本發(fā)明涉及一種鉆井裝置，具體涉及一種井口大通徑連續(xù)捕球器及其控制方法。

背景技術(shù)：

國內(nèi)很多油氣藏具有多層系發(fā)育的特點(diǎn)，實(shí)踐表明多層動用能有效發(fā)揮各產(chǎn)層貢獻(xiàn)進(jìn)而提高單井產(chǎn)量，多層分壓已成為該類油氣藏提高單井產(chǎn)量的關(guān)鍵。

多級投球分段壓裂技術(shù)是多層分壓的常用技術(shù)手段，該技術(shù)是通過投入相應(yīng)尺寸的憋壓球打開封閉壓裂段的滑套，憋壓球和滑套球座則向下滑落并封堵已壓裂層段。作為開啟滑套的憋壓球是技術(shù)實(shí)施的重要工具，隨著壓裂層段的增多，憋壓球的數(shù)量也相應(yīng)增多、尺寸差異更大，如果憋壓球由井筒排出時(shí)不能順利捕捉回收，會造成井筒不暢，嚴(yán)重時(shí)會堵死泄流通道，直接影響油氣井排液和正常生產(chǎn)。因此，形成一套高效率的捕球器及方法就顯得尤為重要。

目前使用的捕球器及方法明顯存在以下缺點(diǎn)：

（1）安裝于井口內(nèi)或者橫向連接于井口側(cè)翼，當(dāng)憋壓球排出后容易因撞擊而再次落入井內(nèi)，造成捕球失敗，降低捕球效率，并且采氣樹側(cè)向法蘭通徑較小，難以通過大直徑憋壓球，限制了投球分段壓裂級數(shù)。

（2）垂直沉降式捕球器的沉降管易被返排支撐劑充填而占據(jù)大量捕球空間，減少捕球數(shù)量，降低捕球效率。

（3）彈簧爪式捕球器的核心部件彈簧爪持續(xù)受到?jīng)_擊，極易變形損壞，降低使用壽命，增加生產(chǎn)成本。

（4）圓孔篩管式捕球器的泄流面積較小，捕獲的憋壓球直接填堵篩管圓孔，造成井口憋壓，導(dǎo)致后續(xù)憋壓球不能順暢排出。

（5）卸載捕獲的憋壓球時(shí)，需要關(guān)閉井口并拆卸捕球器，造成捕球不連續(xù)，增加工作周期，降低捕球效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種井口大通徑連續(xù)捕球器及其控制方法，能夠連續(xù)高效的捕捉憋壓球，并且滿足油氣田安全生產(chǎn)要求。

本發(fā)明的技術(shù)方案是提供了一種井口大通徑連續(xù)捕球器，包括一圓筒形的管段，所述管段右側(cè)連接井口管線，所述管段沿井口管線垂直方向下傾10°～15°，所述管段上自右向左依次設(shè)置有安全旋塞閥、隔離旋塞閥和收球旋塞閥，所述安全旋塞閥和隔離旋塞閥之間的管段內(nèi)部設(shè)置有篩管，所述篩管的表面設(shè)置有多個過流孔，所述收球旋塞閥左側(cè)連接排出管線，所述篩管中部的管段上連接放噴管線。

上述隔離旋塞閥和收球旋塞閥之間的管段內(nèi)部設(shè)置有彈簧片。

上述篩管與管段之間通過密封圈密封固定。

上述過流孔為菱形。

上述過流孔沿篩管軸向和周向均勻分布。

上述過流孔的平行對邊之間的距離為20～23mm,菱形邊銳角夾角為40～45°。

上述篩管的內(nèi)徑為85～90mm。

另外，本發(fā)明還提供了一種井口大通徑連續(xù)捕球器的控制方法，包括如下步驟：

1)保持安全旋塞閥、隔離旋塞閥和收球旋塞閥處于關(guān)閉狀態(tài)，將井口管線與采氣樹在豎直方向上通過上法蘭連接；

2)開啟采氣樹的放噴流程，打開安全旋塞閥，開始井內(nèi)憋壓球和返排液的返排；

3)放噴15分鐘后，打開隔離旋塞閥，保持5秒鐘，再次關(guān)閉隔離旋塞閥；

4)開啟收球旋塞閥，在排出管線處回收返排出來的憋壓球；

5)重復(fù)步驟3)和步驟4),直至回收井內(nèi)的全部憋壓球。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果：

(1)本發(fā)明提供的這種井口大通徑連續(xù)捕球器的井口管線與采氣樹通過上法蘭連接，有效避免憋壓球因撞擊而再次落入井內(nèi)，提高捕球效率，并且可以通過大直徑憋壓球，不限制投球分段壓裂級數(shù)。

(2)本發(fā)明提供的這種井口大通徑連續(xù)捕球器的管段與井口管線有一定的傾斜角度，有利于返排支撐劑回流進(jìn)入放噴管線，提供更大捕球空間，增大捕球數(shù)量，提高捕球效率。

(3)本發(fā)明提供的這種井口大通徑連續(xù)捕球器采用菱形過流孔的篩管，最大限度增大返排液過流面積，有效避免由于憋壓球封堵過流孔，井口壓力升高而造成后續(xù)憋壓球不能順暢排出。

(4)本發(fā)明提供的這種井口大通徑連續(xù)捕球器的彈簧片得到上游隔離旋塞閥的保護(hù)，間歇受到?jīng)_擊，延長使用壽命，降低生產(chǎn)成本。

(5)本發(fā)明提供的這種井口大通徑連續(xù)捕球器利用隔離旋塞閥分隔憋壓球排出管線與返排液放噴管線，實(shí)現(xiàn)捕球、放噴連續(xù)作業(yè)；同時(shí)實(shí)現(xiàn)了連續(xù)、高效的回收憋壓球，滿足油氣田安全生產(chǎn)要求，為多級投球分段壓裂的順利施工提供了有力保障。

以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。

附圖說明

圖1是本發(fā)明井口大通徑連續(xù)捕球器的結(jié)構(gòu)安裝示意圖。

附圖標(biāo)記說明：1、管段；2、井口管線；3、安全旋塞閥；4、篩管；5、過流孔；6、隔離旋塞閥；7、彈簧片；8、收球旋塞閥；9、排出管線；10、密封圈；11、放噴管線；12、上法蘭；13、采氣樹。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1：

為了克服現(xiàn)有捕球器及其使用方法中存在的缺陷，本實(shí)施例提供了一種如圖1所示的井口大通徑連續(xù)捕球器，包括一圓筒形的管段1，所述管段1右側(cè)連接井口管線2，所述管段1沿井口管線2垂直方向下傾10°～15°，所述管段1上自右向左依次設(shè)置有安全旋塞閥3、隔離旋塞閥6和收球旋塞閥8，所述安全旋塞閥3和隔離旋塞閥6之間的管段1內(nèi)部設(shè)置有篩管4，所述篩管4的表面設(shè)置有多個過流孔5，所述收球旋塞閥8左側(cè)連接排出管線9，所述篩管4中部的管段1上連接放噴管線11。

其中，所述篩管4的內(nèi)徑為85～90mm。

該發(fā)明中管段1沿井口管線2垂直方向下傾10°～15°有利于憋壓球向出口方向匯集，以及返排支撐劑回流進(jìn)入放噴管線11，并且確保憋壓球順利通過隔離旋塞閥6，提供更大捕球空間，增大捕球數(shù)量，提高捕球效率。

安全旋塞閥3能夠?qū)崿F(xiàn)當(dāng)下游流程出現(xiàn)異常時(shí)快速封隔井口流體，確保油氣安全生產(chǎn)。

隔離旋塞閥6主要用于分隔憋壓球排出管線9與返排液放噴管線11，實(shí)現(xiàn)捕球、放噴連續(xù)作業(yè)；篩管4用于分離憋壓球和返排液。

本發(fā)明提供的這種井口大通徑連續(xù)捕球器結(jié)構(gòu)簡單，能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)、高效的回收憋壓球，滿足油氣田安全生產(chǎn)要求，為多級投球分段壓裂的順利施工提供了有力保障。

實(shí)施例2：

在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，所述隔離旋塞閥6和收球旋塞閥8之間的管段1內(nèi)部設(shè)置有彈簧片7，彈簧片7主要用于防止通過隔離旋塞閥6的憋壓球隨返排液回流，大幅提升捕球的成功率；同時(shí)彈簧片7設(shè)置在隔離旋塞閥6的左側(cè)下游，能得到右側(cè)上游的隔離旋塞閥6保護(hù)，間歇受到?jīng)_擊，延長使用壽命，降低生產(chǎn)成本。

而為了篩管4和管段1之間的穩(wěn)定性和密封性，所述篩管4與管段1之間通過密封圈10密封固定。

所述過流孔5為菱形，過流孔5的平行對邊之間的距離為20～23mm,菱形邊銳角夾角為40～45°，過流孔5沿篩管4軸向和周向均勻分布。相對于現(xiàn)有的圓孔形的過流孔而言，菱形的過流孔5可在篩管4上分布的數(shù)量更多，這樣可最大限度增大返排液的過流面積，有效避免由于憋壓球封堵過流孔5，井口壓力升高而造成后續(xù)憋壓球不能順暢排出。

實(shí)施例3：

在實(shí)施例1和實(shí)施例2的基礎(chǔ)上，本實(shí)施例提供了一種井口大通徑連續(xù)捕球器的控制方法，包括如下步驟：

1)保持安全旋塞閥3、隔離旋塞閥6和收球旋塞閥8處于關(guān)閉狀態(tài)，將井口管線2與采氣樹13在豎直方向上通過上法蘭12連接。

2)開啟采氣樹13的放噴流程，打開安全旋塞閥3，開始井內(nèi)憋壓球和返排液的返排。

3)放噴15分鐘后，打開隔離旋塞閥6，保持5秒鐘，再次關(guān)閉隔離旋塞閥6。

4)開啟收球旋塞閥8，在排出管線9處回收返排出來的憋壓球。

5)重復(fù)步驟3)和步驟4),直至回收井內(nèi)的全部憋壓球。

本發(fā)明中井口管線2與采氣樹13通過上法蘭12連接，可有效避免憋壓球因撞擊而再次落入井內(nèi)，提高捕球效率，并且可以通過大直徑憋壓球，不限制投球分段壓裂級數(shù)。

綜上所述，本發(fā)明提供的這種井口大通徑連續(xù)捕球器及其控制方法，克服了現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，原理可靠，結(jié)構(gòu)簡單，捕球方法切實(shí)可行，能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)、高效的回收憋壓球，滿足油氣田安全生產(chǎn)要求，為多級投球分段壓裂的順利施工提供了有力保障。

以上例舉僅僅是對本發(fā)明的舉例說明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的保護(hù)范圍的限制，凡是與本發(fā)明相同或相似的設(shè)計(jì)均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。