专利名称：配汽投球器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及石油生产领域，属于一种井口安全操作装置，具体而言，涉及一种配汽投球器。
背景技术：
目前稠油、超稠油配注汽投球操作程序是(1)将炉子放空；(2)关闭注汽井口油管闸门；(3)关闭井口总闸门；(4)打开井口放空闸门；(5)从放空闸门投球，并关闭放空闸门；(6)缓慢打开井口总闸门，注意听球是否落入隔热管；(7)确信球已经落入隔热管后打开注汽井口油管闸门，关闭热注炉放空阀进行注汽。以上操作过程中存在以下危险性(1)蒸汽温度高，井口放压容易被蒸汽烫伤；( 井口工作状态是高温高压状态， 如果操作顺序错误或操作人员之间配合不默契误操作会造成井口操作人员烫伤；(3)井口开管闸门次数多，闸门井口在高温高压状态容易出现机械事故，存在机械伤人和烫伤危险性；(4)由于注汽压力高，投球时经常出现球被井内高温高压蒸汽推到注汽管线里，一般球瞬间可以产生200公斤的力，这样会对注汽管线弯头处造成损伤，产生应力集中点，注汽过程中存在管线破裂的危险，对操作人员造成伤害；(5)以前为了解决以上问题，在井口加两个放空闸门，但经常被盗，无法实施。目前，通过在井口处设置配汽投球器能够实现投球注汽。配汽投球器一般包括设置在井口通道中的支座总成，支座总成设置在井口处，具有T形通道，支座总成的上下端连成上下通道，该上下通道位于井口通道中，支座总成的侧向通道与上下通道连接，支座总成的侧向通道中设有伸入到上下通道中的球架，球架大概为柱状或筒状，球架中设有投球腔， 投球腔中可以容纳球体，球架通过密封装置和定位装置可转动的设置在支座总成的侧向通道中。投球时，扳动球架上突出的扳手或手柄转动球架，即可使投球腔中纳的球体投入的井下。但现有的配汽投球器设置在井口中的高压的注汽通道中，球架受注汽通道的高压作用，柱状或筒状的球架会在支座总成的侧向通道中轴向移动，球架上的密封装置和定位装置中的一些零部件容易受高压作用蹦出而造成安全隐患。另外，转动球架投球时，扳手或手柄突出球架设置容易造成无关人员轻易转动球架或者造成误操作，影响生产。
实用新型内容本实用新型提供一种配汽投球器，旨在保护球架或其上的零部件不会由于汽通道的高压作用受到损害或蹦出。为此，本实用新型提出一种配汽投球器，所述配汽投球器包括设置在井口通道中的支座总成，所述支座总成具有T形通道，所述T形通道分别为上下通道和与所述上下通道连接的侧向通道，所述球架，可转动的设置在所述侧向通道中并伸入到所述上下通道中，密封装置，设置在所述球架的两端并将所述球架与所述侧向通道之间形成密封空间，投球腔， 设置在所述球架中并位于所述上下通道中，所述投球腔中设有第一分注球，所述球架中设有压力平衡通道，所述压力平衡通道与所述投球腔连通并且所述压力平衡通道延伸至所述密封空间。进一步地，所述密封装置包括靠近所述投球腔的第一密封环和远离所述投球腔的第二密封环，所述密封空间为所述第一密封环与所述第二密封环之间的所述球架与所述侧向通道之间的环形空间。进一步地，所述压力平衡通道包括压力平衡孔，所述压力平衡孔连通所述投球腔与所述密封空间。进一步地，所述球架的端部设有凹陷的扳动部。进一步地，所述球架的端部设有扳手孔，所述第二密封环远离所述投球腔的一端套设有顶紧所述第二密封环的压帽，所述压帽外套设有挡住所述球架的端部的压盖，所述压盖连接在所述配汽投球器的所述侧向通道的外壁上，所述扳手孔延伸至所述压盖的外端面上。进一步地，所述压盖螺接在所述配汽投球器的所述侧向通道的外壁上。进一步地，所述投球腔处的球架的外表面上设有所述第二分注球并且所述第二分注球位于所述上下通道中，所述外表面形成所述第二分注球进入所述投球腔的通道，所述第二分注球的直径大于所述第一分注球的直径。所述球架包括沿轴向排布的第一球架和与所述第一球架连接的第二球架，所述第一球架的直径大于所述第二球架，所述第一密封环设置在所述第一球架上，所述第一球架与所述第二密封环之间设有套设在所述第二球架上的压环，所述压力平衡通道延伸至所述第二球架与所述压环之间的空间。由于本实用新型中，球架中设有压力平衡通道，所述压力平衡通道与所述上下通道连通并且所述压力平衡通道延伸至所述密封空间，在注汽时，球架牢牢装在支架总成内， 球架轴向所受的上下通道带来的注汽压力，被侧向通道中的压力平衡通道中的压力平衡掉了，所以球架受力均衡合理，避免了类似于球架上的高压阀门或丝杠蹦出的安全隐患，安全性强。另外，所述球架的端部设有凹陷的扳动部，必须用工具伸入到凹陷的扳动部中才能转动球架，因而避免了因为误操作而导致的球架转动的问题。
图1为根据本实用新型实施例的配汽投球器的结构示意图。附图标号说明1、球架 10、投球腔 11、第一球架 12、第二球架 13、压力平衡通道14、扳动部 2、压环 3、压帽 4、压盖 5、第二密封环6、第二分注球 7、第一分注球 8、支架总成 9、第一密封环A、上下通道 B、侧向通道
具体实施方式
为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式
。图1示意性示出了本实用新型实施例的配汽投球器的剖视结构。如图所示，所述配汽投球器包括设置在井口通道中的支座总成8，所述支座总成8具有T形通道，所述T形通道分别为上下通道A和与所述上下通道A连接的侧向通道B，所述上下通道位A用于连接井口通道，例如，支座总成8安装在注汽井口的下端通过卡瓦连接，支座总成的下端与油管头上法兰也通过卡瓦连接；球架1，可转动的设置在所述侧向通道B中并伸入到所述上下通道A中，密封装置，设置在所述球架1的两端并将所述球架1与所述侧向通道B之间形成密封空间，投球腔10，设置在所述球架1中并位于所述上下通道A中，以向井下投球，所述投球腔10中设有第一分注球7，所述球架1中设有压力平衡通道13，所述压力平衡通道13与所述投球腔10连通并且所述压力平衡通道13延伸至所述密封空间。压力平衡通道13中的压力因而等于注汽压力，所以，注汽压力被压力平衡通道13所抵消。所述密封装置包括靠近所述投球腔10的第一密封环9和远离所述投球腔10的第二密封环5，所述密封空间为所述第一密封环9与所述第二密封环5之间的所述球架1与所述侧向通道B之间的环形空间。球架1在投球腔10处受到的上下通道A中的轴向注汽压力，被所述第一密封环9与所述第二密封环5之间的所述球架1与所述侧向通道B之间的环形空间中的平衡压力所平衡。所述压力平衡通道13包括压力平衡孔，所述压力平衡孔连通所述投球腔10与所述密封空间，如图所示，压力平衡孔为折弯形孔，以便加工。所述球架1例如阶梯形的圆柱状，球架1包括沿轴向排布的第一球架11和与所述第一球架连接的第二球架12，所述第一球架11的直径大于所述第二球架12，第一球架11 靠近上下通道A，所述第一密封环9设置在所述第一球架11上，所述第一球架11与所述第二密封环5之间设有套设在所述第二球架12上的压环2，所述压力平衡通道13延伸至所述第二球架1与所述压环2之间的空间。由于第二球架12与压环2之间具有缝隙，并且压环 2位于述第一球架11与所述第二密封环5之间的缝隙中，所以，所述第一球架11与第二球架12相交处，第一球架11受到沿着从第二密封环5到第一密封环9的方向的压力，该压力抵消了球架1在投球腔10处受到的上下通道A中的从第一密封环9到第二密封环5的方向的注汽压力，这种利用球架1的截面差进行压力平衡的设置结构简单，成本低。进一步地，所述球架1的端部设有凹陷的扳动部14，所述第二密封5环远离所述投球腔10的一端套设有顶紧所述第二密封环的压帽3，所述压帽3外套设有挡住所述球架1 的端部的压盖4，所述压盖4连接在所述配汽投球器的所述侧向通道的外壁81上。扳动部 14例如可以为内六角扳手孔，延伸至所述压盖4的外端面上，如果要扳动球架1转动，则需要使用扳手插入到内六角孔中才能转动，避免了因为误操作或随意拨动而导致的球架转动的问题。所述压盖4螺接在所述配汽投球器的所述侧向通道的外壁81上，以便安装拆卸和调整。进一步地，所述投球腔10处的球架1的外表面上设有所述第二分注球6并且所述第二分注球6位于所述上下通道A中，所述球架1的外表面形成所述第二分注球6进入所述投球腔10的通道，第二分注球6可以相对球架1的外表面滑动。关于第二分注球6以及投球腔10的位置关系、结构关系的设置可以参考现有技术。
5[0032]当第一分注球7投出后，第二分注球6可以相对球架1的外表面滑动到投球腔10 中，可以进行第二次投球。所述第二分注球6的直径大于所述第一分注球7的直径。例如， 第一分注球7的直径为# 38mm，第二分注球6的直径为# 45mm，正常注汽后，当第一层注汽后，进行第二层注汽时，在正常注汽状态通过普通内六角扳手将球架旋转25度角，f 38mm 球投出，进行第三层注汽时，在正常注汽状态将球架旋转90度角，f 45mm球投出，实现不停炉，不倒闸门注汽。下面介绍一下本实用新型的工作原理作业时将支座总成8安装在注汽井口的下端通过卡瓦连接，支座总成8的下端与油管头上法兰也通过卡瓦连接。正常注汽后，当第一层注汽后，进行第二层注汽时，在正常注汽状态通过普通内六角扳手将球架旋转25度角，f 38mm球投出，进行第三层注汽时，在正常注汽状态将球架旋转90度角，f 45mm球投出，实现不停炉，不倒闸门注汽。在炉子不停、不放空状态，可分时间段投不同直径的两个球，实现三级配注；彻底避免了多次开关井口闸门、放空等操作过程， 防止井口闸门在高温高压状态可能出现的机械事故和机械伤人、烫伤的危险性。本实用新型保护了在注汽高压下的球架和球架上的相关部件。以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式
，并非用以限定本实用新型的范围。为本实用新型的各组成部分在不冲突的条件下可以相互组合，任何本领域的技术人员， 在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。
权利要求1.一种配汽投球器，所述配汽投球器包括设置在井口通道中的支座总成，所述支座总成具有T形通道，所述T形通道分别为上下通道和与所述上下通道连接的侧向通道，球架，可转动的设置在所述侧向通道中并伸入到所述上下通道中，密封装置，设置在所述球架的两端并将所述球架与所述侧向通道之间形成密封空间，投球腔，设置在所述球架中并位于所述上下通道中，所述投球腔中设有第一分注球，其特征在于，所述球架中设有压力平衡通道，所述压力平衡通道与所述投球腔连通并且所述压力平衡通道延伸至所述密封空间。
2.如权利要求1所述的配汽投球器，其特征在于，所述密封装置包括靠近所述投球腔的第一密封环和远离所述投球腔的第二密封环，所述密封空间为所述第一密封环与所述第二密封环之间的所述球架与所述侧向通道之间的环形空间。
3.如权利要求1或2所述的配汽投球器，其特征在于，所述压力平衡通道包括压力平衡孔，所述压力平衡孔连通所述投球腔与所述密封空间。
4.如权利要求2所述的配汽投球器，其特征在于，所述球架的端部设有凹陷的扳动部。
5.如权利要求4所述的配汽投球器，其特征在于，所述球架的端部设有扳手孔，所述第二密封环远离所述投球腔的一端套设有顶紧所述第二密封环的压帽，所述压帽外套设有挡住所述球架的端部的压盖，所述压盖连接在所述配汽投球器的所述侧向通道的外壁上，所述扳手孔延伸至所述压盖的外端面上。
6.如权利要求5所述的配汽投球器，其特征在于，所述压盖螺接在所述配汽投球器的所述侧向通道的外壁上。
7.如权利要求1所述的配汽投球器，其特征在于，所述投球腔处的球架的外表面上设有所述第二分注球并且所述第二分注球位于所述上下通道中，所述外表面形成所述第二分注球进入所述投球腔的通道，所述第二分注球的直径大于所述第一分注球的直径。
8.如权利要求5所述的配汽投球器，其特征在于，所述球架包括沿轴向排布的第一球架和与所述第一球架连接的第二球架，所述第一球架的直径大于所述第二球架，所述第一密封环设置在所述第一球架上，所述第一球架与所述第二密封环之间设有套设在所述第二球架上的压环，所述压力平衡通道延伸至所述第二球架与所述压环之间的空间。
专利摘要本实用新型提出一种配汽投球器，所述配汽投球器包括设置在井口通道中的支座总成，所述支座总成具有T形通道，所述T形通道分别为上下通道和与所述上下通道连接的侧向通道，所述球架，可转动的设置在所述侧向通道中并伸入到所述上下通道中，密封装置，设置在所述球架的两端并将所述球架与所述侧向通道之间形成密封空间，投球腔，设置在所述球架中并位于所述上下通道中，所述投球腔中设有第一分注球，所述球架中设有压力平衡通道，所述压力平衡通道与所述投球腔连通并且所述压力平衡通道延伸至所述密封空间。本实用新型保护了在注汽高压下的球架和球架上的相关部件，避免了误操作而导致的球架转动。
文档编号E21B43/24GK202215221SQ20112037065
公开日2012年5月9日 申请日期2011年9月27日 优先权日2011年9月27日
发明者王书慧, 田玉秋, 管九洲, 罗恩勇 申请人:中国石油天然气股份有限公司