程,備用;
之后,又可重復(fù)上述六個(gè)流程,便可實(shí)現(xiàn)連續(xù)、均勻地將粒子注入到高壓主管匯中,注入井筒。
[0015]本發(fā)明的有益效果是:通過設(shè)計(jì)粒子舉升灌裝系統(tǒng)、壓力補(bǔ)償系統(tǒng)、雙罐注入系統(tǒng)和防堵混合系統(tǒng),真正實(shí)現(xiàn)粒子連續(xù)注入、防堵且粒子濃度連續(xù)可調(diào)的目的,并通過電路控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)操作的遠(yuǎn)程控制;在不改變高壓主管匯壓力的條件下,管匯中始終保持有固定濃度的粒子,真正的實(shí)現(xiàn)粒子連續(xù)注入,可長時(shí)間連續(xù)工作,提高工作效率;具有良好的防堵效果;粒子濃度可連續(xù)的調(diào)節(jié);粒子與鉆井液兩級(jí)混合,更加均勻;可實(shí)現(xiàn)操作的遠(yuǎn)程控制;其結(jié)構(gòu)合理緊湊,使用安全可靠,可大幅縮短鉆井周期。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明的整體裝置工作示意圖;
圖2為本發(fā)明的整體裝置右側(cè)視圖;
圖3為圖1中A處局部放大圖;
圖4為圖2中B處局部放大圖; 圖5為本發(fā)明的防堵混合系統(tǒng)外部視圖;
圖6為本發(fā)明的防堵混合系統(tǒng)俯視圖;
圖7為本發(fā)明的防堵混合系統(tǒng)局部剖視圖;
圖8為圖6中C-C剖視圖;
圖9為本發(fā)明的兩向閥的俯視圖;
圖10為圖9中D-D剖視圖;
圖11為圖7中E處放大圖;
圖12為本發(fā)明的防堵噴頭的示意圖;
圖13為本發(fā)明的粒子截止閥示意圖;
上圖中:粒子舉升灌裝系統(tǒng)1、壓力補(bǔ)償系統(tǒng)2、雙罐注入系統(tǒng)3、防堵混合系統(tǒng)4和電路控制系統(tǒng)5、泥漿池6、鉆井泵7、管線8、第一泥漿閥9、第二泥漿閥10、第三泥漿閥11、第四泥漿閥12、第一高壓主管匯13、第二高壓主管匯14,
儲(chǔ)料箱1-1、垂直螺旋輸送機(jī)1-2、電機(jī)1-3、料斗1-4和粒子灌裝閥1-5,升壓管線2_1、升壓用泥漿閥2-2,粒子注入罐3-1、粒子截止閥3-2,圓柱孔3-2-1,粒子截止閥本體3_2_2,引射器4-1和防堵噴頭4-2,兩向閥4-1-1、粒子濃度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)4-1-2、下料管4_1_3和混合腔4-1-4,閥門體4-1-1-1、單向開關(guān)4-1-1-2和拉伸彈簧4_1_1_3,外部大齒輪4_1_2_1、第一外部小齒輪4-1-2-2和第二外部小齒輪4-1-2-3、第一內(nèi)部小齒輪4_1_2_4和第二內(nèi)部小齒輪4-1_2_5、第一齒條4-1_2_6、第二齒條4-1_2_7、第一半圓球形閥4-1_2_8、第二半圓球形閥4-1-2-9,頂部尖帽4-2-1、防堵噴嘴4-2-2、濾砂網(wǎng)4_2_3。
【具體實(shí)施方式】
[0017]結(jié)合附圖1-13,對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述:
一種壓力自動(dòng)補(bǔ)償式壓差引射粒子連續(xù)注入裝置,包括粒子舉升灌裝系統(tǒng)(1)、壓力補(bǔ)償系統(tǒng)(2)、雙罐注入系統(tǒng)(3)、防堵混合系統(tǒng)(4)和電路控制系統(tǒng)(5),粒子舉升灌裝系統(tǒng)
(I)與雙罐注入系統(tǒng)(3)的入口連接,且雙罐注入系統(tǒng)(3)的側(cè)壁連通壓力補(bǔ)償系統(tǒng)(2),在雙罐注入系統(tǒng)(3)的底部連接防堵混合系統(tǒng)(4),一側(cè)安設(shè)電路控制系統(tǒng)(5);所述的粒子舉升灌裝系統(tǒng)(I)將粒子舉升至雙罐注入系統(tǒng)(3)中;所述的壓力補(bǔ)償系統(tǒng)可對(duì)雙罐注入系統(tǒng)(3)的粒子注入罐(3-1)預(yù)升壓至工作壓力,并完成粒子與鉆井液的初級(jí)混合;所述的雙罐注入系統(tǒng)(3)可通過兩個(gè)粒子注入罐的交替使用將粒子連續(xù)的注入到高壓管匯中;所述的防堵混合系統(tǒng)(4)可防止堵塞事故的發(fā)生,實(shí)現(xiàn)粒子濃度的可控可調(diào),并完成粒子與鉆井液的兩級(jí)混合;所述的電路控制系統(tǒng)(5)可實(shí)現(xiàn)操作的遠(yuǎn)程控制。
[0018]上述的粒子舉升灌裝系統(tǒng)(I)包括儲(chǔ)料箱(1-1)、垂直螺旋輸送機(jī)(1-2)、電機(jī)(1-3)、料斗(1-4)和粒子灌裝閥(1-5);垂直螺旋輸送機(jī)(1-2)在頂部電機(jī)(1-3)的帶動(dòng)下,將儲(chǔ)料箱(1-1)中的粒子舉升到設(shè)備的最高處,灌入到料斗(1-4)中;通過啟閉粒子灌裝閥(1-5),將粒子注入左右兩個(gè)粒子注入罐(3-1)中。
[0019]上述的壓力補(bǔ)償系統(tǒng)(2)包括升壓管線(2-1)、升壓用泥漿閥(2-2);所述的升壓管線(2-1)為高壓主管線的一個(gè)分支,通過打開升壓用泥漿閥(2-2)向粒子注入罐(3-1)內(nèi)輸入高壓鉆井液,將粒子注入罐(3-1)升壓至工作壓力,完成預(yù)升壓過程,并完成粒子與鉆井液的初級(jí)混合,形成粒子混漿,避免粒子注入罐(3-1)接通高壓管匯后升壓出現(xiàn)壓力下降和管匯中粒子間斷現(xiàn)象的發(fā)生。
[0020]上述的雙罐注入系統(tǒng)(3)包括粒子注入罐(3-1)和粒子截止閥(3-2);所述的粒子注入罐為左右并聯(lián)的雙罐,將罐中粒子通過壓差引射的方式注入到連接高壓主管匯的混合腔(4-1-4)中;所述的粒子截止閥(3-2)通過粒子截止閥本體(3-2-2)在90°內(nèi)旋轉(zhuǎn),使得圓柱孔(3-2-1)與下料管(4-1-3)正對(duì)或正交啟閉粒子注入混合腔(4-1-4)的過程。
[0021]上述的防堵混合系統(tǒng)(4)包括引射器(4-1)和防堵噴頭(4-2);引射器(4_1)位于粒子注入罐(3-1)的底部,包括兩向閥(4-1-1)、粒子濃度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(4-1-2)、下料管(4-1-3)和混合腔(4-1-4),粒子混漿通過下料管(4-1-3)和粒子截止閥的圓柱孔(3-2-1)注入混合腔(4-1-4)中;兩向閥(4-1-1)包括閥門體(4-1-1-1)、單向開關(guān)(4-1-1-2)和拉伸彈簧(4-1-1-3),當(dāng)粒子注入罐(3-1)中的壓力低于高壓主管匯的壓力時(shí),兩向閥(4-1-1)在壓差的作用下向上運(yùn)動(dòng),平衡兩者的壓力,在粒子連續(xù)注入裝置停止工作后,粒子注入罐(3-1)中的壓力高于高壓主管匯的壓力,單向開關(guān)(4-1-1-2)向下運(yùn)動(dòng),對(duì)粒子注入罐自動(dòng)泄壓,設(shè)置階梯孔防止拉伸彈簧(4-1-1-3)被過渡拉伸,泄壓后,在拉伸彈簧的作用下,單向開關(guān)回位。
[0022]上述的粒子濃度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(4-1-2)包括外部大齒輪(4-1-2-1)、第一外部小齒輪(4-1-2-2)和第二外部小齒輪(4-1-2-3)、第一內(nèi)部小齒輪(4-1-2-4)和第二內(nèi)部小齒輪(4-1-2-5)、第一齒條(4-1-2-6)和第二齒條(4-1-2-7)以及第一半圓球形閥(4-1-2-8)和第二半圓球形閥(4-1-2-9),外部大齒輪(4-1-2-1)與第一外部小齒輪(4-1-2-2)和第二外部小齒輪(4-1-2-3)嚙合,旋轉(zhuǎn)外部大齒輪(4-1-2-1),同時(shí)帶動(dòng)第一外部小齒輪(4-1-2-2)和第二外部小齒輪(4-1-2-3)轉(zhuǎn)動(dòng),第一內(nèi)部小齒輪(4-1-2-4)和第二內(nèi)部小齒輪(4-1-2-5)分別與第一外部小齒輪(4-1-2-2)和第二外部小齒輪(4-1-2-3)同軸轉(zhuǎn)動(dòng),第一內(nèi)部小齒輪(4-1-2-4)和第二內(nèi)部小齒輪(4-1-2-5)分別與第一齒條(4_1_2_6)和第二齒條(4-1-2-7)嚙合,從而帶動(dòng)第一齒條(4-1-2-6)和第二齒條(4-1-2-7)在豎直方向異向運(yùn)動(dòng);第一齒條(4-1-2-6)和第二齒條(4-1-2-7 )下端為第一半圓球形閥(4_1_2_8)和第二半圓球形閥(4-1-2-9),通過第一齒條(4-1-2-6)和第二齒條(4-1-2-7)的異向運(yùn)動(dòng),第一半圓球形閥(4-1-2-8)和第二半圓球形閥(4-1-2-9)的間距增大或者縮小,從而調(diào)節(jié)了孔口的開啟度。
[0023]上述的防堵噴頭(4-2)包括頂部尖帽(4-2-1)、防堵噴嘴(4-2-2)和濾砂網(wǎng)(4-2-3),底部車有螺紋,可方便的旋擰在粒子注入罐(3-1)底部;頂部尖帽(4-2-1)可減少粒子的堆積對(duì)防堵噴頭產(chǎn)生的壓實(shí)作用;所述的防堵噴嘴(4-2-2)前后、左右對(duì)稱布置在防堵噴頭本體上,噴嘴向下傾斜20°,每列4個(gè);濾砂網(wǎng)(4-2-3)是不銹鋼絲編織平紋編織網(wǎng)或斜紋編織網(wǎng),基本孔徑0.5_。
[0024]本發(fā)明提到的一種壓力自動(dòng)補(bǔ)償式壓差引射粒子連續(xù)注入裝置的注入方法,具體的操作步驟如下:
第一步:打開垂直螺旋輸送機(jī)(1-2)頂部的電機(jī)(1-3),將粒子從儲(chǔ)料箱(1-1)垂直舉升至料斗(1-4),備用;
第二步:此時(shí)粒子注入罐(3-1)中裝滿粒子,打開第一泥漿閥(9)和第一泥漿閥(10),鉆井泵(7)通過管線(8)從泥漿池(6)中向外輸送鉆井液,鉆井液進(jìn)入引射器(4-1)中,一股噴射入粒子注入罐(3-1)底部,另一股通過粒子濃度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(4-1-2)的孔口,在混合腔(4-1-4)中產(chǎn)生壓降,打開粒子截止閥(3-2),粒子進(jìn)入混合腔(4-1-4),與鉆井液充分混合后,由通道口( 16)進(jìn)入第一高壓主管匯(13)、第二高壓主管匯(14),注入井筒;
第三步:當(dāng)粒子注入罐(3-1)中的粒子行將用盡時(shí),調(diào)節(jié)粒子濃度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(4-1-2),使粒子注入罐(3-1)的粒子注入量減少,同時(shí)打開第三泥漿閥(11)、第四泥漿閥(12)和粒子截止閥(3-2),使得料子注入罐(3-1)連入第一高壓主管匯(13)、第二高壓主管匯(14)中,調(diào)節(jié)引射器(4-1)中的粒子濃度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(4-1-2),使整個(gè)高壓主管匯中粒子的濃度保持不變;
第四步:關(guān)閉第一泥漿閥(9)和第一泥漿閥(10)和粒子截止閥(3-2),調(diào)節(jié)粒子濃度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(4-1-2),使粒子濃度保持不變,繼續(xù)鉆進(jìn);
第五步:打開粒子注入閥(1-5),向粒子注入罐(3-1)中注滿