[发明专利]钻井液自动快速配浆系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种在山林大川中钻井施工所用的配浆系统，具体地说是一种钻井液自动快速配浆系统。

背景技术

四川的川东北地区天然气储量特别丰富，随着油气田的不断开发，油气储量不断下降，油气产量不断下降，已不能满足祖国建设的需要，这个地区变成天然气开发的主战场，确保西气东输的气源丰富，但开发川东北地区的天然气难度很大，因钻探的气井都分布在山川之中，没有常规的道路，运输特别困难，都是先修土路后运钻井设备和钻井配浆材料，尤其是配浆材料和配浆，在平原上的钻井配浆工艺根本就适应了，川北地区的气井，储气层深，都在3000-4000米，压力高都在20Mpa以上，在钻探过程中特别容易发生井涌、井喷等现象，对钻井配浆工艺要求特别苛刻。需要使用高密度泥浆体系进行压井，以防止突发事故的发生；川东北地区属于山区，道路曲折，路面较窄，不便于运输，一旦发生井涌、井喷等突发现象，大量的原材料无法在短时间内运送到井场；而现场存储的物料是以袋装为主，在四川潮湿的环境下，易结块变质；在井场进行破袋散化，在人员组织、环境保护等方面都存在着相当大的难度；传统的配浆模式无法进行精确的数字化计量，也无法在短时间内完成重泥浆的配制。又加上多口气井同时钻进，需要庞大的配浆材料的运输队伍和配浆队伍及复杂的配浆工艺，现有的配浆工艺单井不适应，多井更不适应。

发明内容

本发明的目的提供一种钻井液自动快速配浆系统，克服传统的配浆工艺，不能适应在山川钻井的配浆工艺要求的缺陷。

本发明的技术方案是通过以下方式实现的：

本发明包括可编程序PLC自动控制系统、气源系统、储存系统、干混系统和混浆系统，其特征在于气源系统包括均布在压风机橇上的储气罐，大型空气压缩机、干冷机、小型空气压缩机及供气管路；储存系统包括均布在储存橇上的原料储罐、添加剂储罐、除尘罐、设在原料储罐和添加剂储罐底部的称重传感器，原料气输管路和除尘管路；干混系统包括均布在干混橇上的初混罐，批混罐，设在初混罐和批混罐底部的称重传感器，初混管路，批混管路和初混罐与批混罐混合循环管路；混浆系统包括设在混浆橇上的搅拌池，设在搅拌池中部的搅拌器，设在搅拌器一侧的扩散槽，设在扩散槽上部的高能混合器，混浆管路和输浆管路及设在输浆管路的密度计；自动配浆系统的气源管路，除尘管路、原料气输管路、初混管路、批混管路、初混罐与批混罐之间干混循环管路、混浆管路和输浆管路运行及混浆密度，混浆速度都由可编程序PLC自动控制系统控制。

供气管路是指大型空气压缩机的出气管与储气罐的进口相连，储气罐的出口通过出气管和出气管上的气动碟阀并联于原料储罐、添加剂储罐、除尘罐、初混罐和批混罐上的带气动碟阀的进气管的管路；除尘管路是指原料储罐、添加剂储罐和干混撬上的初混罐、批混罐的排空管线并联连接到除尘管的管路，将排空中携带的粉尘物料通过除尘罐深层过滤的管路；原料气输管路是指原料储罐和添加剂储罐底部各自带气动碟阀原料输出管的并联管与初混罐和批混罐上部的带比例调节阀的进料管并联的管路和批混罐底部带比例调节阀的出料管与高能混合器进料口连接的管路；初混罐与批混罐之间混合循环管路是指设在初混罐底部与批混罐底部之间的各自带气动碟阀和混合器的进口或出口管路；混浆管路和输浆管路是指与水泵进口相连的进水管，与水泵出口和高能混合器射流进口相连的射流管，与循环泵进口相连的带气动碟阀的井队混浆池出口管与搅拌池出口管并联一起的循环泵进口管，与循环泵出口和高能混合的进浆口相连的循环管及与搅拌池的另一出口和井队混浆池另一出口相连且带密度计和气动碟阀泥浆输出管。

本发明与已有技术相比具有以下优点：

1、可解决日常钻井中泥浆加重材料的精确计量、密度控制等问题，可一次性完成造基浆、一次性完成配重浆的工作；

2、可实现远程控制，无人值守配浆，设备本身操作简单、方便、可靠、安全；

3、大大降低了泥浆工人的劳动强度，节约原材料，可彻底解决现场的污染问题，尾气排放达到国家室外排放的标准；

4、设备密闭存储，可解决粉状物料易受潮结块的难题；

5、配浆速度快、能满足高压气井钻井为避免发生井涌和井喷需加重泥浆压井和快速压井的要求，为在四川之间探油气田创造了良好的条件。

附图说明

图1-本发明结构示意图

图2-本发明的自动控制系统的方框原理图