专利名称：钻井用气动配浆装置的制作方法
技术领域：
涉及领域本实用新型涉及石油钻井液所用散装粉末材料的储存、气动输送以及钻井液的配浆和加重，具体地说，是钻井用气动配浆装置。
背景技术：
在常规石油钻井钻井液的配置和加重作业中，袋装的膨润土粉、重晶石粉、铁矿粉等粉末钻井液材料被大量使用，有些勘探井单井用量就在2000吨以上。作业时，需要将袋装粉末材料运往井场，经过人工破袋后将土粉、重晶石粉、铁金粉倒入混合器，在混合器与液体混合后，完成钻井液的人工配置和加重。
采用这种常规方法进行人工钻井液的配置和加重存在以下几个方面的缺点袋装材料价格和运输费用高；工人劳动强度大，需要劳动力较多；对井场环境、大气以及人员健康影响较大；水泥、重晶石粉等钻进液材料浪费大；加重钻井液混合效果差，影响钻井质量；钻井液加重速度慢，不能满足井喷、井涌等特殊情况下钻井液加重的要求。
技术内容本实用新型地目的在于提供一种改善钻井液加重自动化程度，实现气动配浆，减少劳动力；提高混合装置加重速度快，防止险情的发生；使用散装材料代替袋装材料，降低材料费用；改善加重作业的劳动强度和环境；减少材料在储运、加重的失效和浪费；提高钻井液混合效果；实现材料重量的自动计量，提高加重精度的钻井用气动配浆装置。
本实用新型是这样实现的包括空气压缩机1、储气罐2、油水分离器3、空气干燥机4、进气管线5、加灰管线6、气动加灰部件7、输灰管线8、排空管线9、除尘器10、加重泵11，加重管线12、上水管线13、中压管线14、混合器15、钻井液净化系统储罐16，空气压缩机1、储气罐2、油水分离器3、空气干燥机4依次连通，气动加灰部件7通过进气管线5与空气干燥机4连通，输灰管线8与气动加灰部件7连通，气动加灰部件7通过排空管线9与除尘器10连通，加重泵11上连有加重管线12，钻井液净化系统储罐16与上水管线13连通，混合器15与中压管线14连通。
气动加灰部件7的下部装有加灰管线。
气动加灰部件7的储灰罐呈卧式、立式两种结构。
本实用新型的优点在于实现了钻井常用粉末材料的气动输送和自动加重，并彻底改变现有钻井液配制、加重作业流程，取得了以下的效果改善钻井液加重自动化程度，实现气动配浆，减少劳动力；由以前常规钻井液加重需要8-10人加重工降低到现在的2-3人；提高混合装置加重速度快，防止险情的发生；每分钟气动最大输灰速度2.5吨/分钟，最大混浆速度2.0方/分钟，能够保证在井涌等特殊情况下钻井液密度的迅速提高，防止险情的发生。
使用散装材料代替袋装材料，降低材料费用；钻井液的配置和加重作业中，使用散装材料代替袋装材料每吨平均节省各类费用为40-90元/吨。
改善加重作业的劳动强度和环境；尾气含尘排放量≤100Mg/m3；
减少材料在储运、加重的失效和浪费；钻井液混合充分，密度均匀；
图1为本实用新型的结构示意图，图2为本实用新型的工作流程图。
具体实施如图1、图2所示，将散装材料拉运至井场后，存放在用以气动配浆的气动加灰部件7中，当需要配浆、加重时通过气动加灰部件7将材料输送至混合器15，并在混合器15完成与泥浆的混合，混合好的泥浆加入钻井液净化系统储罐16中。
本实用新型主要由气动加灰部件7、泥浆混合器15、除尘器10、及相应的供气管路、灰路管路组成，工作流程可分为气路流程、灰路流程、尾气净化几个部分。
气路流程空压机1产生的压缩空气经过干燥机4净化后，通过进气管线5进入气动加灰部件7的储灰罐中，在灰罐7中压缩空气通过物料流态化喷出，可使水泥、重晶石等粉状材料产生良好的悬浮，悬浮的物料在罐内外气压的作用下被输送至罐外。
灰路流程悬浮的水泥、重晶石等粉状材料在气压的作用下，通过输灰管线8被输送到混合器15，完成与钻井液的配置和加重，供给混合器15使用的钻井液既可采用钻井液净化系统的中压管线14的高压钻井液，也可以采用加重泵11泵出的从钻井液净化系统储罐16内的抽吸的钻井液。
同时，钻井队储灰罐成对配备，每罐之间可相互倒灰，在倒灰的过程中将结块的材料打碎，防止粉末材料结块。
尾气净化新型袋式除尘器10可以将加灰时排出的尾气中带出的水泥、重晶石等材料回收，而不至于形成浪费和环境污染。
主要工作原理气动配浆装置主要采用了粉末材料的气动输送技术，其原理如下利用压缩气体和流态化装置，将气动加灰部件7的储灰罐内的粉末材料流态化，并逐渐达到悬浮状；当需要输灰时，打开输灰阀门，利用罐内外压差，压缩空气驱动悬浮材料输出储灰罐，实现气动输灰。
主要特点配浆装置的气动加灰部件7储灰罐现有卧式、立式两种结构，并有撬装、车载、拖载三种底盘方式，能满足不同用户的需要；卧式储灰罐稳定性好，便于运输、吊装以及材料的输送，适合在车载、拖载方式的气动配浆装置上使用。
立式容积效率大、流态化效果好，多用于撬装固定式气动配浆装置。
经过现场使用，该气动配浆装置改善钻井液加重自动化程度，由以前需要钻井液加重工8人降低到现在的2人；每分钟气动最大输灰速度2.5吨/分钟，最大混浆速度2.0方/分钟，能够保证在井涌等特殊情况下钻井液密度的迅速提高，防止险情的发生；钻井液的配置和加重作业中，使用散装材料代替袋装材料每吨平均节省各类费用为80元/吨。尾气含尘排放量≤100Mg/m3；自动计量、数显装置的计量精度为±25Kg，可完全满足钻井液配置和加重作业材料计量的需要。
权利要求1.钻井用气动配浆装置，包括空气压缩机(1)、储气罐(2)、油水分离器(3)、空气干燥机(4)、进气管线(5)、加灰管线(6)、气动加灰部件(7)、输灰管线(8)、排空管线(9)、除尘器(10)、加重泵(11)，加重管线(12)、上水管线(13)、中压管线(14)、混合器(15)、钻井液净化系统储罐(16)，其特征在于空气压缩机(1)、储气罐(2)、油水分离器(3)、空气干燥机(4)依次连通，气动加灰部件(7)通过进气管线(5)与空气干燥机(4)连通，输灰管线(8)与气动加灰部件(7)连通，气动加灰部件(7)通过排空管线(9)与除尘器(10)连通，加重泵(11)上连有加重管线(12)，钻井液净化系统储罐(16)与上水管线(13)连通，混合器(15)与中压管线(14)连通
2.根据权利要求1所述的钻井用气动配浆装置，其特征在于气动加灰部件(7)的下部装有加灰管线(6)。
3.根据权利要求1所述的钻井用气动配浆装置，其特征在于气动加灰部件(7)的储灰罐呈卧式、立式两种结构。
专利摘要一种涉及石油钻井液所用散装粉末材料的储存、气动输送以及钻井液的配浆和加重的钻井用气动配浆装置，包气动加灰部件7、管线、除尘器10、加重泵11等，气动加灰部件7通过进气管线5与空气干燥机4连通，输灰管线8与气动加灰部件7连通，气动加灰部件7通过排空管线9与除尘器10连通，加重泵11上连有加重管线12，钻井液净化系统储罐16与上水管线13连通，实现了钻井常用粉末材料的气动输送和自动加重，并彻底改变现有钻井液配制、加重作业流程。
文档编号E21B21/01GK2705585SQ20042005992
公开日2005年6月22日 申请日期2004年5月25日 优先权日2004年5月25日
发明者周仁能, 李东海, 俞红卫, 刘斌, 王剡 申请人:吐哈石油勘探开发指挥部机械厂