本發明屬于油氣井分段壓裂施工配套投球裝置，具體涉及一種壓裂施工用投球裝置，還涉及一種壓裂施工用投球裝置的使用方法。

背景技術：

1、目前在油田上對油水井進行分段水力壓裂施工過程中，需按井段內已預先下入壓裂管柱中的滑套尺寸，投入匹配規格的實心鋼球，在實心鋼球落入滑套后，通過密封打壓開啟對應滑套，再對該井段進行壓裂施工。

2、常規投球作業時為保證作業安全，必須先停止泵注作業，關閉采油樹主閥門，將壓裂施工采油樹上半部與高壓管匯內的壓力泄盡，然后從井口投球器進行投球。在開啟采油樹主閥門前，為消除井內與壓裂高壓管匯內存在的壓差對鋼球入井帶來的影響，需在開啟采油樹主閥門前對壓裂高壓管匯進行打壓，壓力需超過上一段停泵壓力。在上述操作過程中，井口投球器投球需進行高處作業，井口閥門開關是高壓作業，均存在較大安全隱患。同時常規單次投球過程需耗時15～20分鐘，壓裂施工過程中為保證壓裂車組運轉正常、連續施工、減少排空等方面，通常投球過程中所有主壓設備均處于泵速運轉待命狀態。因此，常規投球延長了施工時長，增加了燃料消耗、主壓設備使用損耗和尾氣排放量，對大氣造成污染。鑒于以上情況，設計一種適用于壓裂施工中的投球裝置，消除安全隱患，提高施工效率就顯得十分必要了。

技術實現思路

1、本發明的第一個目的是提供一種壓裂施工用投球裝置，解決現有投球裝置存在安全隱患大、工作效率以及污染大氣的問題。

2、為了達到上述目的，本發明所采用的技術方案是：一種壓裂施工用投球裝置，包括缸體，所述缸體的上端設置有投球口，缸體內鉸接有調節擋板，缸體的側部可伸縮地設置有檔位調節桿，檔位調節桿的一端伸入缸體內后與調節擋板連接，缸體的下側出口處設置有上高壓短節，上高壓短節通過上螺旋塞閥與下高壓短節連接，下高壓短節通過下螺旋塞閥與高壓三通管連接，下高壓短節的側部設置有泄壓閥。

3、作為本發明的一種優選的技術方案，所述缸體的內側設置有斜面。

4、作為本發明的一種優選的技術方案，所述檔位調節桿螺紋裝配在缸體的側部。

5、作為本發明的一種優選的技術方案，所述調節擋板通過活動軸承與檔位調節桿的一端連接。

6、作為本發明的一種優選的技術方案，所述缸體的投球口設置有絲堵。

7、本發明的第二個目的是提供一種壓裂施工用投球裝置的使用方法，解決現有投球裝置存在安全隱患大、工作效率以及污染大氣的問題。

8、為了達到上述目的，本發明所采用的技術方案是：一種壓裂施工用投球裝置的使用方法，具體按照以下步驟實施：

9、a、壓裂施工前，調整調節擋板至預定位置，在缸體內按需放置鋼球，安裝絲堵進行密封；

10、b、確保上旋塞閥、下旋塞閥、泄壓閥處于關閉狀態；

11、c、直井分段壓裂第1段施工結束后，降低壓裂施工排量至0.6～0.8m3/min，確定高壓管匯區域無異常，緩慢打開泄壓閥，確保投球過程無壓力；

12、d、泄壓結束后，關閉泄壓閥，打開上旋塞閥；

13、e、調整調節擋板至預定檔位，所需鋼球通過上高壓短節、上旋塞閥落入下高壓短節中；

14、f、關閉上旋塞閥，緩慢打開下旋塞閥，鋼球通過下旋塞閥，落入高壓三通管，并隨壓裂液進入壓裂井口；

15、g、關閉下旋塞閥，開始第2段壓裂施工；

16、h、后續層段壓裂施工可重復上述步驟，完成投球作業。

17、本發明的有益效果是：本發明的一種壓裂施工用投球裝置，可在施工前準備過程中按需將實體鋼球放入主缸體中，其施工過程中操作過程簡單；可在地面進行投球操作，消除高處作業隱患；遠離井口高壓區，操作時從泄壓孔泄壓，消除高壓作業安全隱患；投球迅速，2分鐘～3分鐘可操作完成，大幅節約施工時間，提高施工效率，減少排空操作、降低燃料消耗、減少主壓設備使用損耗和尾氣排放量，減少大氣污染。

技術特征：

1.壓裂施工用投球裝置，其特征在于，包括缸體(1)，所述缸體(1)的上端設置有投球口，缸體(1)內鉸接有調節擋板(4)，缸體(1)的側部可伸縮地設置有檔位調節桿(5)，檔位調節桿(5)的一端伸入缸體(1)內后與調節擋板(4)連接，缸體(1)的下側出口處設置有上高壓短節(12)，上高壓短節(12)通過上螺旋塞閥(11)與下高壓短節(10)連接，下高壓短節(10)通過下螺旋塞閥(8)與高壓三通管(9)連接，下高壓短節(10)的側部設置有泄壓閥(7)。

2.根據權利要求1所述的壓裂施工用投球裝置，其特征在于，所述缸體(1)的內側設置有斜面。

3.根據權利要求2所述的壓裂施工用投球裝置，其特征在于，所述檔位調節桿(5)螺紋裝配在缸體(1)的側部。

4.根據權利要求3所述的壓裂施工用投球裝置，其特征在于，所述調節擋板(4)通過活動軸承(6)與檔位調節桿(5)的一端連接。

5.根據權利要求4所述的壓裂施工用投球裝置，其特征在于，所述缸體(1)的投球口設置有絲堵(3)。

6.一種權利要求5所述壓裂施工用投球裝置的使用方法，其特征在于，具體按照以下步驟實施：

技術總結
本發明公開了一種壓裂施工用投球裝置，包括缸體，所述缸體的上端設置有投球口，缸體內鉸接有調節擋板，缸體的側部可伸縮地設置有檔位調節桿，檔位調節桿的一端伸入缸體內后與調節擋板連接，缸體的下側出口處設置有上高壓短節，上高壓短節通過上螺旋塞閥與下高壓短節連接，下高壓短節通過下螺旋塞閥與高壓三通管連接，下高壓短節的側部設置有泄壓閥。該壓裂施工用投球裝置，投球迅速，2分鐘～3分鐘可操作完成，大幅節約施工時間，提高施工效率，減少排空操作、降低燃料消耗、減少主壓設備使用損耗和尾氣排放量，減少大氣污染。

技術研發人員：姜楠,江飛,楊建軒,馬彬,王敏,樊恒麗,陳軍,王文舉,任宇飛
受保護的技術使用者：中國石油天然氣股份有限公司
技術研發日：
技術公布日：2025/4/28