[发明专利]一种粉料正负压联合输送的钻井液自动混浆加重系统

说明书

本发明公开了一种粉料正负压联合输送的钻井液自动混浆加重系统，包括一号罗茨风机、二号罗茨风机、三号罗茨风机、一号粉状钻井液处理剂储罐、二号粉状钻井液处理剂储罐、三号粉状钻井液处理剂储罐、纸盒组、混浆撬、除尘罐、高能混合器、射流混合器、加重粉料储罐、干混罐、运灰车、储气罐和空压机，本发明所提供的一种粉料正负压联合输送的钻井液自动混浆加重系统结构简单，制造成本较低，使用方便。能实现粉状钻井液处理剂自动输送，精确计量，密闭存储和输送。

技术领域

本发明属于石油钻井技术领域，具体涉及一种粉料正负压联合输送的钻井液自动混浆加重系统。

背景技术

在石油钻井过程中，由于地层压力的突然升高，极有可能造成井内钻井液溢流，如果不及时控制溢流，就会发生严重的井喷事故，危及钻井现场人员及设备安全。采用加重钻井液快速压井是确保钻井作业安全的必备手段。目前井队大部分采用储备加重钻井液的方式，但是钻井液储备过多，会造成巨大的资源浪费，大量加重钻井液维护储存运转等均成本高昂。

四川地区特别是川东北地区，天然气储量丰富，已成为天然气开发的主战场。但是四川地区特别是川东北地区，处于山区之中，道路崎岖，运输困难，储层深，压力高，导致该地区天然气开发难度大。四川地区天然气开发，以深井超深井为主，需要大量加重钻井液以满足钻井、压井及防突发事故发生。但是由于该地区运输不便，给大量的钻井液转运带来困难。

目前井队储备钻井液的配制采用钻机固控系统的钻井液配液装置进行混配。配制过程的混浆、上料、密度检测等均未实现自动化，配浆过程不连续，配浆效率低，劳动强度大。近几年年研制成功了加重钻井液的混配装置，配制过程的混浆、密度检测等实现自动化，可实现连续、快速钻井液混配。加重粉料上料为正压气力输送，实现了加重粉料自动上料。但是粉状钻井液处理剂上料作业过程中，需进行人工搬运、破袋，操作人员劳动强度大。同时，现场存储的粉状钻井液处理剂为袋装，容易潮湿板结，且易泄漏污染环境。输送、破袋过程非密闭环境，易造成环境污染，操作人员易吸入粉尘危害健康。目前的配浆模式，粉状钻井液处理剂人工上料，无法精确计量，混配的钻井液基浆性能不稳定。

粉状钻井液处理剂，用于与水及液体状钻井液处理剂一起，按照一定的用量，配制钻井液基浆。加重粉剂用来对钻井液基浆进行加重作业，配制出加重钻井液。上述两种粉剂，在性能、用量、自动化程度差别较大，应分别采用适合的自动输送方式。

加重粉剂种类仅3-4种，均用量较大，因此采用专用的运灰车运输至混浆现场，运灰车通过正压输送方式，将加重粉料自动输送至储罐中进行存储。储罐为密闭设计，罐体支撑立柱上设计有计重传感器，罐体内部设计有造灰系统，避免罐内加重粉剂板结。混浆加重作业时，采用正压气力输送方式，将加重粉剂从专用储罐输送至混浆撬的混合器中进行混配。加重粉剂由于密度大，输送量大，并且有专用运灰车配套，采用正压输送方式比较合适，该种输送方式在部分井队已经成熟应用，现场应用效果良好，实现了加重粉剂的自动上料，精确计量，全程密闭输送符合安全环保要求。但是正压输送储罐需要承受压缩空气压力，为压力容器，罐体和输送管线均有泄漏风险，储罐和混浆撬处需要配套除尘装置，整体配套成本较高。

但是粉状钻井液处理剂，尚未实现自动化上料、精确计量和密闭输送。在钻井液基浆配制过程中，需要的粉状钻井液处理剂种类繁多，多达几十种，且各种粉剂用量不等，差距较大。无法采用运灰车运输。负压输送具有以下优点：适合散装粉料输送，对运输载体要求低，无需配套专用输送车；储料罐上料方案简单；储罐为常压容器；罐体和输送管线无泄漏风险；适应多点供料多点卸料工况等。根据粉状钻井液处理剂种类繁多，密度较低，用量较少的特点，更适合采用负压输送方式。不需要配套除尘装置，整体配套成本较低。

采用负压输送，不需要专用运灰车将材料运输至现场，对运输载体要求比较低，对比几种运输载体，用纸盒装粉剂运输至现场，然后通过负压输送至储罐密闭储存，具有配套成本低，可循环利用。现场存放无泄漏污染，现场堆放整齐的优点，为配套负压输送的方案。

发明内容