個裝料筒7，以此循環(huán)，直到裝滿全部裝料筒7為止；
(C)關(guān)閉球閥11，打開采油樹測試閥，設(shè)置控制裝置投放發(fā)泡棒或發(fā)泡球間隔 時間，即棘輪機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動一次的間隔時間。
(D)當(dāng)需要到投放發(fā)泡棒或發(fā)泡球時間，自動投棒投球裝置氣缸14的氣缸桿在 電動控閥控下往復(fù)運動一次，裝料筒7轉(zhuǎn)動一次，一個裝料筒7與投棒投球孔3對齊，該 裝料筒7內(nèi)的發(fā)泡棒或發(fā)泡球落入井內(nèi)，向井筒投放發(fā)泡棒或發(fā)泡球一次。以此循環(huán)， 棘輪機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動一周，直到全部裝料筒7投放完畢為止；
(E)完成步驟(D)后，整個裝置內(nèi)無發(fā)泡棒或發(fā)泡球，完成一個生產(chǎn)周期，重復(fù) 步驟(A) (D)，進(jìn)入下一投球周期。
權(quán)利要求
1.一種用于泡沫排水采氣的投棒投球裝置，主要由井口聯(lián)接法蘭(1)、下蓋板(2)、 下軸承(4)、軸(5)、殼體(6)、裝料筒(7)、上輪盤(8)、球閥聯(lián)接座(9)、球閥(11)、 上蓋板(13)、氣缸(14)、氣缸支座(15)、上軸承(16)、下輪盤(18)、止動棘爪(20)、 棘輪(21)、棘爪(22)和搖臂(23)組成，其特征在于在圓筒形殼體(6)的下端固定有 下蓋板(2)，在殼體(6)的上端固定有上蓋板(13)；在下蓋板(2)與上蓋板(13)之間有 軸(5)，軸(5)的中心線與內(nèi)側(cè)中心殼體(6)中心線為同一條直線，軸(5)的上端穿過 上蓋板(13)；軸(5)與下蓋板(2)之間有下軸承(4)，軸(5)與上蓋板(13)之間有上軸 承(16)；在軸(5)上固定有上輪盤⑶和下輪盤(18)，上輪盤⑶和下輪盤(18)為圓 盤形，在上輪盤(8)和下輪盤(18)的周邊均勻固定有4 12個圓筒形裝料筒(7)，裝料 筒(7)的中心線與軸(5)的中心線平行；在下蓋板(2)上有一個投棒投球孔(3)，裝料筒 (7)中心線到軸(5)中心線的距離與投棒投球孔(3)到軸(5)中心線的距離相等；在下蓋 板(2)上固定一個圓柱形帶有中心孔的井口聯(lián)接法蘭(1)，井口聯(lián)接法蘭(1)中心孔與投 棒投球孔(3)相對；在上蓋板(13)上有一個裝料孔(10)，裝料筒(7)中心線到軸(5)中 心線的距離與裝料孔(10)到軸(5)中心線的距離相等；在上蓋板(13)上固定一個圓柱形 帶有中心孔的球閥聯(lián)接座(9)，球閥聯(lián)接座(9)中心孔與裝料孔(10)相對；在球閥聯(lián)接 座(9)的上端固定有一個球閥(11)；在軸(5)的上端固定有一個棘輪(21)，棘輪(21)的齒數(shù)與裝料筒(7)的數(shù)量相同； 在軸(5)的上端固定有一個搖臂(23)，搖臂(23)的一端與軸(5)固定，在搖臂(23)上通 過銷軸固定有一個棘爪(22)，棘爪(22)的側(cè)面有彈簧片，彈簧片壓緊棘爪(22)；在搖臂 (23)的另一端通過銷軸連接氣缸(14)的推拉桿端部，氣缸(14)通過氣缸支座(15)固定 在上蓋板(13)的上平面上。
2.如權(quán)利要求1所述的用于泡沫排水采氣的投棒投球裝置，其特征是下蓋板⑵通 過螺釘(19)與殼體(6)固定；井口聯(lián)接法蘭⑴采用焊接在下蓋板(2)上。
3.如權(quán)利要求1或2所述的用于泡沫排水采氣的投棒投球裝置，其特征是在軸(5) 的中部有凸起的臺階，上輪盤(8)和下輪盤(18)與軸(5)通過鍵連接；在軸(5)套有擋 環(huán)(17)，擋環(huán)(17)在上輪盤(8)與上軸承(16)之間。
4.如權(quán)利要求1或2所述的用于泡沫排水采氣的投棒投球裝置，其特征是在上蓋板 (13)的上平面上通過銷軸固定有一個止動棘爪(20)，止動棘爪(20)的側(cè)面有彈簧片，彈 簧片壓緊止動棘爪(20)。
5.如權(quán)利要求1或2所述的用于泡沫排水采氣的投棒投球裝置，其特征是在上蓋板 (13)的上平面固定有一個防塵罩(12)，棘輪(21)和棘爪(22)在防塵罩(12)內(nèi)。
6.如權(quán)利要求1或2所述的用于泡沫排水采氣的投棒投球裝置，其特征是球閥(11) 采用的是電動球閥。
全文摘要
用于泡沫排水采氣的自動投棒投球裝置，應(yīng)用于油氣田氣井投棒投球排水采氣生產(chǎn)中。在圓筒形殼體下端有下蓋板，在殼體上端有上蓋板；在下蓋板與上蓋板之間有軸，軸的上端穿過上蓋板；在軸上固定有上輪盤和下輪盤，在上輪盤和下輪盤的周邊固定有4～12個圓筒形裝料筒；在下蓋板上有一個投棒投球孔；在上蓋板上有一個裝料孔；在上蓋板上固定有球閥聯(lián)接座和球閥；在軸的上端固定有棘輪；搖臂的一端與軸固定，在搖臂上固定有一個棘爪；在搖臂的另一端連接氣缸推拉桿。效果是能定時自動向井筒投入發(fā)泡棒或發(fā)泡球，提高采氣量。
文檔編號E21B43/22GK102022103SQ20101053521
公開日2011年4月20日 申請日期2010年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月4日
發(fā)明者劉幫華, 劉鵬, 徐勇, 李強(qiáng), 李蓮明, 王磊, 田喜軍, 胡均志, 許曉偉, 馬春穩(wěn) 申請人:中國石油天然氣股份有限公司