油井自动投球装置.pdf

本发明公开了一种油井自动投球装置，由电动投球阀和控制器两大部分组成，电动投球阀由四通阀体、流道转换球体、投球筒、重锤、快开盲板、连锁球阀、压力表、旁通管路、电动装置组成；控制器由PLC、控制电器组成，四通阀体水平放置，旁通管路、主管线分别与四通阀体水平方向连接，流道转换球体设置于四通阀体的空腔中，旁通管路投球筒则位于四通阀体上方，并与四通阀体连接固定，PLC通过控制电器与电动装置连接，电动装置与流道转换球体连接，从而控制流道转换球体转动。采用本发明实现了油井投球装置的电动化和自动化，在投球的时候保证不会断流，同时有效降低工人劳动强度。

1.  一种油井自动投球装置，其特征在于，由电动投球阀和控制器两大部分组成，电动投球阀由四通阀体、流道转换球体、投球筒、重锤、快开盲板、连锁球阀、压力表、旁通管路、电动装置组成；控制器由PLC、控制电器组成，四通阀体水平放置，旁通管路、主管线分别与四通阀体水平方向连接，流道转换球体设置于四通阀体的空腔中，旁通管路投球筒则位于四通阀体上方，并与四通阀体连接固定，PLC通过控制电器与电动装置连接，电动装置与流道转换球体连接，从而控制流道转换球体转动。

2.  根据权利要求1所述一种油井自动投球装置，其特征在于，流道转换球体中上游旁通孔与旁通管路旁通孔接通，下游旁通孔与球体主流道接通，主流道关闭时旁通管路随之打开，主流道打开时旁通管路随之关闭，具有流道转换及井口防盗功能。

3.  根据权利要求1所述一种油井自动投球装置，其特征在于，PLC功用是控制投球阀达到规定时间时自动动作，阀门动作间隔时间为1分钟至30天可现场设置，在间隔时间内阀门状态为开启，电动装置11给PLC“开”信号，达到间隔时间后阀门将自动关闭，当PLC接到电动装置11“关”信号后延时1秒至10分钟，阀门自动打开，PLC接到电动装置11“开”信号后进入下轮阀门动作间隔时间计时。

4.  根据权利要求3所述一种油井自动投球装置，其特征在于，压力表设置于投球筒上用于监测投球筒内压力。

油井自动投球装置
技术领域
本发明涉及石油开采领域，特别涉及一种油井的自动投球装置。
背景技术
原油在管道输送过程中，有原油析出的石蜡结在管壁上，影响油流速度及正常输油。目前由于节约能源通常采用常温输油，所以管道结蜡随着温度的降低及输油量的增加而增多，从而对正常输油造成影响。因此，经常需要对输油管道进行清管处理。
随着现在对石油需求量的增加，油田开采量继续增大，油井数量成倍增长，采油工人劳动强度增大，特别油井输油管线的清管工作繁重，给油田生产工作已带来一定影响。为解决此问题，目前在油田上使用手动投球器和机械式手动投球机进行投球，手动投球器工作繁琐，劳动强度大，已不适应繁重的清管工作；机械式手动投球机主要分为移动球筐式、拨轮式、螺旋半强制式和排链驱动式4种，但是它们都存在腔体积腊、摩擦阻力大、卡阻等现象，性能不稳定，难以实现自动化和无人职守。
发明内容
本发明旨在提供一种电动的自动投球装置，清管球投掷是利用重锤重力和介质推力，在这两个力的双重作用下进入流道转换球体，确保投球准确无误。投球控制由独立的PLC控制，投球时间现场可调。
为了达到上述目的，本发明采用技术方案如下：一种油井自动投球装置，由电动投球阀和控制器两大部分组成，电动投球阀由四通阀体、流道转换球体、投球筒、重锤、快开盲板、连锁球阀、压力表、旁通管路、电动装置组成；控制器由PLC、控制电器组成，四通阀体水平放置，旁通管路、主管线分别与四通阀体水平方向连接，流道转换球体设置于四通阀体的空腔中，旁通管路投球筒则位于四通阀体上方，并与四通阀体连接固定，PLC通过控制电器与电动装置连接，电动装置与流道转换球体连接，从而控制流道转换球体转动。
其中，流道转换球体中上游旁通孔与旁通管路旁通孔接通，下游旁通孔与球体主流道接通，主流道关闭时旁通管路随之打开，主流道打开时旁通管路道随之关闭，且具有流道转换及井口防盗功能。压力表用于监测投球筒内压力。
PLC功用则是控制投球阀达到规定时间时自动动作，阀门动作间隔时间为1分钟至30天可现场设置，在间隔时间内阀门状态为开启，电动装置11给PLC“开”信号，达到间隔时间后阀门将自动关闭，当PLC接到电动装置11“关”信号后延时1秒至10分钟，阀门自动打开，PLC接到电动装置11“开”信号后进入下轮阀门动作间隔时间计时。
采用本发明能实现油井投球装置的电动化和自动化，在投球的时候保证不会断流，同时有效降低工人劳动强度。
附图说明
图1为本发明结构图；
图2为本发明中流道转换球体结构图；
图3为本发明中手动加球示意图；
图4为本发明中正常输油时状态示意图；
图5为本发明中阀门关闭状态示意图；
图6为本发明中阀门开启过程状态示意图；
图7为本发明中投球完毕恢复正常输油状态示意图。
具体实施方式
为了使本发明更容易被理解，下面我们结合附图和具体实施方式对本发明做更详细说明。
参阅图1，一种油井自动投球装置，由电动投球阀和控制器两大部分组成，电动投球阀由四通阀体1、流道转换球体2、投球筒4、重锤5、快开盲板7、连锁球阀6、压力表8、旁通管路9、电动装置11组成；控制器由PLC、控制电器组成，四通阀体水平放置，旁通管路9、主管线13分别与四通阀体1水平方向连接，流道转换球体2设置于四通阀体1的空腔中，旁通管路投球筒4则位于四通阀体1上方，并与四通阀体1连接固定，PLC通过控制电器与电动装置11连接，电动装置11与流道转换球体2连接，从而控制流道转换球体2转动。
其中，PLC功用是控制电动投球阀达到规定时间时自动动作。电动投球阀中阀门动作间隔时间为1分钟至30天，可根据现场实际需求进行设定。在间隔时间内阀门状态为开启，电动装置11给PLC“开”信号，PLC显示为输送；达到间隔时间后阀门将自动关闭，当PLC接到电动装置11“关”信号后延时1秒至10分钟，阀门自动打开，PLC显示为投球，延时时间可根据现场需求进行设定；当PLC再接到电动装置11“开”信号后进入下轮阀门动作间隔时间计时，如此反复。而压力表8则设置于投球筒4上用于监测投球筒4内压力。
另外，跟据现场的环境温度，可加装伴热带。同时，阀门动作最高次数为20次，每动作一次将依次递减，在递减到“1”时自动报警，阀门动作最高次数为“2～20”，在PLC上显示为“剩余球数”。
参阅图2，流道转换球体2内，上游旁通孔201与旁通管路旁通孔12接通，下游旁通孔202与球体主流道14接通，主流道14关闭时旁通管路9随之打开，主流道14打开时旁通管路9随之关闭，因此具有流道转换及井口防盗功能。
参阅图3，需要加球时，驱动电动装置11使阀门开启，再打开排污球阀3泄压，当压力表8显示为零时，打开连锁球阀6，排除投球筒4内的积液，确认无压力和积液后，逆时针旋转快开盲板7并取出快开盲板7和重锤5，加入清管球后先将重锤5放入投球筒4，再将快开盲板7压入槽内，顺时针旋转快开盲板7使其对准刻线位置，关闭连锁球阀6，再关闭排污球阀3，完成手动加球。
使用中应注意在阀门关闭位置加球时，必须关闭旁通管路球阀10，否则将不能进行加球，此时介质将断流。
参阅图4、图5、图6、图7，正常输油时流道转换球体2的旁通管路9关闭，旁通管路9及投球筒4无介质流通。
当阀门关闭时，介质由流道转换球体2的内置通道输送到旁通管路9，再由旁通管路9输送到投球筒4进入流道转换球体2的主流道，最后输送到下游而不断流，且通流面积为管子的25％，同时清管球在重锤5和介质的双重推力作用下进入流道转换球体2。
此时，驱动电动装置11使阀门开启，清管球随流道转换球体2转动到主管线13。
阀门开启到位后，清管球随介质进入主管线13进行清管，恢复正常输油，正常输油时流道转换球体2的旁通油路关闭，旁通管路9及投球筒4无介质流通。
因此，根据实际需要设置好投球间隔时间，当到达投球时间时，PLC控制电动装置11使阀门关闭，此时介质由流道转换球体2的内置通道输送到旁通管路9，再由旁通管路9输送到投球筒4进入流道转换球体2的主流道14，最后输送到下游而不断流，此时通流面积为管子的25％，同时清管球在重锤5和介质的双重推力作用下进入流道转换球体2，当PLC监测到阀门关闭到位并达到延时时间后，再次驱动电动装置11使阀门开启，清管球随流道转换球体2转动到主管线13完成自动投球一次。再次投球时，则反复上述操作。