[发明专利]高密度水泥浆体的混配方法和系统在审
申请号: | 201710069849.8 | 申请日: | 2017-02-08 |
公开(公告)号: | CN108394019A | 公开(公告)日: | 2018-08-14 |
发明(设计)人: | 王延民;李晓春;丁辉;刘锐;刘德智;邹博;朱剑飞 | 申请(专利权)人: | 中国石油天然气股份有限公司 |
主分类号: | B28C5/00 | 分类号: | B28C5/00;B28C9/00;E21B33/13 |
代理公司: | 北京同立钧成知识产权代理有限公司 11205 | 代理人: | 张洋;黄健 |
地址: | 100007 北京市*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 水泥浆 高密度水泥浆 混配 干灰 预设 测量周期 水泥车 测量 密度调整 性能要求 加重剂 水灰比 固井 供水 | ||
1.一种高密度水泥浆体的混配方法,其特征在于,包括:
根据高密度水泥浆体的性能要求确定加重剂的种类;
根据所述高密度水泥浆体的预设密度和预设水灰比,确定干灰中各组分的比重;所述干灰的组分包括水泥灰和各个种类的加重剂;
通过第一水泥车将干灰和水进行混配获得第一水泥浆;所述第一水泥浆的密度与所述预设密度的差值在预设范围内;
通过第二水泥车将所述第一水泥浆、干灰和水进行混配获得第二水泥浆,并在混配过程中按照测量周期测量第二水泥浆的密度,根据第二水泥浆的密度调整干灰的下灰速度和水的供水速度,直至在连续数值个测量周期测量获得的第二水泥浆的密度均等于所述预设密度。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述高密度水泥浆体的预设密度和预设水灰比,确定干灰中各组分的比重,包括:
根据公式确定所述干灰的密度ρ干灰;其中,ρ水泥浆为所述预设密度,k为所述预设水灰比;
根据公式确定所述干灰中各组分的重量;其中,mi为第i种组分的重量,ρi为第i种组分的密度,i为大于0的整数;
根据公式确定所述各组分的比重;其中,Dj为第j种组分的比重,j为大于0且小于或者等于i的整数。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
若在预设时间段内第二水泥浆的密度不等于所述预设密度,则重新执行确定加重剂的种类、干灰中各组分的比重以及混配水泥浆的步骤。
4.根据权利要求1至3任一项所述的方法,其特征在于,所述预设范围为[-0.02,0.02]。
5.根据权利要求1至3任一项所述的方法,其特征在于,所述连续数值的取值为3。
6.一种高密度水泥浆体的混配系统,其特征在于,包括:处理装置、测量装置和水泥浆混配装置;所述水泥浆混配装置包括:第一水泥车、第二水泥车、水罐、灰罐和压风机车;所述水罐通过管线分别与所述第一水泥车和所述第二水泥车连接,所述管线上设置有控制阀,所述压风机车与所述灰罐连接,所述灰罐分别与所述第一水泥车和所述第二水泥车连接;
所述处理装置,用于根据高密度水泥浆体的性能要求确定加重剂的种类;根据所述高密度水泥浆体的预设密度和预设水灰比,确定干灰中各组分的比重;所述干灰的组分包括水泥灰和各个种类的加重剂;
所述压风机车,用于控制所述灰罐中的干灰的下灰速度;
所述控制阀,用于控制所述水罐中的水的供水速度;
所述第一水泥车,用于将干灰和水进行混配获得第一水泥浆;所述第一水泥浆的密度与所述预设密度的差值在预设范围内;
所述第二水泥车,用于将所述第一水泥浆、干灰和水进行混配获得第二水泥浆;
所述测量装置,用于按照测量周期测量第二水泥浆的密度,以使所述压风机车根据第二水泥浆的密度调整干灰的下灰速度、所述控制阀根据第二水泥浆的密度调整水的供水速度,直至在连续数值个测量周期测量获得的第二水泥浆的密度均等于所述预设密度。
7.根据权利要求6所述的系统,其特征在于,所述处理装置具体用于:
根据公式确定所述干灰的密度ρ干灰;其中,ρ水泥浆为所述预设密度,k为所述预设水灰比;
根据公式确定所述干灰中各组分的重量;其中,mi为第i种组分的重量,ρi为第i种组分的密度,i为大于0的整数;
根据公式确定所述各组分的比重;其中,Dj为第j种组分的比重,j为大于0且小于或者等于i的整数。
8.根据权利要求6所述的系统,其特征在于,若所述测量装置在预设时间段内测量获得的第二水泥浆的密度不等于所述预设密度,则所述处理装置还用于,重新确定加重剂的种类和干灰中各组分的比重;
所述第一水泥车和所述第二水泥车还用于,重新混配水泥浆。
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