CN203559830U - 一种气体钻井用固体加注装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种气体钻井用固体加注装置，包括储料罐、进气管和加注机构，储料罐的顶部开有加料口，储料罐的底部设置有放料口，进气管的一端分别与进气口和加注机构连接，所述储料罐的底部设置有呈倒锥形的封头，封头的底部与所述放料口连通，封头的顶部与储料罐中部连通；进气管的另一端伸入储料罐内并与反吹管连接，反吹管连接在倒锥形的封头底部。采用本实用新型，能够避免固体粉末或颗粒在罐底放料口发生堵塞，并且能有效保证固体颗粒或粉末均匀定量地加注到供气管线。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于石油天然气钻井过程中，以气体作为循环介质时因钻井需要向供气管线内加注固体颗粒或粉末的装置，属于石油装备制造技术领域。
背景技术
近年来，气体钻井已成为大幅提高机械钻速、发现与保护油气层、治理恶性井漏、降低钻井成本的重要技术手段。但气体钻井技术的应用仍受到地质及工程条件等因素的限制：如在气体钻水平井过程中，因钻具与井壁的摩擦力较钻井液钻井显著增大，钻压不能顺利施加到钻头上，需要加入石墨等固态润滑剂；又如在某些特定的地层出水情况下，需要加入固态吸水剂，以保证气体钻井顺利安全地作业。由于气体钻井中井下情况、注气量和压力等变化不定，且供气管线内压力较高，所以必须采用气体钻井专用固体加注装置才能满足要求。
目前所采用的固体加注装置，是采用流量调节阀及电子秤计量法来控制调节阀的开度，从而控制固料加注量。现场使用中，由于固体颗粒或粉末会出现在储料罐底部堆积并堵塞放料口的情况，导致无法加注固体颗粒或粉末。因此必须设计出一种气体钻井专用的固体加注装置。
针对这种情况，公开号为CN201650251U，公开日为2010年11月24日的中国专利文献公开了一种气体钻井用固体加注装置，包括压力平衡机构和喷射机构，压力平衡机构由罐体和压力平衡管构成，压力平衡管连接在罐体与喷射机构的前端，在罐体的上、下端分别设置有上部开关和调节阀；喷射机构包括喷射管和气固混合管，喷射管的前端设置有喷嘴，气固混合管套装在喷嘴的外面，气固混合管的上端与罐体的下端连接。该实用新型使用平衡压力和压差的技术方案，设计了一种用于气体钻井加注固体物质的气体钻井用固体加注装置，解决了气体钻井供气管线内加注固体颗粒或粉末的问题，具有使固料在重力和压差的作用下，能加注到气固混合管中的特点。
但以上述专利文献为代表的现有技术，仍然存在以下缺点和不足：
1、压力平衡管是直接连接在罐体的顶部，在实际使用过程中，通过压力平衡管吹入的气体正对罐体下方的固体粉末或颗粒，使固体粉末或颗粒全部集中到调节阀上部的罐底，而罐底是半圆形的结构，堆积在罐底的固体粉末或颗粒容易造成罐底放料口的堵塞。
2、当固体粉末或颗粒进入气固混合管后，固体粉末或颗粒完全依靠从喷射管喷出的气体排出，但喷射管喷出的气体受外界影响而容易波动，因此会导致整个气固混合管发生堵塞。
发明内容
本实用新型旨在针对上述现有技术所存在的缺陷和不足，提供一种气体钻井用固体加注装置，采用本实用新型，能够避免固体粉末或颗粒在罐底放料口发生堵塞，并且能有效保证固体颗粒或粉末均匀定量地加注到供气管线。
本实用新型是通过采用下述技术方案实现的：
一种气体钻井用固体加注装置，包括储料罐、进气管和加注机构，储料罐的顶部开有加料口，储料罐的底部设置有放料口，进气管的一端分别与进气口和加注机构连接，其特征在于：所述储料罐的底部设置有呈倒锥形的封头，封头的底部与所述放料口连通，封头的顶部与储料罐中部连通；进气管的另一端伸入储料罐内并与反吹管连接，反吹管连接在倒锥形的封头底部。
所述加注机构包括螺旋推进器，驱动螺旋推进器的驱动装置和出料管，螺旋推进器的顶部与所述放料口连通，螺旋推进器的出口连接所述出料管，所述进气管的一端连接在所述出料管上，出料管与供气管线连接。
所述驱动装置为变频电机，变频电机与变频器连接。
所述进气管上设置有开关阀。
所述的储料罐上部设有泄压控制阀和安全阀。
所述的安全阀内设有过滤网。
与现有技术相比，本实用新型所达到的有益效果如下：
1、本实用新型中，通过“储料罐的底部设置有呈倒锥形的封头，封头的底部与所述放料口连通，封头的顶部与储料罐中部连通；进气管的另一端伸入储料罐内并与反吹管连接，反吹管连接在倒锥形的封头底部”这样的设置方式，一方面，在反吹管的吹动下，气体是直接在固体颗粒或粉末的底部进入，因而能使从加料口进入储料罐的固体颗粒或粉末能保持良好的流动性，另一方面，在储料罐内的倒锥形封头的作用下，能最大程度地避免固体颗粒或粉末堵塞放料口。
2、本实用新型中，与放料口连接有加注机构，加注机构具有螺旋推进器，在螺旋推进器的作用下，并通过变频电机及变频器的调节及控制下将固体颗粒或粉末均匀及定量地加注到供气管线；进气管的一端连接在所述出料管上，螺旋推进器通过出料管与注气管线连接，在出口处形成一定的压差，更有利于气固混合物的排出。
3、本实用新型具有结构简单，造价低，便于加工制造等优点。
附图说明
下面将结合说明书附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明，其中：
图1为本实用新型的结构示意图
图中标记：
1、观察孔，2、储料罐，3、安全阀，4、泄压控制阀，5、压力表，6、加料开关阀，7、阀门，8、反吹管，9、封头，10、开关阀，11、螺旋推进器，12、放料开关阀，13、变频电机、14、变频器，15、出料管，16、加料口，17、进气管。
具体实施方式
实施例1
作为本实用新型的一较佳实施方式，其包括储料罐、进气管和加注机构，储料罐的顶部开有加料口，储料罐的底部设置有放料口，进气管的一端分别与进气口和加注机构连接，所述储料罐的底部设置有呈倒锥形的封头，封头的底部与所述放料口连通，封头的顶部与储料罐中部连通；进气管的另一端伸入储料罐内并与反吹管连接，反吹管连接在倒锥形的封头底部。
实施例2
作为本实用新型的最佳实施方式，如图1所示，主要由固料储备装置、观察孔1、反吹管8、螺旋推进器11、变频电机13、变频器14等组成，其中固料储备装置由储料罐2、加料开关阀6、安全阀3、压力表5、泄压控制阀4、倒锥形的封头9、放料口开关阀12组成；螺旋推进器11通过出料管与注气管线连接，在出料管处形成一定的压差，更有利于气固混合物的排出。
本实用新型使用前，安装在增压机与泄压撬体之间的供气管线上，同时关闭放料口开关阀12和开关阀10，打开泄压控制阀4和加料开关阀6，并通过加料口往储料罐2内加入固料，加料完后，关闭泄压控制阀4和加料开关阀6。工作时，打开阀门7，反吹管8的进气端进气，气体到达反吹管8的出气口时，吹动封头上方的固料运动，使固料保持良好的流动性；同时打开开关阀10，观察压力表5，待压力稳定后打开变频电机13，固料将在螺旋推进器11作用下高效排出，从而使固料成功加注至4MPa以内的供气管线内。另外根据现场气体钻井中所需要的固料量，通过变频电机13及变频器14调节排量，从而控制固料的加注量，达到均匀及定量加注的目的。补充固料时，先关闭开关阀10和放料开关阀12，再缓慢开启泄压控制阀4，将储料罐2内部压力泄至为0，然后打开加料开关阀6，通过加料口往储料罐2内补充固料。补充完后，按前面操作继续工作。采用本实用新型能有效解决在4MPa以内的供气管线内可控量的加注固体颗粒或粉末困难的技术问题，进而满足气体钻井需要。
Claims (6)
1.一种气体钻井用固体加注装置，包括储料罐（2）、进气管（17）和加注机构，储料罐（2）的顶部开有加料口（16），储料罐（2）的底部设置有放料口，进气管（17）的一端分别与进气口和加注机构连接，其特征在于：所述储料罐（2）的底部设置有呈倒锥形的封头（9），封头（9）的底部与所述放料口连通，封头（9）的顶部与储料罐（2）中部连通；进气管（17）的另一端伸入储料罐（2）内并与反吹管（8）连接，反吹管（8）连接在倒锥形的封头（9）底部。
2.根据权利要求1所述的气体钻井用固体加注装置，其特征在于：所述加注机构包括螺旋推进器（11），驱动螺旋推进器（11）的驱动装置和出料管（15），螺旋推进器（11）的顶部与所述放料口连通，螺旋推进器（11）的出口连接所述出料管（15），所述进气管（17）的一端连接在所述出料管（15）上，出料管（15）与供气管线连接。
3.根据权利要求2所述的气体钻井用固体加注装置，其特征在于：所述驱动装置为变频电机(13)，变频电机(13)与变频器（14）连接。
4.根据权利要求1或2所述的气体钻井用固体加注装置，其特征在于：所述进气管（17）上设置有开关阀（10）。
5.根据权利要求1或2所述的气体钻井用固体加注装置，其特征在于：所述的储料罐（2）上部设有泄压控制阀（4）和安全阀（3）。
6.根据权利要求5所述的气体钻井用固体加注装置，其特征在于：所述的安全阀（3）内设有过滤网。
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