一种具有多级搅拌功能的油田固井用输灰装置的制作方法

1.本发明属于采油工程技术领域，具体为一种具有多级搅拌功能的油田固井用输灰装置。


背景技术：

2.固井是石油钻井的最后一道关键程序，随着油田的不断开发，大型固井施工逐渐增多，一次固井施工使用的水泥量也不断增加，固井是油气井建井过程中的一个重要环节，固井质量直接关系到油气井寿命、长期安全生产甚至油气藏的采收率。随着石油天然气勘探开发工作的不断深入，勘探开发对象日益复杂。深层、低渗透、非常规油气资源储量成为油气产量新的增长点，老油田稳产增效成为工作重点。为了满足复杂油气藏、老油藏挖潜及海外复杂区块油气勘探开发的需求，在新的勘探开发形势及低油价大的市场环境下，固井技术面临新的严峻挑战，需要从基础理论、水泥浆体系、固井工具、软件及智能化固井平台系统等方面开展深入持续的研究工作，进一步提升技术创新力，解决复杂井固井“有方法、无把握”的问题，实现油气井全生命周期井筒密封，提升固井工程技术对勘探开发的服务保障能力，其中现在的固井步骤大体首先在固井施工现场水泥以干灰方式储存于立式罐内，施工时通过压风机将水泥通过输灰管线从立式罐输送给水泥车，由水泥车混拌成水泥浆注入井筒内，现在固井的过程中水泥灰混合时其内部的杂质直接影响到水泥的质量以及固井的稳定性，同时现在的固井时水泥混合时其稳压灌注过程中水泥的混合程度难以控制，使其灌注过程中存在一定的不便。


技术实现要素：

3.（一）解决的技术问题为了克服现有技术的上述缺陷，本发明提供了一种具有多级搅拌功能的油田固井用输灰装置，解决了现在固井的过程中水泥灰混合时其内部的杂质直接影响到水泥的质量以及固井的稳定性，同时现在的固井时水泥混合时其稳压灌注过程中水泥的混合程度难以控制，使其灌注过程中存在一定的不便的问题。
4.（二）技术方案为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种具有多级搅拌功能的油田固井用输灰装置，包括稳压仓，所述稳压仓的左右两侧面与两个隔板的相对面固定连接，位于右侧隔板的右侧面与气压仓的表面卡接，所述稳压仓的左侧面与蓄水箱的右侧面固定连接，所述稳压仓内壁的下表面与混合仓的上表面卡接，所述气压仓内壁的上表面与输灰管的底端卡接，所述气压仓内壁的上表面设置有密封半环，所述密封半环的内壁与气压仓内壁的下表面均固定连接有卡合半环，两个卡合半环的内壁均开设有卡槽，两个卡槽内滑动连接有同一个筛板，位于上方卡合半环的上表面与密封半环的内壁固定连接，所述气压仓的内壁与汇流罩的表面固定连接，所述汇流罩的左侧面与汇流管的底端卡接，所述汇流管的顶端与稳压仓内壁的下表面相连通，所述气压仓内壁的右侧面与卡套的左侧面固定连接，所
述卡套的内壁与螺纹塞的表面螺纹连接，所述螺纹塞的内壁与滤板的表面固定连接。
5.所述卡套内壁的下表面与导风管的右端相连通，所述导风管的表面卡接在两个隔板的相对面，所述导风管的表面卡接在蓄水箱内壁的上表面，所述导风管的左端与曝气管的右端相连通，所述曝气管的左端与恒压管的顶端相连通，所述恒压管的底端与混合仓内壁的上表面卡接，所述曝气管与若干个曝气盒的上表面相连通，所述曝气盒的表面开设有若干个曝气孔，所述曝气盒的内壁滑动连接有浮球，所述蓄水箱内壁的上表面与泄压管的底端卡接，所述泄压管的顶端与泄压盒内壁的下表面相连通，所述泄压盒的内壁设置有泄压阀，所述泄压盒的内壁与卡环的表面固定连接，所述稳压仓的内壁开设有若干个喷水孔，位于左侧隔板的右侧面与电机的左侧面固定连接，所述电机的输出轴与驱动轴的左端固定连接，所述驱动轴的右端通过联轴套与气泵的输入轴卡接，所述气泵的右侧面与气压管的左端相连通。
6.所述气压管的顶端与气压仓的下表面卡接，所述气压管内壁的下表面与调压管的顶端相连通，所述调压管的内壁设置有第一调节阀体，所述气压管的内壁设置有第二调节阀体，所述第一调节阀体与第二调节阀体相连接，所述驱动轴的表面卡接有第一斜齿，所述第一斜齿的表面与第二斜齿的表面相啮合，所述第二斜齿的下表面与搅拌轴的顶端固定连接，所述搅拌轴的表面通过轴承卡接在稳压仓内壁的上表面，所述搅拌轴的表面卡接有传输辊，所述搅拌轴的底端通过滑动架卡接在混合仓的内壁，所述混合仓内壁的下表面与传输管的顶端卡接，所述传输管内壁的左侧面与回流管的底端卡接，所述回流管的顶端与混合仓内壁的上表面卡接，所述传输管内壁的左侧面与分流管的底端相连通，所述分流管的顶端与回流管的表面相连通，所述分流管的表面与出料管的顶端相连通。
7.作为本发明的进一步方案：所述密封半环的上表面设置有把手，所述汇流罩的右侧面与若干个震动片的左侧面固定连接，若干个震动片相互平行设置，所述震动片为铝合金薄片。
8.作为本发明的进一步方案：所述螺纹塞内壁的下表面开设有通孔，所述蓄水箱内壁的上表面卡接有入水管，所述入水管的一端设置有软管接头。
9.作为本发明的进一步方案：所述气压管的顶端设置有防护网，所述第一调节阀体与第二调节阀体的流通方向相反。
10.作为本发明的进一步方案：所述搅拌轴的表面设置有若干个搅拌块，所述传输辊的表面设置有配合环。
11.作为本发明的进一步方案：所述出料管、传输管、入水管和导风管的表面均设置有阀门，所述气泵的上表面与气压仓的下表面固定连接。
12.作为本发明的进一步方案：所述导风管的表面与气压仓的表面固定连接，所述导风管的右端位于通孔的下方。
13.作为本发明的进一步方案：所述卡套的左侧面设置有密封环，所述输灰管的顶端设置有卡扣。
14.作为本发明的进一步方案：所述卡环的右侧面与橡胶片的左侧面搭接，所述橡胶片的上表面通过销轴与泄压盒内壁的上表面活动连接。
15.作为本发明的进一步方案：所述浮球具体为空心密封橡胶球，两个隔板的相对面与支撑板的左右两侧面固定连接，所述支撑板的表面与稳压仓的内壁固定连接。
16.（三）有益效果与现有技术相比，本发明的有益效果在于：1、该具有多级搅拌功能的油田固井用输灰装置，通过设置稳压仓、气压仓、蓄水箱、电机、驱动轴、气泵、螺纹塞、筛板、导风管和曝气管，在使用时，水泥在气流的作用下通过输灰管进入到气压仓内部，同时随着水泥与气流持续的通过输灰管灌入，水泥在筛板中直接穿过，较大的结块以及杂质被筛板阻挡，随后气体穿过震动片均匀的进入到汇流罩内，同时电机启动，电机启动时通过驱动轴带动气泵运转，气泵在旋转时配合电机的运作产生的震动传导至气压仓，使其气压仓内部的震动片随之出现震动，水泥穿过震动片的过程中较小的结块在震动片之间的震动作用下逐渐开始散开，直至水泥均匀的进入到汇流罩内部，并通过汇流管进入到稳压仓内部，同时气压仓内部随着气压的增高，气体穿过滤板，随后水泥被滤板阻挡，随后气体通过导风管进入到蓄水箱内部，同时通过导风管导入到曝气管中，随着气体在曝气管内，若干个浮球在浮力的作用下保持将其堵塞，当气压仓内部的气压较大时，气体通过导风管进入曝气管内并顶动浮球向下运动，同时气体通过曝气盒表面的曝气孔进入到水中，并在若干个曝气孔的作用下变为细小的气泡浮起，随着蓄水箱内部的气体增多，水体将空气中的多余杂质过滤，水流在气压的作用下通过导流管将底部的水泥与水的沉积物抽出，水体抽出到稳压仓的环形内壁，并在两个隔板的阻挡下形成水压，直至水体在水压的作用下通过喷水孔均匀的喷洒，与内部的水泥进行均匀的混合，随后水泥与水的混合物沉积在稳压仓内壁的下表面并进入到混合仓内部进行混合即可，同时电机驱动气泵运动时，通过转动第一调节阀体，使其第一调节阀体和第二调节阀体同步旋转，且第一调节阀体与第二调节阀体的偏转方向不一致，同时当第二调节阀体控制气压管内部的气流量较小时，则调压管内部的第一调节阀体旋转开口较大，使其能够保持调节对气压仓内部的进气量，操控内部的气压，调节水泥流动的速度，气压变化的同时气体进入到蓄水箱气压降低，压强减小，与水的混合度保持正比变化关系，需要调节高出水量时，通过转动泄压阀，使其旋转时调节泄压盒内部的空间，调节蓄水箱内部的气体排出量，气体通过蓄水箱排出时顶起橡胶片即可将气体排出，这种多层面相互配合控制保持水泥合理混合与操作的方式，能够在使用时保持水与水泥的配比控制，且对水泥原料的品质具备很强的保障，能够将杂质过滤，且能够将水泥通过震动打散，防止出现堆积，保持原料的最大化利用，多余气体排出时气体中残余的水泥直接与水混合，防止直接排出造成外界污染，且水体直接参与到与水泥的配比，降低资源的浪费，极大的提升了使用的合理性。
17.2、该具有多级搅拌功能的油田固井用输灰装置，通过设置电机、驱动轴、第一斜齿、第二斜齿、搅拌轴、搅拌块、传输辊、分流管、出料管、回流管和恒压管，在使用时，随着水泥与水的混合物沉积到稳压仓的底部，同时电机通过驱动轮带动第一斜齿旋转，第一斜齿带动搅拌轴旋转，使其搅拌轴带动搅拌块和传输辊高速旋转，随后水泥进入到混合仓内首先在搅拌块的作用下开始与水的高速混合，直至向下落到传输辊中，在传输辊作用下向下传输，并在传输辊的作用下进行二次混合后进入到传输管内部，随后水泥在传输管内部随着水泥的增多，水泥在传输辊的作用下向下有一个压力，配比合适的水泥在重力与压力的作用下在传输管的底部，较为稀释的水泥在上层，随后合适的水泥在压力的作用下进入到分流管内部，同时稀释的水泥进入到回流管内，并随着水泥的增多持续压动作用下直至开始回流到混合仓的内部，重新参与到混合的过程中，混合合适的水泥通过分流管后部分进
入到出料管排出即可直接进行固井作业，同时多余的气体在混合仓内部的上方进入到恒压管内，直至通过恒压管进入到曝气管中，并在曝气与水的作用下清理后即可排出，这种方式能够进一步提高水压，使其水体能够保持通过导流管顺流而上抵御重力影响流动，同时配合传输辊，起到循环混合与多级混合的方式，保持混合更为充分彻底，水泥排出时有一定的压强作用使其水泥能够保持良好的传输，通过管路可直接一定距离的传输到井口内部，使用更为方便。
18.3、该具有多级搅拌功能的油田固井用输灰装置，通过设置螺纹塞、滤板、卡套、入水管、橡胶片、卡槽和卡合半环，在使用时，通过转动螺纹塞，随后螺纹塞旋转在卡套内部的过程中，能将其取出对滤板的两面进行清理，随后清理完毕后将螺纹塞拧入卡套内部即可，并保持通孔位于导风管的位置即可，且能够通过把手将密封半环拉起，使其停止密封作用将上方的卡合半环取出，同时将上方的卡合半环取出后即可将筛板取出清理，且同时能够对震动片进行清理，同时通过入水管能够通过软管与水源接通可以保持实时的补水，在补水时，内部气体通过泄压盒排出过程中，其橡胶片与卡环的配合下保持内部的气体只出不进，具备良好的单向流通的效果。
附图说明
19.图1为本发明正视的剖面结构示意图；图2为本发明泄压盒正视的剖面结构示意图；图3为本发明卡套正视的剖面结构示意图；图4为本发明曝气盒正视的剖面结构示意图；图5为本发明筛板立体的结构示意图；图6为本发明第二斜齿正视的剖面结构示意图；图7为本发明调压管正视的剖面结构示意图；图8为本发明稳压仓左视的剖面结构示意图；图中：1稳压仓、2隔板、3气压仓、4蓄水箱、5混合仓、6输灰管、7筛板、8密封半环、9卡合半环、10卡槽、11震动片、12汇流罩、13汇流管、14卡套、15螺纹塞、16滤板、17通孔、18导风管、19曝气管、20曝气盒、21浮球、22曝气孔、23导流管、24喷水孔、25泄压盒、26泄压阀、27卡环、28橡胶片、29泄压管、30支撑板、31电机、32驱动轴、33第一斜齿、34第二斜齿、35搅拌轴、36气泵、37气压管、38调压管、39第一调节阀体、40第二调节阀体、41传输辊、42传输管、43回流管、44分流管、45出料管、46入水管、47恒压管。
具体实施方式
20.下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
21.如图1
‑
8所示，本发明提供一种技术方案：一种具有多级搅拌功能的油田固井用输灰装置，包括稳压仓1，稳压仓1的左右两侧面与两个隔板2的相对面固定连接，位于右侧隔板2的右侧面与气压仓3的表面卡接，稳压仓1的左侧面与蓄水箱4的右侧面固定连接，稳压仓1内壁的下表面与混合仓5的上表面卡接，气压仓3内壁的上表面与输灰管6的底端卡接，气压仓3内壁的上表面设置有密封半环8，密封半环8的内壁与气压仓3内壁的下表面均固定连接有卡合半环9，两个卡合半环9的内壁均开设有卡槽10，两个卡槽10内滑动连接有同一
个筛板7，位于上方卡合半环9的上表面与密封半环8的内壁固定连接，气压仓3的内壁与汇流罩12的表面固定连接，汇流罩12的左侧面与汇流管13的底端卡接，汇流管13的顶端与稳压仓1内壁的下表面相连通，气压仓3内壁的右侧面与卡套14的左侧面固定连接，卡套14的内壁与螺纹塞15的表面螺纹连接，螺纹塞15的内壁与滤板16的表面固定连接。
22.卡套14内壁的下表面与导风管18的右端相连通，导风管18的表面卡接在两个隔板2的相对面，导风管18的表面卡接在蓄水箱4内壁的上表面，导风管18的左端与曝气管19的右端相连通，曝气管19的左端与恒压管47的顶端相连通，恒压管47的底端与混合仓5内壁的上表面卡接，曝气管19与若干个曝气盒20的上表面相连通，曝气盒20的表面开设有若干个曝气孔22，曝气盒20的内壁滑动连接有浮球21，蓄水箱4内壁的上表面与泄压管29的底端卡接，泄压管29的顶端与泄压盒25内壁的下表面相连通，泄压盒25的内壁设置有泄压阀26，泄压盒25的内壁与卡环27的表面固定连接，稳压仓1的内壁开设有若干个喷水孔24，位于左侧隔板2的右侧面与电机31的左侧面固定连接，电机31的输出轴与驱动轴32的左端固定连接，驱动轴32的右端通过联轴套与气泵36的输入轴卡接，气泵36的右侧面与气压管37的左端相连通。
23.气压管37的顶端与气压仓3的下表面卡接，气压管37内壁的下表面与调压管38的顶端相连通，调压管38的内壁设置有第一调节阀体39，气压管37的内壁设置有第二调节阀体40，第一调节阀体39与第二调节阀体40相连接，驱动轴32的表面卡接有第一斜齿33，第一斜齿33的表面与第二斜齿34的表面相啮合，第二斜齿34的下表面与搅拌轴35的顶端固定连接，搅拌轴35的表面通过轴承卡接在稳压仓1内壁的上表面，搅拌轴35的表面卡接有传输辊41，搅拌轴35的底端通过滑动架卡接在混合仓5的内壁，混合仓5内壁的下表面与传输管42的顶端卡接，传输管42内壁的左侧面与回流管43的底端卡接，回流管43的顶端与混合仓5内壁的上表面卡接，传输管42内壁的左侧面与分流管44的底端相连通，分流管44的顶端与回流管43的表面相连通，分流管44的表面与出料管45的顶端相连通。
24.具体的，如图1、2、3和8所示，螺纹塞15内壁的下表面开设有通孔17，蓄水箱4内壁的上表面卡接有入水管46，入水管46的一端设置有软管接头，出料管45、传输管42、入水管46和导风管18的表面均设置有阀门，气泵36的上表面与气压仓3的下表面固定连接，搅拌轴35的表面设置有若干个搅拌块，传输辊41的表面设置有配合环，通过设置通孔17，通孔17能够保持螺纹塞15在固定后能够保持良好的导流效果，通过设置阀门，阀门能够调节开合的流量大小，同时能够保持操作其闭合，通过设置搅拌块，在搅拌轴35旋转时，带动搅拌块旋转的过程中能够保持良好的混合效果，通过设置配合环，配合环能够保持传输辊41旋转时具备良好的导流效果，具备较高的贴合性。
25.具体的，如图4、5和6所示，密封半环8的上表面设置有把手，汇流罩12的右侧面与若干个震动片11的左侧面固定连接，若干个震动片11相互平行设置，震动片11为铝合金薄片，气压管37的顶端设置有防护网，第一调节阀体39与第二调节阀体40的流通方向相反，导风管18的表面与气压仓3的表面固定连接，导风管18的右端位于通孔17的下方，卡套14的左侧面设置有密封环，输灰管6的顶端设置有卡扣，卡环27的右侧面与橡胶片28的左侧面搭接，橡胶片28的上表面通过销轴与泄压盒25内壁的上表面活动连接，浮球21具体为空心密封橡胶球，两个隔板2的相对面与支撑板30的左右两侧面固定连接，支撑板30的表面与稳压仓1的内壁固定连接，通过设置把手，把手在使用时能够方便能对密封半环8进行抓取移动，
通过设置震动片11，震动片11能够保持良好的分离效果，同时在高频震动的作用下能够保持将水泥进行高度分散，保持气体的良好携带性，同时便于与水均匀混合效果，通过设置防护网，防护网能够在气泵36未使用时防止较大的异物进入，起到很好的保护效果，通过设置卡扣，输灰管6能够通过卡扣保持与原料罐的稳定连接，通过设置浮球21，浮球21为空心橡胶球，使其在使用时的过程中能够保持良好的贴合闭水效果，同时浮力能够得到保障，通过设置支撑板30，支撑板30起到对电机31的良好防护效果。
26.本发明的工作原理为：s1、在使用时，水泥在气流的作用下通过输灰管6进入到气压仓3内部，同时随着水泥与气流持续的通过输灰管6灌入，水泥在筛板7中直接穿过，较大的结块以及杂质被筛板7阻挡，随后气体穿过震动片11均匀的进入到汇流罩12内，同时电机31启动，电机31启动时通过驱动轴32带动气泵36运转，气泵36在旋转时配合电机31的运作产生的震动传导至气压仓3，使其气压仓3内部的震动片11随之出现震动，水泥穿过震动片11的过程中较小的结块在震动片11之间的震动作用下逐渐开始散开，直至水泥均匀的进入到汇流罩12内部，并通过汇流管13进入到稳压仓1内部，同时气压仓3内部随着气压的增高，气体穿过滤板16，随后水泥被滤板16阻挡，随后气体通过导风管18进入到蓄水箱4内部，同时通过导风管18导入到曝气管19中，随着气体在曝气管19内，若干个浮球21在浮力的作用下保持将其堵塞；s2、当气压仓3内部的气压较大时，气体通过导风管18进入曝气管19内并顶动浮球21向下运动，同时气体通过曝气盒20表面的曝气孔22进入到水中，并在若干个曝气孔22的作用下变为细小的气泡浮起，随着蓄水箱4内部的气体增多，水体将空气中的多余杂质过滤，水流在气压的作用下通过导流管23将底部的水泥与水的沉积物抽出，水体抽出到稳压仓1的环形内壁，并在两个隔板2的阻挡下形成水压，直至水体在水压的作用下通过喷水孔24均匀的喷洒，与内部的水泥进行均匀的混合，随后水泥与水的混合物沉积在稳压仓1内壁的下表面并进入到混合仓5内部进行混合即可，同时电机31驱动气泵36运动时，通过转动第一调节阀体39，使其第一调节阀体39和第二调节阀体40同步旋转，且第一调节阀体39与第二调节阀体40的偏转方向不一致，同时当第二调节阀体40控制气压管37内部的气流量较小时，则调压管38内部的第一调节阀体39旋转开口较大，使其能够保持调节对气压仓3内部的进气量，操控内部的气压，调节水泥流动的速度，气压变化的同时气体进入到蓄水箱4气压降低，压强减小，与水的混合度保持正比变化关系，需要调节高出水量时；s3、通过转动泄压阀26，使其旋转时调节泄压盒25内部的空间，调节蓄水箱4内部的气体排出量，气体通过蓄水箱4排出时顶起橡胶片28即可将气体排出，随着水泥与水的混合物沉积到稳压仓1的底部，同时电机31通过驱动轮带动第一斜齿33旋转，第一斜齿33带动搅拌轴35旋转，使其搅拌轴35带动搅拌块和传输辊41高速旋转，随后水泥进入到混合仓5内首先在搅拌块的作用下开始与水的高速混合，直至向下落到传输辊41中，在传输辊41作用下向下传输，并在传输辊41的作用下进行二次混合后进入到传输管42内部，随后水泥在传输管42内部随着水泥的增多，水泥在传输辊41的作用下向下有一个压力，配比合适的水泥在重力与压力的作用下在传输管42的底部，较为稀释的水泥在上层，随后合适的水泥在压力的作用下进入到分流管44内部，同时稀释的水泥进入到回流管43内，并随着水泥的增多持续压动作用下直至开始回流到混合仓5的内部，重新参与到混合的过程中，混合合适的水泥通过分流管44后部分进入到出料管45排出即可直接进行固井作业，同时多余的气体在混
合仓5内部的上方进入到恒压管47内，直至通过恒压管47进入到曝气管19中，并在曝气与水的作用下清理后即可排出。
27.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
28.上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下作出各种变化。