有效
固井用除尘稳压装置
付俊、李小兵、李鹏、樊春明、李欢、白兰昌、范松、王爱民
中油国家油气钻井装备工程技术研究中心有限公司
摘要
本发明公开了一种固井用除尘稳压装置,包括计量罐,柱塞泵、混浆罐及恒压回收罐;混浆罐上设置有混合器,混合器上开设有进灰口、出灰口、进水口及二次混浆入口,混浆罐的出口与柱塞泵连通,计量罐入口连接进料管,计量罐的出口分别连通柱塞泵、取样口及混合器的进水口;柱塞泵的出口分别连通井筒和计量罐,本发明的固井用除尘稳压装置,管汇布置合理,结构紧凑,施工时占用井场空间小。输灰稳定性好,固井施工作业密度稳定,固井作业效率及固井作业质量大幅提升。同时,混合器出灰口的水泥灰颗粒得到回收,降低了环境污染,现场作业环境得到了极大改善。
1.一种固井用除尘稳压装置,其特征在于,包括计量罐(1),柱塞泵(2)、混浆罐(3)、恒压回收罐(4)及控制系统;所述混浆罐(3)上设置有混合器(3-1),所述混合器(3-1)上开设有进灰口(3-1-1)、出灰口(3-1-2)、进水口(3-1-3)及二次混浆入口(3-1-4),所述混浆罐(3)的出口与柱塞泵(2)连通;所述计量罐(1)入口连接进料管(5),计量罐(1)的出口分别连通柱塞泵(2)、取样口(6)及混合器(3-1)的进水口(3-1-3);所述柱塞泵(2)的出口分别连通井筒(7)和计量罐(1);所述恒压回收罐(4)包括过滤装置(4-3)、回收罐(4-1)、恒压罐(4-2),所述过滤装置(4-3)设置于回收罐(4-1)上端并与回收罐(4-1)连通,所述恒压罐(4-2)设置于回收罐(4-1)底部,所述回收罐(4-1)与恒压罐(4-2)之间设置有分隔机构(4-4);所述恒压罐(4-2)的出口连通混合器(3-1)的进灰口(3-1-1);所述恒压罐(4-2)外壁上设置有进料口(4-5);所述分隔机构(4-4)包括设置于回收罐(4-1)底部的倒置V型结构(4-4-1),第二弹簧(4-4-2)及挡灰罩(4-4-3),所述倒置V型结构(4-4-1)底部设置缺口(4-4-4),所述第二弹簧(4-4-2)一端固定于回收罐(4-1)内壁上,第二弹簧(4-4-2)另一端伸出倒置V型结构(4-4-1)的缺口(4-4-4)连接挡灰罩(4-4-3);所述挡灰罩(4-4-3)的横向宽度不小于缺口(4-4-4)的宽度;所述倒置V型结构(4-4-1)底部还设置有缓冲管(4-4-5),所述回收罐(4-1)通过缺口(4-4-4)与缓冲管(4-4-5)连通,所述缓冲管(4-4-5)开口处设置有挡板(4-4-6),所述挡板(4-4-6)用于控制缓冲管(4-4-5)开口处的闭合;所述恒压回收罐(4)外部还设置有异型管(4-6),回收罐(4-1)与恒压罐(4-2)之间通过异型管(4-6)连通;所述恒压罐(4-2)侧壁上还设置有连通管(4-7),所述连通管(4-7)与异型管(4-6)连通,所述连通管(4-7)一端设置于恒压罐(4-2)外壁上,连通管(4-7)的另一端封闭,所述连通管(4-7)内部设置有第一弹簧(4-8),所述第一弹簧(4-8)靠近恒压罐(4-2)一端固定在连通管(4-7)内壁上,第一弹簧(4-8)另一端设置有堵球(4-9)。
2.根据权利要求1所述的一种固井用除尘稳压装置,其特征在于,所述混浆罐(3)外侧还设置有密度计(8),所述混浆罐(3)出口与密度计(8)连通,所述混浆罐(3)还连通混合器(3-1)的进水口(3-1-3);所述混合器(3-1)的出灰口(3-1-2)与回收罐(4-1)之间还设置有输灰蝶阀(9)和输灰泵(10),所述回收罐(4-1)、输灰蝶阀(9)、输灰泵(10)与混合器(3-1)的出灰口(3-1-2)之间依次连通。
3.根据权利要求1所述的一种固井用除尘稳压装置,其特征在于,所述恒压罐(4-2)侧壁设置有排气阀(4-10),恒压罐(4-2)的进料口(4-5)上设置有进料口控制阀(4-11),恒压罐(4-2)底部还设置有出料口(4-12),所述出料口(4-12)上设置有出料口控制阀(4-13);过滤装置(4-3)的入口处设置有溢流阀(4-14)。
4.根据权利要求1所述的一种固井用除尘稳压装置,其特征在于,所述缓冲管(4-4-5)外壁上设置有空气锤(4-4-7),挡板(4-4-6)与缓冲管(4-4-5)之间通过销轴(4-4-8)连接。
5.根据权利要求1所述的一种固井用除尘稳压装置,其特征在于,所述计量罐(1)包括第一罐体(1-1)和第二罐体(1-2),所述第一罐体(1-1)和第二罐体(1-2)之间通过第一导管(1-3)连通,所述第一导管(1-3)上设置有第一控制阀(1-4);所述混浆罐(3)包括第三罐体(3-2)和第四罐体(3-3),所述第三罐体(3-2)和第四罐体(3-3)之间通过第二导管(3-4)连通,所述第二导管(3-4)上设置有第二控制阀(3-5),所述第一罐体(1-1)、第二罐体(1-2)、第三罐体(3-2)及第四罐体(3-3)内均设置有搅拌器。
6.根据权利要求5所述的一种固井用除尘稳压装置,其特征在于,所述第一罐体(1-1)和第二罐体(1-2)顶部分别设置有第十八蝶阀(33)和第二十三蝶阀(29),第一罐体(1-1)和第二罐体(1-2)底部分别设置有第一蝶阀(11)和第二蝶阀(12),所述第一罐体(1-1)、第一蝶阀(11)与取样口(6)依次连通,第二罐体(1-2)、第二蝶阀(12)与取样口(6)依次连通;所述第一罐体(1-1)与柱塞泵(2)之间还设置有第三蝶阀(13),所述第一罐体(1-1)、第一蝶阀(11)、第三蝶阀(13)与柱塞泵(2)之间依次连通,第二罐体(1-2)、第二蝶阀(12)、第三蝶阀(13)与柱塞泵(2)之间依次连通;所述第一罐体(1-1)与混合器(3-1)的进水口(3-1-3)之间设置有第一供水泵(14)、第二供水泵(15)、第四蝶阀(16)、第五蝶阀(17)及第六蝶阀(18),所述第一罐体(1-1)与第一供水泵(14)、第四蝶阀(16)及混合器(3-1)的进水口(3-1-3)依次连通,第一罐体(1-1)与第五蝶阀(17)、第二供水泵(15)、第六蝶阀(18)及混合器(3-1)的进水口(3-1-3)依次连通,第二罐体(1-2)与第一供水泵(14)、第四蝶阀(16)及混合器(3-1)的进水口(3-1-3)依次连通,第二罐体(1-2)与第五蝶阀(17)、第二供水泵(15)、第六蝶阀(18)及混合器(3-1)的进水口(3-1-3)依次连通;所述第一供水泵(14)、第二供水泵(15)还分别连通取样口(6),所述第一供水泵(14)与取样口(6)之间设置有第十五蝶阀(30),第二供水泵(15)与取样口(6)之间设置有第十六蝶阀(31)。
7.根据权利要求6所述的一种固井用除尘稳压装置,其特征在于,所述第三罐体(3-2)与柱塞泵(2)之间设置有第八蝶阀(20)、第一离心泵(21)、第九蝶阀(22)及第十蝶阀(23),所述第三罐体(3-2)、第八蝶阀(20)与柱塞泵(2)之间依次连通,第三罐体(3-2)、第九蝶阀(22)、第一离心泵(21)、第十蝶阀(23)与柱塞泵(2)之间依次连通;所述计量罐(1)与混浆罐(3)之间还设置有第十一蝶阀(24)、第二离心泵(25)、第十二蝶阀(26)及第十九蝶阀(34),所述第一罐体(1-1)、第十九蝶阀(34)、第二离心泵(25)、第十一蝶阀(24)及第三罐体(3-2)之间连通;所述第一罐体(1-1)、第十九蝶阀(34)、第二离心泵(25)、第十二蝶阀(26)及第四罐体(3-3)连通;所述第二罐体(1-2)、第十九蝶阀(34)、第二离心泵(25)、第十一蝶阀(24)及第三罐体(3-2)之间连通;所述第二罐体(1-2)、第十九蝶阀(34)、第二离心泵(25)、第十二蝶阀(26)及第四罐体(3-3)连通。
8.根据权利要求7所述的一种固井用除尘稳压装置,其特征在于,所述进料管(5)与混合器(3-1)的进水口(3-1-3)之间设置有第七蝶阀(19)及第十七蝶阀(32),所述进料管(5)、第七蝶阀(19)、第十七蝶阀(32)及混合器(3-1)的进水口(3-1-3)之间依次连通,所述进料管(5)、第七蝶阀(19)、第一供水泵(14)、第四蝶阀(16)及混合器(3-1)的进水口(3-1-3)依次连通,所述进料管(5)、第七蝶阀(19)、第五蝶阀(17)、第二供水泵(15)、第六蝶阀(18)及混合器(3-1)的进水口(3-1-3)依次连通;所述第一罐体(1-1)、第一蝶阀(11)、第十七蝶阀(32)及混合器(3-1)的进水口(3-1-3)之间依次连通,所述第二罐体(1-2)、第二蝶阀(12)、第十七蝶阀(32)及混合器(3-1)的进水口(3-1-3)之间依次连通;所述第三罐体(3-2)与第四罐体(3-3)之间设置有第十三蝶阀(27)及第十四蝶阀(28),所述第三罐体(3-2)、第九蝶阀(22)、第一离心泵(21)、第十三蝶阀(27)、密度计(8)及第四罐体(3-3)之间依次连通;所述第三罐体(3-2)、第九蝶阀(22)、第一离心泵(21)、第十四蝶阀(28)与混合器(3-1)的进水口(3-1-3)之间依次连通。



