一种适用于粒子钻井的双注入泵连续注入方法_2

文档序号:9322461阅读:来源:国知局
混合物通过换向管注入高压管线内,并最终进入井内循环,自此实现了第一输送缸和第二输送缸的交替运行,使粒子能够被连续注入井内。
[0023]本发明的有益效果主要表现在以下方面:
一、本发明,在粒子冲击钻井过程中,采用双注入栗连续注入装置将泥浆和粒子混合物连续注入井内,启动第一液压缸、第二液压缸和摆动液压缸,第一活塞进入添注冲程,摆动液压缸将换向管摆动到第二输送缸处并连通,粒子、泥浆混合物进入第一输送缸内;同时第二活塞进入压缩冲程,将第二输送缸内的粒子、泥浆混合物通过换向管注入高压管线进入井内循环,第一活塞添注冲程结束后进入压缩冲程,第二活塞进入添注冲程,交替运行连续注入。第一输送缸、第二输送缸通过第一液压缸和第二液压缸以及摆动液压缸的配合,能够实现添注和压缩冲程的交替有序进行,第一输送缸、第二输送缸内的粒子、泥浆混合物能够交替连续的向井内注入,保证了井内粒子注入的连续性,同时避免第一输送缸和第二输送缸内粒子沉积堵塞,有效提高粒子冲击钻井的工作效率;在整个装置中仅第一输送缸、第二输送缸、换向管为高压状态,大大降低了高压区,提高了安全性;作为一个完整的技术方案,该方法能够保证钻井过程中粒子注入的连续性极大的提高了粒子冲击钻井效率。
[0024]二、本发明,粒子注入步骤中的粒子注入速度为0.5-10kg/s,采用该特定的注入速度,不仅能够在钻井过程中保证钻井液的性能,而且在该注入速度下,粒子冲击破岩的粒子冲击频率大于1000万次/分钟,具有良好的冲击破岩效果,提高了钻井效率。
[0025]三、本发明,粒子注入步骤中的粒子注入压力为5_55Mpa,在该特定的压力范围,能够有效保证粒子的注入速度,提高钻井效率,而且能够有效防止钻井立管受到损害,保证粒子钻井工作稳定性。
[0026]四、本发明,摆动液压缸包括缸体、活塞、活塞杆、摆杆和连接在摆杆上的花键,活塞通过活塞杆与摆杆连接,换向管连接在花键上,采用此种特定结构的摆动液压缸,摆杆使换向管灵活的换向,不仅具有换向灵活的特点,而且采用花键、摆杆的这种结构延长了使用寿命O
[0027]五、本发明,粒子混合料斗内设置有螺旋式搅拌器,螺旋式搅拌器由螺旋搅拌棒和驱动螺旋搅拌棒转动的搅拌电机构成,螺旋搅拌棒位于粒子混合料斗内,搅拌电机位于粒子混合料斗外,采用独特的螺旋式搅拌器搅拌时,能够在粒子混合料斗内形成漩涡,粒子和泥浆在离心力作用下具备初速度,能够快速均匀的混合在一起,从而利于粒子顺畅的进入井内,有效防止粒子在高压管线内沉积堵塞。
[0028]六、本发明,高压管线上连接有箭型止回阀,采用箭型止回阀一方面能够使粒子、泥浆混合物顺畅的经高压管线进入井内,另一方面能够防止粒子、泥浆混合物逆窜入第一输送缸或第二输送缸内,有效避免粒子注入过程中泥浆泄漏伤人,进一步提高安全性。
[0029]七、本发明,第一液压缸和第二液压缸均为双杆液压缸,能够实现等速往复运动,便于实现添注冲程和压缩冲程的同步性,增强粒子连续注入井内的稳定性,从而保证粒子钻井工作效率。
[0030]八、本发明,换向管内连接有两个密封圈,两个密封圈分别位于换向管的两端,当换向管与第一输送缸或第二输送缸接通时,密封圈能够防止第一输送缸或第二输送缸内压力的泄漏,使添注冲程和压缩冲程都能够稳定的进行,保证粒子顺利的注入井内。
[0031]九、本发明,螺旋搅拌棒上设置有搅拌叶片,搅拌叶片与螺旋搅拌棒滑动连接,通过设置搅拌叶片能够增大搅拌力度,缩短搅拌时间,使粒子和泥浆能够迅速混合均匀,而搅拌叶片与螺旋搅拌棒滑动连接,可以根据需要灵活的调节搅拌叶片在粒子混合料斗内的高度,以使粒子和泥浆能够混合的更加均匀,进一步防止粒子在高压管线内沉积堵塞。
[0032]十、本发明,换向管的横截面呈“S”型,采用特定的“S”型换向管,使换向过程更加灵活方便,换向管无论是与第一输送缸连接,还是与第二输送缸连接,均能快速的连通,以保证粒子注入的连续性。
【附图说明】
[0033]图1为本发明双注入栗连续注入装置与钻台的连接结构示意图;
图2为本发明摆动液压缸的结构示意图;
图3为本发明实施例3中双注入栗连续注入装置与钻台的连接结构示意图;
图4为本发明实施例6中换向管的结构示意图;
图5为本发明实施例6中双注入栗连续注入装置与钻台的连接结构示意图;
图中标记:1、螺杆输送机,2、高压管线,3、钻台,4、粒子混合料斗,5、渣浆栗,6、第一液压缸,7、第二液压缸,8、摆动液压缸,9、换向管,10、第一活塞,11、第一输送缸,12、第二活塞,13、第二输送缸,14、缸体,15、活塞,16、活塞杆,17、摆杆,18、花键,19、螺旋式搅拌器,20、螺旋搅拌棒,21、搅拌电机,22、箭型止回阀,23、密封圈,24、搅拌叶片。
【具体实施方式】
[0034]实施例1
参见图1,一种适用于粒子钻井的双注入栗连续注入方法,依次包括粒子添注步骤、粒子混合步骤和粒子注入步骤,a、所述粒子添注步骤是指将粒子添注到粒子混合料斗4内;
b、所述粒子混合步骤是指向粒子混合料斗内栗送泥浆,将泥浆和粒子充分混合;C、所述粒子注入步骤是指采用双注入栗连续注入装置将泥浆和粒子混合物连续注入井内。
[0035]所述粒子添注步骤是指通过螺杆输送机I将粒子添注到通过高压管线2与钻台3连接的粒子混合料斗4内;所述粒子混合步骤是指通过渣浆栗5向粒子混合料斗4内栗送泥浆,将泥浆和粒子充分混合;所述粒子注入步骤是指采用双注入栗连续注入装置将泥浆和粒子混合物连续注入井内,所述双注入栗连续注入装置包括第一液压缸6、第二液压缸7、摆动液压缸8、换向管9、第一活塞10、第一输送缸11、第二活塞12和第二输送缸13,启动第一液压缸6、第二液压缸7和摆动液压缸8,第一活塞10进入添注冲程,摆动液压缸8将换向管9摆动到第二输送缸13处并连通,粒子、泥浆混合物进入第一输送缸11内;同时第二活塞12进入压缩冲程,将第二输送缸13内的粒子、泥浆混合物通过换向管9注入高压管线2进入井内循环,第一活塞10添注冲程结束后进入压缩冲程,第二活塞12进入添注冲程,交替运行连续注入。
[0036]本实施例为最基本的实施方式,结构简单,在粒子冲击钻井过程中,采用双注入栗连续注入装置将泥浆和粒子混合物连续注入井内,启动第一液压缸、第二液压缸和摆动液压缸,第一活塞进入添注冲程,摆动液压缸将换向管摆动到第二输送缸处并连通,粒子、泥浆混合物进入第一输送缸内;同时第二活塞进入压缩冲程,将第二输送缸内的粒子、泥浆混合物通过换向管注入高压管线进入井内循环,第一活塞添注冲程结束后进入压缩冲程,第二活塞进入添注冲程,交替运行连续注入。第一输送缸、第二输送缸通过第一液压缸和第二液压缸以及摆动液压缸的配合,能够实现添注和压缩冲程的交替有序进行,第一输送缸、第二输送缸内的粒子、泥浆混合物能够交替连续的向井内注入,保证了井内粒子注入的连续性,同时避免第一输送缸和第二输送缸内粒子沉积堵塞,有效提高粒子冲击钻井的工作效率;在整个装置中仅第一输送缸、第二输送缸、换向管为高压状态,大大降低了高压区,提高了安全性;作为一个完整的技术方案,该方法能够保证钻井过程中粒子注入的连续性极大的提高了粒子冲击钻井效率。
[0037]实施例2
参见图1和图2,一种适用于粒子钻井的双注入栗连续注入方法,依次包括粒子添注步骤、粒子混合步骤和粒子注入步骤,a、所述粒子添注步骤是指将粒子添注到粒子混合料斗4内;b、所述粒子混合步骤是指向粒子混合料斗内栗送泥浆,将泥浆和粒子充分混合、所述粒子注入步骤是指采用双注入栗连续
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