[发明专利]一种双旋塞投球装置及投球方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种双旋塞投球装置及投球方法。

背景技术

在煤层气井中，有一部分井的某一个层位分上下两段或三段。根据不同煤层气井层位解释的不同，有时需要对同一层位上下两段到三段进行分段压裂，以达到改造储层，增产增效的目的。常规气井单层分段压裂的施工方式为在不停泵状态利用液氮泵车伴注液氮过程中投尼龙球，但此种方法仅局限于单层两段压裂。针对山西大宁—吉县煤层气井特殊的地质构造和施工工艺，不需要伴注液氮同时需要在不停泵状态下投尼龙球来封堵下段，进而使压裂液进入上段进行压裂。通过探讨研究，发明了一种利用双旋塞投尼龙球的方法，此方法不仅可以实现控制一次投尼龙球的数量，而且可以实现单层多段投球。

在苏里格气田的气井压裂中，大多数气井（特别是水平气井）是通过投钢球或非轻质球的方式打滑套进行分层压裂，常规方法是通过一个旋塞或投球器进行投球，中途停泵再装入第二个球，以此类推。本发明在双旋塞投球方式的基础上进一步拓展，利用多级双旋塞投球，实现了中途不停泵或不利用液氮伴注送球等方式，节省了大量时间，方式新颖，安全稳定，便于操作。

常规苏里格气井投尼龙球或钢球的主要方法及存在的问题：

1、利用液氮泵车投尼龙球。在液氮泵车的高压管线出口安装投球装置，将尼龙球放入其中，需要投球时，将装置打开，尼龙球在液氮的伴注下由投球装置进入高压管线，进而进入井筒达到地层。此方法无法连续进行单层多段投尼龙球（因为利用液氮投球是提前将一定数量的尼龙球装入投球装置中（如按照施工设计要求第一段结束后需要投50个尼龙球，第二段结束后再投50个尼龙球），也就是说利用此方法一次只能装50个尼龙球于投球装置中，且只能实现两段连续压裂，第三段的连续压裂无法实现。三段或三段以上称为多段），对每段投入尼龙球的数量也不能随意控制（因为以前的投球装置无法控制投球数量，只能提前将一定数量的球装入其中实施投球），加上煤层气井不要求伴注液氮，致使此方法行不通（煤层气压裂由于其特殊的地质构造和低成本开发，要求不伴注液氮。）。

2、停泵装尼龙球或钢球后再开泵送球。在常规气井的施工中，根据不同的施工工艺，有一部分气井允许在施工一层段后停泵，利用停泵间隙在主高压管线上的旋塞处装入尼龙球或钢球，待再次开泵后，打开旋塞，尼龙球或钢球落入高压管线中，用主压车进行送球至目的地层。此方法虽然在气井上实验成功，但由于煤层气井中途投尼龙球要求不停泵，故此方法行不通。

3、苏里格部分水平气井需要通过投入不同尺寸的钢球或非轻质球进入井筒，打掉上一层滑套来实现压裂第二层的目的。常规的投球方法是在主管线上接一个旋塞或投球装置，将每一层的球放入其中，每压裂一层结束后停泵，打开旋塞装入第二个球，以此类推。此方法存在的问题是：每层均需停泵装球，浪费了大量的时间，而且投球装置相对较重，安装过程较为困难，不易操作。本发明利用多级双旋塞控制投球，不仅实现了中途不停泵连续投球施工，而且还可以控制投球的数量和顺序。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种双旋塞投球装置及投球方法，以克服现有技术中存在的缺陷。

本发明的技术方案为：一种双旋塞投球装置，其特征在于：包括的高压主管线前后安装的两个T型高压三通两个T型高压三通的凸起端分别连接有旋塞，两个旋塞分别通过高压弯头与同一根高压管线两端相连，使高压主管线上形成回路，旋塞上旋塞摇柄。

所述的高压主管线上形成回路或是由多路组成。

所述T型高压三通的口径均为3寸；旋塞直径为3寸；T型高压三通与两个旋塞之间、T型高压三通与高压主管线之间以及高压管线与高压弯头之间均为油壬连接。

所述双旋塞投球装置的投球方法，其特征在于，包含如下步骤：

1] 将两个T型高压三通安装在高压主管线上，检查高压主管线的平稳度，并确保连接处不刺不漏；

2] 将两个设有旋塞摇柄的旋塞分别连接到两个T型高压三通上，然后将旋塞摇柄置于关闭位置；

3] 两个旋塞上分别连接高压弯头，两个高压弯头之间通过与高压主管线（1）相平行的高压管线进行连接，并按照施工设计要求将一定数量的尼龙球装入高压管线中；

4] 在开始压裂时，将两个旋塞摇柄分别处于开启位置，使每一个旋塞内留有空隙，以确保高压弯头、高压管线处的压力与高压主管线处的压力一致；

5] 需要投球时，将右侧旋塞摇柄置于全开位置，尼龙球在压裂液经过两旋塞流向的带动下依次通过右侧高压弯头、右侧旋塞和右侧T型高压三通进入高压主管线中，关闭两个旋塞，尼龙球最终进入井筒到达目的地层，实现暂堵下段的目的。