[发明专利]一种泡沫水泥浆的配制方法和装置及其应用

权利要求书

1.一种泡沫水泥浆的配制方法，包括：

i)提供泡沫水泥浆混合装置，包括：

a.泡沫水泥浆设备，用于将水泥浆和泡沫混合得到泡沫水泥浆后直接注入油井以进行固井；

b.第一体积流量计，其设置于泡沫水泥浆设备的出口，用于测量所述泡沫水泥浆设备的出口的泡沫水泥浆的第一流量F₁；

c.水泥混浆设备，其通过第二体积流量计与所述泡沫水泥浆设备连接，为所述泡沫水泥浆设备提供水泥浆；所述第二体积流量计用于测量水泥浆进入泡沫水泥浆设备的第二流量F₂；

d.泡沫设备，其与泡沫水泥浆设备连接，为所述泡沫水泥浆设备提供泡沫；

ii)通过第一体积流量计测量所述泡沫水泥浆设备的出口的泡沫水泥浆的第一流量F₁；同时通过第二体积流量计测量水泥浆进入泡沫水泥浆设备的第二流量F₂；

iii)测量水泥浆的密度ρ₂，并固定第一流量F₁,根据公式I通过调节第二流量F₂来调节泡沫水泥浆的密度ρ₁使其达到目标值；

ρ₁＝ρ₂*F₂/F₁I

其中，在上述过程中保持泡沫池的压力恒定。

2.一种泡沫水泥浆的配制方法，包括：

i)提供泡沫水泥浆混合装置，包括

a.泡沫水泥浆设备，用于将水泥浆和泡沫混合得到泡沫水泥浆后直接注入油井以进行固井；

b.第一体积流量计，其设置于泡沫水泥浆设备的出口，用于测量所述泡沫水泥浆设备的出口的泡沫水泥浆的第一流量F₁；

c.水泥混浆设备，其通过第二体积流量计与所述泡沫水泥浆设备连接，为所述泡沫水泥浆设备提供水泥浆；所述第二体积流量计用于测量水泥浆进入泡沫水泥浆设备的第二流量F₂；

d.泡沫设备，其与泡沫水泥浆设备连接，为所述泡沫水泥浆设备提供泡沫；

ii)通过第一体积流量计测量所述泡沫水泥浆设备的出口的泡沫水泥浆的第一流量F₁；同时通过第二体积流量计测量水泥浆进入泡沫水泥浆设备的第二流量F₂；

iii)测量水泥浆的密度ρ₂，并固定第一流量F₁,根据公式I通过调节第二流量F₂来调节泡沫水泥浆的密度ρ₁；

ρ₁＝ρ₂*F₂/F₁I

其中，在上述过程中保持泡沫池的压力恒定；

iv)预先设定目标泡沫水泥浆密度ρ₁的目标值，通过式I计算得到所需F₂的目标值，并通过调节第二流量F₂至所述F₂的目标值，使得在泡沫水泥浆设备中得到的泡沫水泥浆的密度达到所述ρ₁的目标值。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述泡沫水泥浆设备包括互相连接的固井水泥车和泵，其中固井水泥车通过泵分别与所述水泥混浆设备和泡沫设备连接。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述水泥混浆设备包括混浆池以及分别与混浆池连接的水泥灰罐车和注水车，且所述混浆池通过控制第二体积流量计与固井水泥车连接。

5.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述泡沫设备包括互相连接的水泥发泡装置和泡沫池，所述泡沫池上设置有压力表。

6.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述第二体积流量计测量的第二流量F₂为0.4～0.7m³/min。