循环灌注计量罐的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种循环灌注计量罐，其包括上端开口的罐体，罐体分为灌注返液计量区、压井液储备区、洗井循环沉砂区，压井液储备区和洗井循环沉砂区上部连通，压井液储备区依次通过上水管、泵注设备、进井口管线与井筒口连通，上水管设有第一蝶阀，洗井循环沉砂区通过导流管与井筒口连通，导流管设有第二蝶阀，灌注返液计量区通过输入管与压井液储备区连通，输入管设有第三蝶阀，灌注返液计量区通过第一管线、进井口方管、第二管线与井筒口相连通，第一管线设有第四蝶阀和电潜泵，井筒口通过回流管、出井口方管与灌注返液计量区连通，回流管设有第五蝶阀。本实用新型实现了循环洗井、下钻返液回收计量、起钻入井筒灌液计量的三重功效。
【专利说明】循环灌注计量罐
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及油气水井井下作业【技术领域】的一种现场设备，尤其是一种循环灌
注计量罐。
【背景技术】
[0002]在石油开采作业中，井下作业是较为频繁的施工，起下作业如果灌注计量不准确，会造成井控险情甚至井喷，因此灌注计量尤为重要。
[0003]目前，井下作业灌注计量基本是三种方式:利用单独计量罐进行计量；大罐液位差灌注；另一种方式是采取水泥车进行灌注。以上三种方式都有其特点，能单独进行灌注，实现准确计量只有单独计量罐一种方式。但是这三种方式的共同缺点是不能方便实现返出的计量，且占用搬运和现场摆放布局的空间，且维护保养需单独进行，耗费人力物力财力。
【发明内容】
[0004]本实用新型要解决的技术问题是提供一种能够解决修井各工况准确计量坐岗监控问题的循环灌注计量罐。
[0005]为了解决上述技术问题，本实用新型包括上端开口的罐体，所述罐体通过两个隔板从左到右依次分为灌注返液计量区、压井液储备区和洗井循环沉砂区，所述压井液储备区和洗井循环沉砂区之间的隔板上端中部形成有一半圆开口，所述压井液储备区依次通过上水管、泵注设备、进井口管线与井筒口相连通且该上水管上设有第一蝶阀，所述洗井循环沉砂区通过导流管与井筒口相连通，所述导流管位于洗井循环沉砂区上方且该导流管上还设有第二蝶阀，所述灌注返液计量区通过输入管与压井液储备区连通且该输入管通过一第三蝶阀控制通断，所述灌注返液计量区还依次通过第一管线、进井口方管、第二管线与井筒口相连通，该灌注返液计量区内壁上还设有计量刻度，所述第一管线上设有一第四蝶阀和一电潜泵，所述第二管线上设有第六蝶阀，所述井筒口依次通过回流管、出井口方管与灌注返液计量区连通，所述回流管上设有第五蝶阀，所述出井口方管的出口端位于所述灌注返液计量区上端。
[0006]所述上水管一端与所述压井液储备区的底部连通，另一端穿过所述洗井循环沉砂区向外伸出，该上水管暴露在外侧的部位上设有所述第一蝶阀。
[0007]所述泵注设备一端通过倒刺与上水管连通，另一端与所述进井口管线相连通。
[0008]所述输入管一端与所述压井液储备区的底部连通，另一端与所述灌注返液计量区的底部连通。
[0009]所述第一管线一端与所述输入管连通灌注返液计量区的端部连通，另一端与所述进井口方管连通。
[0010]所述进井口方管和出井口方管均设置在所述罐体上方。
[0011]本实用新型的有益效果是:
[0012]从功能上考虑，实现了循环洗井、下钻返液回收计量、起钻入井筒灌液计量的三重功效。
[0013]从现场布局及占地面积上考虑，减少了占地面积、提高了现场标准化的摆放布局。
[0014]从能耗上考虑，节约单独计量罐或水泥车的使用，灌注计量时仅用一台电潜泵即可，节约大量占用水泥车的资金，节约出水泥车进行功能的更大发挥。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型循环灌注计量罐的俯视流程示意图；
[0016]图2为本实用新型循环灌注计量罐的主视结构示意图；
[0017]图3为本实用新中压井液储备区和洗井循环沉砂区间隔板的结构示意图。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细的说明:
[0019]参见图1至图3，本实用新型的循环灌注计量罐包括上端开口的罐体1，所述罐体I通过两个隔板从左到右依次分为灌注返液计量区II1、压井液储备区I和洗井循环沉砂区II，所述压井液储备区I和洗井循环沉砂区II之间的隔板上端中部形成有一半圆开口 2，半圆开口 2的设计使得压井液储备区I和洗井循环沉砂区II的上部连通，便于液体介质的流通而沉砂则沉降在洗井循环沉砂区II内底部。循环灌注计量罐还可以利用现场目前各井都有的13m3循环罐进行改造，改装成三部分:如上所述的压井液储备区1、洗井循环沉砂区II和灌注返液计量区III。其中洗井循环沉砂区I1:保持2m3的体积，可随时进行清洁罐内沉砂的作用，上部与压井液储备区I连通，实现不间断循环洗井。压井液储备区1:保持9m3的内容积，连接洗井循环系统，可随时补充液体，亦可为灌注返液计量部分提供供液和回收返液的功能。灌注返液计量区II1:利用电潜泵通过导流管实现井内压井液的灌注、亦可通过导流管把井内返出的压井液进行单独计量。
[0020]所述压井液储备区I依次通过上水管3、泵注设备(图中未示)、进井口管线4与井筒口 5相连通且该上水管3上设有第一蝶阀6。所述上水管3 —端与所述压井液储备区I的底部连通，另一端穿过所述洗井循环沉砂区II向外伸出，该上水管3暴露在外侧的部位上设有所述第一蝶阀6。所述泵注设备一端通过倒刺19与上水管3连通，另一端与所述进井口管线4相连通。通过启动泵注设备，能够将压井液储备区I的液体直接泵入到井筒口5内。
[0021]所述洗井循环沉砂区II通过导流管7与井筒口 5相连通，所述导流管7位于洗井循环沉砂区II上方且该导流管7上还设有第二蝶阀8。
[0022]所述灌注返液计量区III通过输入管9与压井液储备区I连通且该输入管9通过一第三蝶阀10控制通断，所述输入管9 一端与所述压井液储备区I的底部连通，另一端与所述灌注返液计量区III的底部连通，该输入管9暴露在外侧的部位上设有所述第三蝶阀10。所述灌注返液计量区III还依次通过第一管线11、进井口方管12、第二管线13与井筒口 5相连通，该灌注返液计量区III内壁上还设有计量刻度，计量刻度的设计便于操作人员从罐体I上方观察灌注返液计量区III内液体的容积变化，所述第一管线11 一端与所述输入管9连通灌注返液计量区III的端部连通，另一端与所述进井口方管12连通，所述第一管线11上还设有一第四蝶阀14和一电潜泵(图中未示)，所述第二管线13上设有第六蝶阀15，通过启动电潜泵，能够将灌注返液计量区III的液体经管线泵入到井筒口 5内。所述井筒口 5依次通过回流管16、出井口方管17与灌注返液计量区III连通，所述回流管16上设有第五蝶阀18，所述出井口方管17的出口端位于所述灌注返液计量区III上端，所述井筒口 5灌满后，其内的液体可从回流管16和出井口方管17返回到灌注返液计量区III内。
[0023]所述进井口方管12和出井口方管17均设置在所述罐体I上方。
[0024]根据井下作业的技术特点，主体施工工况基本是:起钻、下钻、循环。(以下压井液储备区I简称为I区，洗井循环沉砂区II简称为II区，灌注返液计量区III简称为III区)
[0025]一、起钻工况时:井内由于管柱起出的体积，需要随时补充井内的压井液，确保液面在井口，达到井控安全的目的。
[0026]灌注流程:提前储备III区内的压井液，关闭第一蝶阀6、第二蝶阀8、第三蝶阀10，打开第四蝶阀14、第六蝶阀15、第五蝶阀18，利用电潜泵连接第一管线11上，III区内的压井液则通过第一管线U、进井口方管12、第二管线13泵入井筒口 5内，实现灌注。井筒口5灌满后，其内的压井液即从回流管16和出井口方管17返出，回流到III区内。通过III区罐内容积的变化量是否正常，精确判断是否存在溢流或漏失等异常现象。
[0027]二、下钻工况时:井内压井液在下钻钻具体积增加的同时，不断排出井内压井液。利用循环灌注计量罐的返液回收功能，实现罐内计量，预测下钻时存在溢流(含漏失)风险的判断识别。
[0028]返液流程:关闭第一蝶阀6、第二蝶阀8、第三蝶阀10、第四蝶阀14、第六蝶阀15，打开第五蝶阀18，下钻过程中，由井内排出的压井液经回流管16和出井口方管17返出，回流到III区内。通过III区内的容积变化，精确计算核实返液是否正常。其中，增补或排出III区的压井液时，仅需打开第三蝶阀10即可。
[0029]三、循环工况时:在冲砂、钻塞、套磨铣等工况时，需要循环罐中的干净压井液不断置换出井内的砂子、灰浆、碎屑等杂质，利用循环灌注计量罐的进液洗井、返液回收功能，实现罐内及井筒的大循环，达到清洁井筒、罐内计量的功能，同时可预测循环时存在溢流(含漏失)风险，提高判断识别的能力。
[0030]循环时的流程:上水管3端部连接泵注设备，打开第一蝶阀6、第二蝶阀8，关闭第三蝶阀10、第四蝶阀14、第五蝶阀18、第六蝶阀15，而且将进井口管线4的端部与井筒口 5内的油管口 /油套环空连通，将导流管7的的端部与井筒口 5内的油套环空/油管口连通，启动泵注设备，I区内大容积的压井液跨越III区通过上水管3、进井口管线4泵入井筒口 5内，进行正洗井或反洗井，返出的杂物通过导流管7回流至II区罐内进行沉淀，清洁的压井液从II区顶部半圆开口 2回流至I区顶部。这样就建立了罐内和井筒的大循环，也使进出口实现了分割，确保了安全。
[0031]综上所述，本实用新型的内容并不局限在上述的实施例中，本领域的技术人员可以在本实用新型的技术指导思想之内提出其他的实施例，但这些实施例都包括在本实用新型的范围之内。
【权利要求】
1.一种循环灌注计量罐，包括上端开口的罐体(I)，其特征在于:所述罐体(I)通过两个隔板从左到右依次分为灌注返液计量区(III)、压井液储备区(I )和洗井循环沉砂区(II)，所述压井液储备区(I )和洗井循环沉砂区(II)之间的隔板上端中部形成有一半圆开口(2)，所述压井液储备区(I )依次通过上水管(3)、泵注设备、进井口管线(4)与井筒口(5)相连通且该上水管(3 )上设有第一蝶阀(6 )，所述洗井循环沉砂区(II)通过导流管(7 )与井筒口( 5 )相连通，所述导流管(7 )位于洗井循环沉砂区(II)上方且该导流管(7 )上还设有第二蝶阀(8)，所述灌注返液计量区(III)通过输入管(9)与压井液储备区(I )连通且该输入管(9)通过一第三蝶阀(10)控制通断，所述灌注返液计量区(III)还依次通过第一管线(11)、进井口方管(12)、第二管线(13)与井筒口(5)相连通，该灌注返液计量区(III)内壁上还设有计量刻度，所述第一管线(11)上设有一第四蝶阀(14)和一电潜泵，所述第二管线(13)上设有第六蝶阀(15)，所述井筒口(5)依次通过回流管(16)、出井口方管(17)与灌注返液计量区(III)连通，所述回流管(16)上设有第五蝶阀(18)，所述出井口方管(17)的出口端位于所述灌注返液计量区(III)上端。
2.按照权利要求1所述的循环灌注计量罐，其特征在于:所述上水管(3)—端与所述压井液储备区(I )的底部连通，另一端穿过所述洗井循环沉砂区(II)向外伸出，该上水管(3)暴露在外侧的部位上设有所述第一蝶阀(6 )。
3.按照权利要求1所述的循环灌注计量罐，其特征在于:所述泵注设备一端通过倒刺(19)与上水管(3)连通，另一端与所述进井口管线(4)相连通。
4.按照权利要求1所述的循环灌注计量罐，其特征在于:所述输入管(9)一端与所述压井液储备区(I )的底部连通，另一端与所述灌注返液计量区(III)的底部连通。
5.按照权利要求4所述的循环灌注计量罐，其特征在于:所述第一管线(11)一端与所述输入管(9)连通灌注返液计量区(III)的端部连通，另一端与所述进井口方管(12)连通。
6.按照权利要求1所述的循环灌注计量罐，其特征在于:所述进井口方管(12)和出井口方管(17 )均设置在所述罐体(I)上方。
【文档编号】E21B21/08GK203594391SQ201320803497
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2013年12月5日 优先权日:2013年12月5日
【发明者】黄德辉, 贾正发, 王江, 赵庆杰, 史凌, 孙增光, 张德龙, 柴剑 申请人:中国石油集团渤海钻探工程有限公司