CN102979468B - 一种带计量装置的灌浆系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种带计量装置的灌浆系统，其包括有泥浆罐（1）、灌浆泵（3）以及计量装置，所述计量装置具有计量罐（2），所述计量罐设置于所述泥浆罐（1）和所述灌浆泵（3）之间，且所述计量罐上设置有计量尺（21）。采用了上述技术方案的灌浆系统，实现了准确计量泵入井筒中的钻井液，能够满足严格按照规定时间及时向井内灌满钻井液的要求，并且操作容易。
Description
技术领域
本发明涉及一种钻井过程使用的灌浆系统，尤其涉及一种可以计量、并且能够自动灌装的灌浆系统。
背景技术
在石油开采中，按照安全操作规程以及技术要求，需要在起钻中严格按照规定及时向井内灌满钻井液，并做好记录校核，及时发现异常情况。目前，钻井队采用泥浆罐在泥浆泵的作用下直接向井筒内罐装钻井液体，因为泥浆罐的体积为40～60m3，体积较大，因此，通过泥浆泵泵入井筒内的钻井液体积计量严重不准确，不能很好地灌满井筒并及时掌握地层渗漏情况；其次开启、关停泥浆泵需要专人值守或者通过导流槽出口处视频监控井筒液面是否灌满，这样做耗时费力；再次由于需要专人操作泥浆泵开关，经长时间操作，操作人员容易疏忽，导致不灌浆、少灌浆，引起井控安全问题。
因此，如何研制一种便于计量安全、省时省力的计量罐是本领域技术人员一直希望解决的问题。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种能够准确计量灌装入井筒内钻井液体的灌浆系统；
本发明的另一个目的在于提供一种能够实现自动灌装，安全省时省力的灌浆系统。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种带计量装置的灌浆系统，其包括有泥浆罐、灌浆泵以及计量装置，所述计量装置具有计量罐和计量尺，所述计量罐为体积小于泥浆罐的罐体，且设置于泥浆罐与灌浆泵之间；所述计量罐顶部设置有一个开口，所述计量尺穿过该开口延伸入计量罐内部，用于测量计量罐中钻井液的变化。
进一步地，所述计量罐的顶部开口处还设置有卡槽，所述计量尺包括有带刻度的尺杆和浮子，所述带刻度的尺杆通过所述卡槽穿过该开口延伸入计量罐体内；所述浮子设置于所述带刻度的尺杆的底端。
进一步地，所述计量装置还具有搅拌泵，所述搅拌泵固定于计量罐顶部的另外一个开口处，所述搅拌泵的搅拌轴通过该开口延伸入计量罐内部；所述搅拌轴下端设置有搅拌叶片，搅拌叶片通过搅拌轴在搅拌泵的带动下将计量罐内的钻井液搅拌均匀。
进一步地，所述灌浆泵的出口处还设置有流量计，用于精确计量灌浆泵泵入井筒内钻井液的体积。
进一步地，所述的带计量装置的灌浆系统还包括有监测探头，所述监测探头设置于井筒的渡槽口处。
进一步地，所述的带计量装置的灌浆系统还包括有自动灌浆控制柜，所述自动灌浆控制柜用于实现灌浆自动化，其包括有时间控制模块和体积控制模块，其中所述时间控制模块还包括有灌注间隔时间设置模块以及灌注总时间设置模块，所述体积控制模块为每次灌浆的体积。
进一步地，所述自动灌浆控制柜分别电性连接于所述监测探头和所述灌浆泵，其中所述自动灌浆控制柜采集到监测探头发出的灌满信号或灌注设定量体积泥浆的信号后，发出灌浆停止信号于灌浆泵，从而实现自动停止灌浆。
采用了上述技术方案的灌浆系统，实现了准确计量泵入井筒中的钻井液，能够满足严格按照规定时间及时向井内灌满钻井液的要求，并且操作容易。
附图说明
图1本发明所述钻井用计量罐的立体结构示意图；
泥浆罐1
计量罐2
计量尺21
卡槽211
浮子212
带刻度的尺杆213
灌装泵3
流量计4
自动灌浆控制柜5
监测探头6
搅拌泵7
渡槽口8
具体实施方式
为了更好的理解本发明的目的，结构特点以及功能，下面结合附图和实际情况对本发明的优选实施方式的结构、工作过程以及功能进行详细描述。
如图1所示，本发明所述的带计量装置的灌浆系统，包括有泥浆罐1、灌浆泵3以及计量装置，所述计量装置包括有计量罐2以及计量尺21。所述计量罐2为体积远远小于泥浆罐1的罐体，且设置于泥浆罐1与灌浆泵3之间，以便更精确的控制灌装过程；所述泥浆罐1与计量罐2之间设置有抽汲泵，用于在计量罐2中没有足够的钻井液时，从泥浆罐1中抽取钻井液；所述计量罐2顶部设置有开口，所述计量尺21穿过开口延伸入计量罐2体内，用于测量计量罐中钻井液的变化情况。
进一步地，所述计量罐2的顶部开口处还设置有卡槽211，所述计量尺21包括有浮子212和带刻度的尺杆213，所述带刻度的尺杆213通过卡槽穿过开口延伸入计量罐2体内；所述浮子212设置于所述带刻度的尺杆213的底端。所述计量尺21用于计量灌入井筒内钻井液体的体积，在本实施例中，所述计量尺上的刻度每变化9cm，则表示井筒内的泥浆体积变化为0.5m3。由于现有技术的泥浆罐中，泥浆罐计量尺的刻度每变化1.25cm，泥浆体积变化量为0.5m3，通过数据比较可以清楚的看出：采用本发明的计量罐的泥浆罐比现有技术的泥浆罐计量更加精准。
进一步地，所述计量装置还具有搅拌泵7，在图1所示的实施例中，所述搅拌泵7固定于计量罐2顶部的另外一个开口处，所述搅拌泵7的搅拌轴通过该开口延伸入计量罐2内部；所述搅拌轴下端设置有搅拌叶片，搅拌叶片通过搅拌轴在搅拌泵的带动下将计量罐2内的钻井液搅拌均匀。
进一步地，本发明所述的带计量装置的灌浆系统还包括有流量计4，其设置于灌浆泵3出口处，用于计量灌浆泵3泵入井筒内钻井液的体积。该流量计4上具有可视化的数字，相比通过读数计量的计量尺21来说，流量计计量更加精确。
进一步地，本发明所述的带计量装置的灌浆系统还包括有自动灌浆控制柜5，所述自动灌浆控制柜用来控制本发明的自动灌浆，其包括有时间控制模块和体积控制模块，其中时间控制模块还包括有灌注间隔时间设置模块以及灌注总时间设置模块；所述自动灌浆控制柜5与所述灌浆泵3和下文将要提及到的监测探头6电性连接，其接收输入指令和来自下文所提及到的监测探头6发出的灌满信号，然后输出该灌满信号于灌浆泵，以控制灌浆泵的启动与停止。
进一步地，所述井筒口(图中未表示出)处设置有渡槽口8，当井筒中充满钻井液时，钻井液会通过渡槽口8自动回流到泥浆罐1中；本发明所述的带计量装置的灌浆系统还包括有监测探头6，所述监测探头6设置于渡槽口8处，用于监测井筒是否灌满；若渡槽口中有钻井液流过，说明井筒已满，监测探头6发出已满信号于上文提到的自动灌浆控制柜5，该自动灌浆控制柜5接收信号并控制灌浆泵3停止灌浆；若井筒没有灌满，则灌浆泵3继续按照设置程序灌浆。
下面举例说明该自动控制的实现方式：首先，设置自动灌浆控制柜5的参数，将灌注间隔时间设置模块设置为10分钟，将灌注总时间设置为2小时，将体积控制模块设置为0.5m3；接着，所述自动灌浆控制柜5将按照设置的参数开始工作，控制计量罐每间隔十分钟向井筒内灌注0.5m3，此时灌入0.5m3并不一定灌满井筒，但是当达到灌注总时间2小时会自动灌满井筒，当井筒灌满时，钻井液流入所述渡槽口8，所述监测探头6发出灌满信号，所述自动灌浆控制柜5接收信号，并控制灌浆泵3停止灌浆，在此期间，如果计量罐2中的钻井液不足，将有泥浆罐1在抽汲泵的抽吸下补充；最后，在两小时的间隔自动灌浆并灌满井筒后，井筒内的钻井液达到了石油开采的要求。
以上所述仅是本发明所述带计量装置的灌浆系统的优选实施方式，应当指出，对于相关领域的技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，做出的细微变型和改进，也应视为属于本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种带计量装置的灌浆系统，其包括有泥浆罐(1)和灌浆泵(3)，其特征在于，其还包括有计量装置，所述计量装置具有计量罐(2)和计量尺(21)，所述计量罐(2)为体积小于泥浆罐(1)的罐体，且设置于泥浆罐(1)与灌浆泵(3)之间；所述计量罐(2)顶部设置有一个开口，所述计量尺(21)穿过该开口延伸入计量罐(2)内部，用于测量计量罐中钻井液的变化；所述计量装置还具有搅拌泵(7)，所述搅拌泵(7)固定于计量罐(2)顶部的另外一个开口处，所述搅拌泵(7)的搅拌轴通过该开口延伸入计量罐(2)内部。
2.如权利要求1所述的带计量装置的灌浆系统，其特征在于，所述计量罐(2)的顶部开口处还设置有卡槽(211)，所述计量尺(21)包括有带刻度的尺杆(213)和浮子(212)，所述带刻度的尺杆(213)通过所述卡槽(211)穿过该开口延伸入计量罐(2)体内；所述浮子(212)设置于所述带刻度的尺杆(213)的底端。
3.如权利要求2所述的带计量装置的灌浆系统，其特征在于，所述搅拌轴下端设置有搅拌叶片，搅拌叶片通过搅拌轴在搅拌泵的带动下将计量罐(2)内的钻井液搅拌均匀。
4.如权利要求1所述的带计量装置的灌浆系统，其特征在于，所述灌浆泵(3)的出口处还设置有流量计(4)，用于精确计量灌浆泵(3)泵入井筒内钻井液的体积。
5.如权利要求1所述的带计量装置的灌浆系统，其特征在于，所述的带计量装置的灌浆系统还包括有监测探头(6)，所述监测探头(6)设置于井筒的渡槽口(8)处。
6.如权利要求5所述的带计量装置的灌浆系统，其特征在于，还包括有自动灌浆控制柜(5)，所述自动灌浆控制柜(5)用于实现灌浆自动化，其包括有时间控制模块和体积控制模块，其中所述时间控制模块还包括有灌注间隔时间设置模块以及灌注总时间设置模块，所述体积控制模块为每次灌浆的体积。
7.如权利要求6所述的带计量装置的灌浆系统，其特征在于，所述自动灌浆控制柜(5)分别电性连接于所述监测探头(6)和所述灌浆泵(3)，其中所述自动灌浆控制柜(5)采集到监测探头(6)发出的灌满信号或灌注设定量体积泥浆的信号后，发出灌浆停止信号于灌浆泵(3)，从而实现自动停止灌浆。
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