一種井口投球器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種井口投球器，包括：本體，包括封閉端、敞開端以及形成在兩端之間的內(nèi)腔；穿過封閉端并延伸到內(nèi)腔的推動軸，包括整體式徑向形成在其上限位部；設(shè)置在內(nèi)腔內(nèi)的推動筒，其一端通過螺紋與推動軸連接，而在另一端上設(shè)有推球件；與推動筒固定連接的球框，其與設(shè)置在內(nèi)腔內(nèi)的軸向槽相接合，在球框內(nèi)設(shè)有憋壓球。其中，當推動軸轉(zhuǎn)動時，推動筒連同球框沿軸向朝向敞開移動，當球框完全伸出到敞開端之外時，推球件將憋壓球推離井口投球器。本發(fā)明的井口投球器在投放憋壓球過程中無需停止泥漿泵和卸掉水龍帶，就能夠有效地、快速地完成投放憋壓球的操作。
【專利說明】一種井口投球器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及石油工程【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種用于投放憋壓球的井口投球器。

【背景技術(shù)】
[0002] 在石油工程【技術(shù)領(lǐng)域】中，通常井下施工工具都需要在井口處投放一個憋壓球來觸 發(fā)工具功能。例如，液壓式懸掛器坐掛、液壓式封隔器坐封等。
[0003] 目前，常用的投球器在投放憋壓球過程中需要待井眼內(nèi)循環(huán)通暢后，停止泥漿泵， 卸掉水龍帶，然后往敞開的井口內(nèi)投放憋壓球。當投放完成后，還需連接水龍帶，使用小排 量泵運送憋壓球，當憋壓球到達球座位置后，封堵管住液流通道。由于小排量泵不斷地運送 泥漿，使得管柱內(nèi)部出現(xiàn)憋壓。當管柱內(nèi)的壓力達到一定值時，將會觸發(fā)工具功能。然而， 此類投球器的缺點是：投放憋壓球時需要停止泥漿泵，導(dǎo)致剛投出的憋壓球僅能依靠自身 重力緩慢下降，從而延長到達球座位置的時間，降低施工效率；投放憋壓球時還需要卸掉水 龍帶，待憋壓球投放后，還需再次連接水龍帶，使得整個操作過程費時費力，從而耽誤施工 進度；投放憋壓球時井口需要敞開，導(dǎo)致異物可以落入井口，從而增加了施工風險。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種井口投球器，其在投放憋壓球過程中無需 停止泥漿泵和卸掉水龍帶，就可以有效地、快速地完成憋壓球的投放，從而提高施工效率和 施工進度。另外，該井口投球器還能夠有效地避免異物落入井口，從而保證施工的安全。
[0005] 根據(jù)本發(fā)明提供了一種井口投球器，包括：本體，包括封閉端、相對的敞開端以及 形成在兩端之間的內(nèi)腔，在本體的外壁上設(shè)有用于與連接關(guān)節(jié)連接的連接部；穿過封閉端 并延伸到內(nèi)腔的推動軸，推動軸包括整體式徑向形成在其上并用于限制推動軸朝向封閉端 移動的限位部，在推動軸的第一端部上設(shè)有操作件；設(shè)置在內(nèi)腔內(nèi)的推動筒，推動筒的一端 通過螺紋與推動軸連接，在推動筒的另一端上設(shè)有推球件；與推動筒固定連接的球框，球框 與設(shè)置在內(nèi)腔內(nèi)的軸向槽相接合，使得球框僅能沿軸向槽移動而不可轉(zhuǎn)動，在球框內(nèi)設(shè)有 憋壓球。其中，當外力轉(zhuǎn)動操作件而帶動推動軸轉(zhuǎn)動時，推動筒連同球框沿軸向朝向敞開端 移動；當球框完全伸出到敞開端之外時，推球件將憋壓球推離井口投球器。
[0006] 在一個實施例中，球框大致為U形，包括兩條分別與內(nèi)腔內(nèi)的軸向槽相接合的軸 向邊緣以及將兩條軸向邊緣相連的底邊，在各軸向邊緣的自由端處設(shè)有沿徑向向內(nèi)延伸的 卡鉤，各卡鉤分別卡入到設(shè)于推動筒的外壁上的卡槽中。
[0007] 在一個實施例中，在軸向槽和球框之間設(shè)有過砂間隙。
[0008] 在一個實施例中，推球件為階梯圓柱形，在推球件的小徑部分與推動筒通過螺紋 連接。
[0009] 在一個實施例中，在推動軸的第二端部上設(shè)有用于限定推動筒朝向敞開端的最大 位移的擋塊。
[0010] 在一個實施例中，推球件具有用于連通球框的內(nèi)腔與推動筒的內(nèi)腔的第一傳壓 孔。 toon] 在一個實施例中，推動筒具有用于連通推動筒的內(nèi)腔與處于推動筒和封閉端之間 的本體的內(nèi)腔的第二傳壓孔。
[0012] 在一個實施例中，在限位部與封閉端之間設(shè)有推力軸承。
[0013] 在一個實施例中，敞開端設(shè)置成與連接關(guān)節(jié)的縱向內(nèi)壁齊平。
[0014] 在一個實施例中，在推動軸與封閉端的接合面上設(shè)有密封圈，在連接關(guān)節(jié)與本體 之間的接合面上設(shè)有密封圈。
[0015] 根據(jù)本發(fā)明的井口投球器，能夠直接與水泥頭、水龍帶或其他井口裝置連接，使得 其無需停止泥漿泵和卸掉水龍帶，就可以有效地、快速地完成憋壓球的投放，從而提高施工 效率和施工進度。另外，本發(fā)明的井口投球器采用了直接的連接結(jié)構(gòu)，使得整個投放憋壓球 的過程是對外密封的，消除了落入異物的危險，從而提高了施工的安全性。
[0016] 根據(jù)本發(fā)明的井口投球器的結(jié)構(gòu)簡單，加工容易，安裝方便，使用安全高效，便于 實施推廣應(yīng)用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017] 在下文中將基于實施例并參考附圖來對本發(fā)明進行更詳細的描述。其中：
[0018] 圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的井口投球器的結(jié)構(gòu)示意圖，此時處于未投球位置。
[0019] 圖2顯示了根據(jù)本發(fā)明的井口投球器的安裝圖，此時處于投球的臨界位置。
[0020] 圖3顯示了根據(jù)本發(fā)明的井口投球器的本體。
[0021] 圖4顯示了根據(jù)本發(fā)明的井口投球器的推動軸。
[0022] 圖5顯示了根據(jù)本發(fā)明的井口投球器的推動筒。
[0023] 圖6顯示了根據(jù)本發(fā)明的井口投球器的球框。
[0024] 在附圖中，相同的部件使用相同的附圖標記。附圖并未按照實際的比例繪制。

【具體實施方式】
[0025] 下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。
[0026] 圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的井口投球器100,此時處于未投球（憋壓球2)位置。井 口投球器100包括本體8。本體8包括封閉端20、相對的敞開端21以及形成在兩端之間的 大致圓形的內(nèi)腔25。本體8在附圖3中更清晰地顯示出。在本體8的內(nèi)腔25內(nèi)對稱地設(shè) 有兩個軸向槽22,其是由敞開端21起沿軸向向內(nèi)大致延伸到內(nèi)腔25的中部。為了方便加 工，在軸向槽22延伸末端可構(gòu)造出退刀槽24。
[0027] 如圖1所示，井口投球器100還包括推動軸7,其穿過封閉端20并大致延伸到內(nèi)腔 25的中部。推動軸7包括整體式徑向形成在其上的限位部9。限位部9可以有效地限制推 動軸7朝向封閉端20移動。推動軸7還包括第一端部30和第二端部31，如圖4中清晰地 示出。第一端部30位于封閉端20的外側(cè)（圖1所示左側(cè))，而第二端部31位于內(nèi)腔25內(nèi)。 在推動軸7的第一端部30上設(shè)有操作件11，其用于帶動推動軸7轉(zhuǎn)動。操作件11優(yōu)選為 圓形手輪，其通過螺母13緊固在推動軸7上。由于考慮到操作件11反復(fù)使用后螺母13容 易發(fā)生松動，因此需要對連接后的螺母13進行鎖緊。例如，螺母13可以通過沿徑向設(shè)置的 開口銷18 (見圖2)鎖緊在推動軸7上。為了減小摩擦阻力并改善操作件11的使用性，例 如可以在限位部9與封閉端20之間設(shè)置推力軸承10。容易理解，為了保證井口投球器100 的密封性，在推動軸7與封閉端20的接合處可設(shè)置密封圈12。
[0028] 根據(jù)本發(fā)明，井口投球器100還包括設(shè)置在內(nèi)腔25內(nèi)的推動筒4，其在圖5中也同 時示出。推動筒4的一端通過螺紋與推動軸7連接，使得推動軸7可以在推動筒4的內(nèi)部 旋轉(zhuǎn)，從而發(fā)生軸向移動。在推動筒4的另一端上設(shè)有推球件3,其可用于推動憋壓球2軸 向移動。推球件3優(yōu)選為階梯圓柱形，其小徑部分嵌入到推動筒4的內(nèi)部并通過螺紋與推 動筒4連接成一個整體。在推動筒4的外壁上對稱地設(shè)有兩個卡槽36 (見圖5)，其優(yōu)選為 矩形槽。
[0029] 根據(jù)本發(fā)明，井口投球器100還包括設(shè)置在本體8的內(nèi)腔25內(nèi)的球框1，其大致 為U形。球框1包括兩條軸向邊緣40,以及將兩條軸向邊緣40相連的底邊41。在一個實 施例中，在各軸向邊緣40的自由端處設(shè)有沿徑向向內(nèi)延伸的卡鉤37,其用于卡入到推動筒 4的卡槽36內(nèi)，從而實現(xiàn)推動筒4與球框1的固定連接。另外，球框1的兩個邊緣40分別 與內(nèi)腔25內(nèi)的軸向槽22相接合，使得固定連接的球框1和推動筒4僅能沿軸向移動而不 可轉(zhuǎn)動。為了順暢球框1的移動，在構(gòu)造軸向槽22時，還可以預(yù)留過砂間隙。
[0030] 在圖示實施例中，為了防止推動軸7旋轉(zhuǎn)過度后推動筒4與推動軸7脫離，在推動 軸7的第二端部31上可設(shè)有用于限定推動筒4軸朝向敞開端21的最大位移的擋塊5。例 如，擋塊5可以通過螺紋與推動軸7連接，然后再通過沿徑向設(shè)置的鎖緊螺釘14緊固在推 動軸7上。為了方便擋塊5的裝配，在推動筒4的外壁上還可構(gòu)造出工藝孔38 (見圖5)。
[0031] 為了延長井口投球器100的使用壽命，以及流暢操作件11的使用，還應(yīng)該考慮壓 力傳遞問題。在一個實施例中，推球件3具有用于連通球框1的內(nèi)腔與推動筒4的內(nèi)腔的 第一傳壓孔15,其可以將壓力順利傳遞到推動筒4的內(nèi)腔。在另一個實施例中，推動筒4具 有用于連通推動筒4的內(nèi)腔與處于推動筒4和封閉端20之間的本體8的內(nèi)腔25的第二傳 壓孔39 (見圖5)，其可以將壓力順利傳遞到處于推動筒4和封閉端20之間的本體8的內(nèi) 腔25中，然后將壓力作用在限位部9上。由于，限位部9與推力軸承10接觸式連接，使得 限位部9所承受的壓力可以傳遞給推力軸承10,從而方便操作件11的轉(zhuǎn)動。
[0032] 圖2顯示了根據(jù)本發(fā)明的井口投球器100的安裝圖，此時處于投球位置。當井口 投球器100與待投放憋壓球2的管柱連接時，還需要連接關(guān)節(jié)50,其優(yōu)選為三通接頭。為了 方便井口投球器1〇〇和連接關(guān)節(jié)50的連接，在本體8的外壁上設(shè)有連接部6。連接部6優(yōu) 選為法蘭盤，其連接結(jié)構(gòu)具有較好的穩(wěn)定性和氣密性。容易理解，該連接關(guān)節(jié)50還需要通 過連接件17來進行緊固，其優(yōu)選為螺栓。為了更好地保證氣密性，例如可以在本體8和連 接關(guān)節(jié)50之間的接合面上設(shè)置密封圈16。該井口投球器100安裝后，敞開端21與連接關(guān) 節(jié)50的縱向內(nèi)壁齊平，由此方便了憋壓球2的投放。
[0033] 以下介紹根據(jù)本發(fā)明的井口投球器100的具體操作。首先將待投放憋壓球2的管 柱與連接關(guān)節(jié)50相連，再將井口投球器100的連接部6與連接關(guān)節(jié)50連接。當外力轉(zhuǎn)動 操作件11而帶動推動軸7轉(zhuǎn)時，則推動筒4連同球框1沿軸向朝向敞開端21移動，同時連 接在推動筒4上的推球件3也會推動設(shè)置在球框1內(nèi)的憋壓球2朝向敞開端21移動。當 球框1完全伸出到敞開端21之外時，推球件3將憋壓球2推離該井口投球器100。
[0034] 根據(jù)本發(fā)明的井口投球器100,能夠直接與水泥頭、水龍帶或其他井口裝置連接， 使得其無需停止泥漿泵和卸掉水龍帶，就可以有效地、快速地完成憋壓球2的投放，從而提 高施工效率和施工進度。另外，本發(fā)明的井口投球器100采用了直接的連接結(jié)構(gòu)，使得整個 投放憋壓球2的過程是對外密封的，消除了落入異物的危險，從而提高了施工的安全性。
[0035] 根據(jù)本發(fā)明的井口投球器100的結(jié)構(gòu)簡單，加工容易，安裝方便，使用安全高效， 便于實施推廣應(yīng)用。
[0036] 雖然已經(jīng)參考優(yōu)選實施例對本發(fā)明進行了描述，但在不脫離本發(fā)明的范圍的情況 下，可以對其進行各種改進并且可以用等效物替換其中的部件。尤其是，只要不存在結(jié)構(gòu)沖 突，各個實施例中所提到的各項技術(shù)特征均可以任意方式組合起來。本發(fā)明并不局限于文 中公開的特定實施例，而是包括落入權(quán)利要求的范圍內(nèi)的所有技術(shù)方案。
【權(quán)利要求】
1. 一種井口投球器，包括： 本體，包括封閉端、相對的敞開端以及形成在兩端之間的內(nèi)腔，在所述本體的外壁上設(shè) 有用于與連接關(guān)節(jié)連接的連接部， 穿過所述封閉端并延伸到所述內(nèi)腔的推動軸，所述推動軸包括整體式徑向形成在其上 并用于限制所述推動軸朝向所述封閉端移動的限位部，在所述推動軸的第一端部上設(shè)有操 作件， 設(shè)置在所述內(nèi)腔內(nèi)的推動筒，所述推動筒的一端通過螺紋與所述推動軸連接，在所述 推動筒的另一端上設(shè)有推球件， 與所述推動筒固定連接的球框，所述球框與設(shè)置在所述內(nèi)腔內(nèi)的軸向槽相接合，使得 所述球框僅能沿所述軸向槽移動而不可轉(zhuǎn)動，在所述球框內(nèi)設(shè)有憋壓球， 其中，當外力轉(zhuǎn)動所述操作件而帶動所述推動軸轉(zhuǎn)動時，所述推動筒連同所述球框沿 軸向朝向所述敞開端移動，當所述球框完全伸出到所述敞開端之外時，所述推球件將所述 憋壓球推離所述井口投球器。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的井口投球器，其特征在于，所述球框大致為U形，包括兩條分 別與所述內(nèi)腔內(nèi)的軸向槽相接合的軸向邊緣以及將所述兩條軸向邊緣相連的底邊，在各所 述軸向邊緣的自由端處設(shè)有沿徑向向內(nèi)延伸的卡鉤，各所述卡鉤分別卡入到設(shè)于所述推動 筒的外壁上的卡槽中。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的井口投球器，其特征在于，在所述軸向槽和所述球框之間 設(shè)有過砂間隙。
4. 根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的井口投球器，其特征在于，所述推球件為階梯圓 柱形，在所述推球件的小徑部分與所述推動筒通過螺紋連接。
5. 根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的井口投球器，其特征在于，在所述推動軸的第二 端部上設(shè)有用于限定所述推動筒朝向敞開端的最大位移的擋塊。
6. 根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的井口投球器，其特征在于，所述推球件具有用于 連通所述球框的內(nèi)腔與所述推動筒的內(nèi)腔的第一傳壓孔。
7. 根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的井口投球器，其特征在于，所述推動筒具有用于 連通所述推動筒的內(nèi)腔與處于所述推動筒和封閉端之間的所述本體的內(nèi)腔的第二傳壓孔。
8. 根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的井口投球器，其特征在于，在所述限位部與所述 封閉端之間設(shè)有推力軸承。
9. 根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的井口投球器，其特征在于，所述敞開端設(shè)置成與 所述連接關(guān)節(jié)的縱向內(nèi)壁齊平。
10. 根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的井口投球器，其特征在于，在所述推動軸與封閉 端的接合面上設(shè)有密封圈，在所述連接關(guān)節(jié)與本體之間的接合面上設(shè)有密封圈。
【文檔編號】E21B23/00GK104120991SQ201310150538
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2013年4月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月26日
【發(fā)明者】吳姬昊, 戴文潮, 秦金立, 尹慧博, 朱和明 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司石油工程技術(shù)研究院