[发明专利]自动配浆装置

说明书

一、技术领域

本发明涉及一种油田钻井泥浆配浆用的自动配浆装置。

二、背景技术

如何安全和快速钻井，一直是钻井人不懈追求的目标。当钻井向着更深、更难、更复杂的方向发展时，要求钻井技术和装备也随之不断发展和进步。川东北地区钻探作业难度大、地质条件相对复杂，容易发生井漏、井喷等突发事件，现场人员的井控压力非常大。面对越来越复杂的钻井形势，传统的配浆模式越来越无法满足钻井技术发展的需要，存在很大的配浆工艺复杂、配浆不均匀、配浆速度慢及不能应急加重泥浆比重的弊端，不适钻探形势的要求，影响钻井速度和完井质量。

三、发明内容

本发明的目的是提供一种自动配浆装置，克服上述已有技术存在的配浆工艺复杂，配浆不均匀，配浆速度慢，不能应急加重泥浆比重，影响钻井速度和完井质量弊端。

本发明的技术方案是通过以下方式实现的：

本发明由撬块、控制柜、操作平台、电动机、渣浆泵、混合器、配浆池和流程管汇组成，其特征在于撬块设为矩形，从撬块的左边向右边逐序设有电动机、并联的两台渣浆泵，两台渣浆泵的并联流程管汇和配浆池；在电动机、渣浆泵和并联流程管汇的上面设有操作平台，平台上设有控制柜；两台渣浆泵各自设有相互并联的两个出口，分别与重泥浆罐和混合器的混浆液进口相连，渣浆泵各自设有三个进口，分别是轻泥浆进口、清水进口和配浆池进口，并联在渣浆泵的进口汇管上；在两台渣浆泵出口汇管与配浆池之间安装有密度计，密度计进口分别与渣浆泵的出口汇管连接，密度计出口与配浆池上顶部连接；混合器出口与扩散器切向进口连接，扩散器出口与配浆池连接；在配浆池的上顶中部设有搅拌器。

在混合器的干粉进口管上设有电动比例调节阀，电动比例调节阀的控制线路和密度计的信号线路与控制柜的计算机控制线路相联，由密度计信号反馈计算机，计算机指令电动比例调节阀的开启程度即干粉流量的大小调节泥浆的密度。

混合器设为射流式混合器，轻泥浆或水进口管设为并联的三根管，其中两根管从混合器中部两侧进入，进入口为干粉管与混合器壁的环形空间，另一根从混合器中部中侧进入干粉管中心，沿中心线插到干粉管的下端部，在末端设有喷嘴。

扩散器设为圆柱形，周侧设有切向进口，与混合器出口相连接，在扩散器上顶中部插有一根排气管，排气管与配浆流程中的除尘罐相连，扩散器底端与配浆池所留的孔沿垂直焊在一起。

本发明是整个泥浆自动加重系统的子系统，是整个泥浆自动加重系统的核心，在整个泥浆自动加重系统的配合下，可实现连续加料一次性配浆即可达到加重泥浆的要求，配浆效率高，自动化程度高，节省大量的人力资源，提高了环保性和操作人员的安全性。

四、附图说明

图1为本发明的结构示意图，

图2为图1的俯视图，

图3为混合器结构示意图，

图4为自动控制的原理方框图，

图5为与整个泥浆自动加重系统配合工艺流程图。

图1、2、3中1-控制柜、2-操作平台、3-干粉入口、4-混合器、5-密度计、6-排气口、7-扩散器、8-搅拌器、9-配浆池、10-撬块、11-电动机、12-渣浆泵、13-渣浆泵进口、14-渣浆泵出口、15-射流管、16-射流管喷嘴、17-二次混浆口。

图5中1′-纯碱储罐、2′-土粉储罐、3′-石粉储罐、4′-初混罐、5′-管道混合器、6′-批混罐、7′-复合式除尘器、8′-配浆撬块装置、A-储罐除尘管线、B-储罐物料管线、C-混拌罐除尘管线、D-配浆物料管线、E-轻泥浆或水管线、F-重泥浆管线。

五、具体实施方式

为进一步公开本发明的技术方案，下面结合说明书附图通过实施例作详细说明：

如图1、2所示，本发明由撬块10、控制柜1、操作平台2、电动机11、渣浆泵12、混合器4、配浆池9和流程管汇组成，其特征在于撬块10设为矩形，从撬块的左边向右边逐序设有电动机11、并联的两台渣浆泵12，两台渣浆泵的并联流程管汇和配浆池9；在电动机、渣浆泵和并联流程管汇的上面设有操作平台，平台上设有控制柜；两台渣浆泵各自设有相互并联的两个出口14，分别与重泥浆罐和混合器的混浆液进口相连，渣浆泵各自设有三个进口13，分别是轻泥浆进口、清水进口和配浆池进口，并联在渣浆泵的进口汇管上；在两台渣浆泵出口汇管与配浆池之间安装有密度计5，密度计进口分别与渣浆泵的出口汇管连接，密度计出口与配浆池上顶部连接；混合器4出口与扩散器7切向进口连接，扩散器出口与配浆池9连接；在配浆池的上顶中部设有搅拌器8。

在应用中首先将本发明连接到整个泥浆自动加重系统中，如图5所示纯碱储罐1′、土粉储罐2′、石粉储罐3′的出口并联到储罐物料管B上，把三个罐1′2′3′的除尘管线A连接到复合除尘器上；储罐物料管线B与初混罐4′、管道混合器5′、批混罐和本发明的配浆撬块装置8′的混合器干粉入口3中联在一起，将初混罐4′、批混罐6′及本发明中的扩散器7中的排气口6用除尘管线连接到复合式除尘器7′上；而后将轻泥浆管线上与本发明中的渣浆泵12的渣浆泵进口13连接，一台渣浆泵出口14与混合器的轻泥浆3个进口并联连接，另一台渣浆泵12的进口与配浆池9的出口13连接，出口14与混合器轻泥浆进口连接，站在操作平台2上用控制柜1启动电动机11带动渣浆工作，高压轻泥浆把干粉通过扩散器7进入配浆池9，经搅拌器8搅拌，扩散器的气从排气口6排出，再经配浆池9的出口进入另一台渣浆泵12，经渣浆泵出口14与第1渣浆泵泵出口的轻泥浆一起进入混合器，带着从干粉入口3进来的干粉进入扩散器和配浆池，循环配浆搅拌。如图4所示，干粉经比例调节阀进入干粉进口进入混合器，配浆池配出的重泥浆经渣浆泵的出口经在线密度计5进入配浆池，所测的密度信号反馈到控制柜的计算机处理，处理信号指令比例调节阀开大或开小调节干粉流量，使之配出的重泥浆达到密度要求。