一种石油钻采用固井水泥混浆装置的制作方法

本发明涉及石油钻采固井，更具体地说，它涉及一种石油钻采用固井水泥混浆装置。

背景技术：

1、在油田施工作业中，为了加固井壁，保证继续钻井，封隔井眼内的油层、气层和水层，保护油气井套管、增加油气井寿命以及提高油气产量，为此下入优质套管，并在井筒与套管之间的环空区域充填水泥浆，称为固井作业。固井作业是石油钻采作业过程中不可缺少的一个重要环节。

2、其中，固井作业用到的固井水泥主要材料包括水硬性硅酸钙熟料、石膏和助磨剂等，在实际固井作业时，需要根据固井井深深度、底层压力条件、水泥浆的流动特性等参数需求，往固井水泥泥浆中添加一些添加剂，如能够调节水泥泥浆稠化时间的促凝剂和缓凝剂、能够改变水泥泥浆密度的比重调节剂、能够控制水泥浆的流动性的减阻剂等。

3、目前，现有的固井水泥混浆装置在进行水泥混合时，容易因为搅拌不充分，导致固体原料结成疙瘩，揉搓不开，影响水泥的固井效果。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种石油钻采用固井水泥混浆装置，旨在解决上述技术问题。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种石油钻采用固井水泥混浆装置，所述石油钻采用固井水泥混浆装置用于将固井水泥原料搅拌混合均匀，所述石油钻采用固井水泥混浆装置包括：

3、箱体，所述箱体上设置有入料口，入料口用于将水泥原料投入到箱体中；

4、搅拌机构，所述搅拌机构包括搅拌组件和揉搓组件，所述搅拌组件安装在箱体上，所述揉搓组件安装在搅拌组件上，其中，所述揉搓组件用于将成团的水泥原料揉搓散开，所述搅拌组件用于将水泥原料搅拌混合均匀。

5、作为本发明进一步的方案：所述搅拌组件包括第一电机、主轴、固定座、搅拌杆和搅拌叶，所述第一电机固定安装在箱体上，第一电机的输出端固定连接有主轴，主轴贯穿至箱体内且主轴与箱体转动连接，所述主轴远离第一电机的一端转动连接有固定座，固定座与箱体底部固定连接，所述主轴位于箱体内且靠近固定座的一端侧部固定连接有搅拌杆，搅拌杆的侧部固定连接有多个搅拌叶。

6、作为本发明进一步的方案：所述揉搓组件包括偏心驱动组件、挤压板、搓板、套筒、抵环、弹簧和螺纹轴，所述搓板固定安装在所述搅拌叶上，所述主轴位于第一电机与搓板之间的位置固定连接有螺纹轴，螺纹轴螺纹连接有套筒，套筒套接在主轴上，且套筒靠近第一电机的一端与主轴滑动连接，沿主轴的轴心线方向上，所述螺纹轴靠近第一电机的一端固定连接有弹簧，弹簧远离螺纹轴的一端固定连接有抵环，抵环远离弹簧的一端与套筒摩擦抵触，所述套筒的圆周面上固定连接有挤压板，其中，沿主轴的轴心线方向上，所述挤压板与搓板之间重叠的区域为揉搓区域，所述挤压板远离搓板的一侧驱动连接有偏心驱动组件，所述偏心驱动组件安装在箱体上，且偏心驱动组件用于驱动调节揉搓区域的高度；

7、当在偏心驱动组件的驱动下，所述挤压板沿主轴的轴心线方向朝靠近搓板的方向移动至最大位移时，所述套筒沿主轴的轴心线方向朝靠近搓板的方向移动至最大位移，同时，套筒绕主轴的轴心线转动一定角度，所述抵环朝靠近螺纹轴的方向移动至最大位移，所述弹簧沿主轴的轴心线方向压缩变形；

8、当在弹簧的弹力驱动下，所述挤压板沿主轴的轴心线方向朝远离搓板的方向移动至挤压板的初始位置时，所述套筒沿主轴的轴心线方向朝远离搓板的方向移动至套筒的初始位置，同时，套筒绕主轴的轴心线反向转动一定角度，所述抵环朝远离螺纹轴的方向移动至抵环的初始位置。

9、作为本发明进一步的方案：所述偏心驱动组件包括副轴、凸轮、第一齿轮和第一齿环，所述副轴设置在挤压板朝向第一电机的一侧，所述副轴的一端与主轴侧部转动连接，副轴远离主轴的一端固定连接有第一齿轮，第一齿轮与第一齿环啮合传动，所述第一齿环固定安装在箱体内壁上，副轴位于主轴与第一齿轮之间的部位固定连接有凸轮，其中，所述凸轮的转动轴心线与主轴的转动轴心线相交，且凸轮的圆弧侧面与挤压板摩擦抵触；

10、沿所述主轴的轴心线方向上，当凸轮的凸部由最高点位置转动至最低点位置时，所述挤压板朝靠近搓板的方向移动至最大位移；当凸轮的凸部由最低点位置转动至最高点位置时，所述挤压板朝远离搓板的方向移动至初始位置。

11、作为本发明进一步的方案：所述搓板的数量有多个，且沿主轴的径向上，多个所述搓板间隔设置，所述挤压板朝向搅拌杆的一侧固定连接有多个导向杆，导向杆通过相邻搓板之间的间隙贯穿至搓板靠近搅拌杆的一侧，所述导向杆用于搅拌揉搓区域的固井水泥原料。

12、作为本发明进一步的方案：所述石油钻采用固井水泥混浆装置还包括刮料机构，所述刮料机构用于将箱体内壁粘附的泥浆刮除干净。

13、作为本发明进一步的方案：所述刮料机构包括第二电机、第二齿轮、齿环套轴、底刮板和侧刮板，所述第二电机固定安装在箱体底部，第二电机的输出轴贯穿箱体至箱体内，且所述第二电机的输出轴位于箱体内的一端固定连接有第二齿轮，第二齿轮啮合传动有齿环套轴，齿环套轴与固定座滑动连接，所述齿环套轴的圆周面上固定连接有底刮板，所述底刮板远离齿环套轴的一端固定连接有侧刮板，其中，所述底刮板靠近箱体内表面底壁的侧面与箱体内表面底壁摩擦贴合，所述侧刮板靠近箱体内表面侧壁的侧面与箱体内表面侧壁摩擦贴合。

14、作为本发明进一步的方案：所述石油钻采用固井水泥混浆装置还包括加料机构，所述加料机构用于将添加剂定量加入固井水泥中，加料机构包括储备罐、外壳、第三电机、丝杆、滑杆、挡板、转送罐和加料管，所述储备罐固定安装在箱体上，储备罐用于储备添加剂原料，储备罐侧端固定连接有外壳，外壳内部滑动连接有转送罐，转送罐靠近储备罐的一端侧部固定连接有挡板，转送罐外端固定连接有滑杆，滑杆远离转送罐的一端螺纹连接有丝杆，其中，滑杆与外壳滑动连接，所述丝杆的输入端固定连接有第三电机，且丝杆靠近第三电机的一端和丝杆远离第三电机的一端分别与外壳转动连接，第三电机固定安装在外壳上，所述加料管的一端与箱体连通，所述加料管的另一端固定连接在外壳上，且加料管的另一端与转送罐上开设的第二连通口连通配合，第二连通口用于将转送罐中的添加剂原料输送至加料管中，所述转送罐上靠近储备罐的一端开设有第一连通口，第一连通口用于将储备罐中的添加剂原料输送至转送罐中；

15、当所述滑杆位于初始位置时，所述转送罐位于靠近储备罐的位置，且储备罐通过第一连通口与转送罐连通，所述第二连通口与加料管间隔设置，且第二连通口的输出端与外壳内壁贴合；

16、当在所述第三电机的驱动下，所述滑杆朝靠近加料管的方向移动至最大位移时，所述转送罐沿转送罐与外壳的滑动方向朝靠近加料管的方向滑动至最大位移，所述第一连通口与储备罐间隔设置，且第一连通口的输入端与外壳内壁贴合，所述储备罐与第一连通口的连通处通过挡板阻隔开来，所述转送罐通过第二连通口与加料管连通。

17、作为本发明进一步的方案：所述石油钻采用固井水泥混浆装置还包括卸料管和卸料板，所述卸料管固定安装在箱体下端，且箱体中位于卸料管靠近箱体内腔的一端位置滑动连接有卸料板，所述卸料板用于控制卸料管的工作状态，所述卸料管用于将混浆后的固井水泥输送至箱体外。

18、采用本发明实施例提供的技术方案，与现有技术相比，至少具有以下有益效果：

19、1、该发明装置通过设置搅拌机构，利用搅拌机构中搅拌组件和揉搓组件的联合作业，使得在第一电机的驱动下，搅拌叶对水泥原料进行搅拌的同时，借助主轴和副轴的传动，使得凸轮传动挤压板，使挤压板与搓板之间的揉搓区域高度减小，以对位于揉搓区域中的水泥泥浆进行揉搓，以实现将成团的水泥原料揉搓开，有效提高对水泥泥浆的混料搅拌，保证水泥泥浆的搅拌均匀效果；

20、2、并且，本发明装置还设置有加料机构，通过转送罐34的定量输送添加剂，实现定量将添加剂添加至箱体中，精准把控调节水泥泥浆的特性，以适应施工现场的固井需求；

21、3、此外，本发明装置利用刮料机构，刮料机构和搅拌机构搭配作业，使得在搅拌作业的过程中，刮料机构可以实现对水泥泥浆的辅助搅拌，以及避免水泥泥浆粘附在箱体内壁上，而且，在搅拌作业结束后，刮料机构还可以单独作业，以辅助加速水泥泥浆的下料，有效避免箱体内壁上残留水泥泥浆，提高下料质量。