[实用新型]自动配浆加重系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及天然气钻探作业井场用设备，特别是用于提高钻井工作效率和预防井喷。

背景技术

普光气田是我国日前最大的5个大气田之一。川东北地区是当前和今后一个时期中国石化最重要的天然气资源阵地。川东北地区的地质和地面条件相对复杂——山峦叠嶂，江河、沟谷纵横，地层高陡、地质裂缝发育，气层普遍高含硫化氢和二氧化碳，且地质漏失严重，有时出现喷漏同层的情况，钻探作业难度、风险较大。在钻探过程中，气井易出现井涌、井喷等突发事件，需要使用高密度泥浆体系进行压井。由于川东北地区属山区，道路曲折，路面较窄不便于运输，一旦发生井涌、井喷，大量原材料可能无法在短时间内运送到井场，就会造成严重的财产损失、人员伤亡、生态环境的破坏。为了解决这一矛盾，现场采用加大泥浆材料存放种类和存放量的办法。

目前对天然气井实施钻探作业，泥浆加重材料以袋装形式存放在井场搭建的防雨棚内，加重泥浆配制过程由人工扛料、人工破袋通过加工漏斗加料。现场设两个加料漏斗，每个漏斗加料量25kg/min。目前这套系统存在以下几方面问题：

(1)配浆速度慢，配浆过程中配浆精度较低。在井下发生复杂情况，需要快速提高泥浆密度时，现有的系统无法满足应急的需要。

(2)工人劳动强度大。由于料存放场地较大，距离加料口有一定的距离，人工扛袋、人工破袋工作量大，而且加料漏斗设置不统一，有的放在循环泵的上面，距地面2.6m，增加了人工举升工作强度。加重材料每袋25kg重，人工连续工作几小时后，体力已达到极限，在应急情况下无法连续进行作业。

(3)人工破袋和加料口加料配浆过程中，存在无法消除的粉尘问题，对环境造成污染，对工人有职业危害。

(4)以袋装形式存放加重材料占地面积大，材料易受潮结块。作为安全措施之一，就是要做好井场加重材料、堵漏剂、除硫剂、膨润土等的储备，其中加重材料储备量按《川东北天然气井钻井与井下作业工程安全技术规范》(试行)中规定，现场应储备高于钻井十最高密度0.2g/cm³以上的高密度钻井液和加重材料，高密度钻井液备量应不少于井筒容积的2倍，并储备加重剂不少于200t，实际钻井工程设计泥浆储备量普光地区为400t，其他地区大都在400t以上，有的要达到800t，仅加重材料就占地120m²以上，增加了投资；而且若在潮湿季节，材料长期存放，容易受潮结块造成损失和浪费。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种减少材料浪费、泥浆密度准确、配浆速度快的自动配浆加重系统。

本新型的目的是通过以下技术方案加以实现：一种自动配浆加重系统，包括，

储存子系统：由两个以上粉状物料储存罐组成；

混拌子系统：由用作将储存子系统来的粉状物料混合均匀的混拌罐组成；

配浆子系统：主要由用作将混拌后的物料与水或泥浆混合的混浆罐组成；以及用作对混拌、配浆操作进行控制的控制子系统；

还具有主要由空压机后置冷却器和除水装置组成的风源子系统；所述混拌罐上设置有进料管和出料管以及进气管；进料管伸入罐体内并向上延伸至罐体上部，出料管位于罐体底部，与空压机出口连通的进气管为4根、分别均布在罐体下部的锥形筒体上；储存罐上设置有出料管和进气管，进气管为4根、均布在其下部锥形筒体上，进气管均与空压机出口连通，出料管与混拌罐的进料管经管路连通。

上述混拌罐上还设有排气管，排气管伸入罐体内、并向上延伸至罐体上部；所述储存罐上还设有排气管，排气管伸入罐体内、并向上延伸至罐体上部；还具有复合式除尘器：其壳体内上部设置有除尘布袋，壳体上设置有排气管，壳体上位于除尘布袋下方设置有粉尘气进气管，壳体下部设置有出料管；混拌罐的排气管和储存罐的排气管均与除尘器的进气管连通。

还具有管道混合器：管道内从进口至出口方向设置有4个大小头管节、且4个管节逐一偏心错位设置；所述混拌罐为两个；管道混合器的进、出口分别与两个混拌罐的出料管连通。

上述方案中，储存子系统用于储存高密度粉状物料、纳膨润土、纯碱等原料，按400t加重材料或其它的高密度粉状物料计算，并配备相应数量的基浆配置材料。对一个井场而言，通过计算，该系统需要加重材料储罐8-10个，钠膨润土储罐2个，纯碱储罐1个，井场共需要储罐11-13个。