CN219472082U - 一种随钻井壁强化装置的井壁强化剂混合机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种随钻井壁强化装置的井壁强化剂混合机构，包括：泥浆回收机构，用于将泥浆回收并输送到反应舱室机构；反应液输送机构，用于将反应液输送到反应舱室机构；反应舱室机构，用于将泥浆和反应液混合，并通过挂刷将混合液均匀涂抹在井壁上；反应舱室机构的数量为N个，N等于4，每个反应舱室机构独立运行，每个反应舱室机构连接1个反应液输送机构。通过反应液输送机构将泥浆与反应液分开存放，实现了随时可控的井壁加固；通过多个反应舱室机构独立运行，实现了对井壁的全面覆盖。

Description

一种随钻井壁强化装置的井壁强化剂混合机构

技术领域

本实用新型涉及钻探、钻井工程和井壁保护技术领域，尤其涉及一种随钻井壁强化装置的井壁强化剂混合机构。

背景技术

自行走自变向导向钻进技术具有三大主要优点：一是取消钻机。井底驱动双钻头代替钻机的回转驱动，随钻泥浆循环代替地面泥浆泵循环，近钻头钻压调节系统代替了钻机大钩控制钻压；二是摆脱了对钻杆的深度依赖。以铠装缆管为主要传输介质，大大减少了起下钻时间，减少了钻具对井壁的扰动；三是钻进系统自行走自变向导向。不需要通过地面设置为钻头加压给进。

与常规钻探相似，当实现无钻机无钻杆定向钻进目标后，也要考虑井壁稳定性。首先，需要知道井壁失稳或不稳定区域，为此，发明人提出了“自给进随钻地层岩石形貌连续记录装置”，专利号：CN201921263123.9，实现了随钻井壁形貌记录，确定井壁失稳或不稳定区域；其次，还需要对获得失稳或不稳定井壁区域进行加固，而目前没有相关的解决办法和报道，属于空白，为此，发明了随钻井壁强化装置。然而，由于利用AB胶原理，其中A剂是泥浆、B剂是一种能够与泥浆反应生成具有一定强度的物质，需要有A、B混合的场所。因此，发明随钻井壁强化装置的井壁强化剂混合机构十分必要。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决背景技术中提出的问题，而提供一种随钻井壁强化装置的井壁强化剂混合机构。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

本实用新型提供了一种随钻井壁强化装置的井壁强化剂混合机构，包括：泥浆回收机构，用于将泥浆回收并输送到反应舱室机构；

反应液输送机构，用于将反应液输送到反应舱室机构；

反应舱室机构，用于将泥浆和反应液混合，并通过挂刷将混合液均匀涂抹在井壁上；

反应舱室机构的数量为N个，N等于4，每个反应舱室机构独立运行，每个反应舱室机构连接1个反应液输送机构。

进一步地，泥浆回收机构包括回收管道、泥浆输送管道和阀门，回收管道位于装置正中心，泥浆输送管道的数量为4个，分上下两层，同层管道对称排布，异层管道之间夹角为90°。

进一步地，泥浆输送管道包含上管道与下管道，上管道与回收管道固定连接，上管道与下管道通过阀门连接。

进一步地，反应液输送机构包括地面输送管道与注入管道，地面输送管道与地面反应液储放池连接，注入管道与反应舱室机构固定连接。

进一步地，反应舱室机构包括输气口、泥浆输送口、反应液输送口、步进电机、混合装置、扭转电机、螺纹杆、挂刷、反应舱室本体、距离传感器与挡板。

进一步地，输气口数量为2个，对称分布在反应舱室本体两侧，与气体管道固定连接，泥浆输送口与泥浆输送管道的下管道固定连接，反应液输送口与反应液输送机构的注入管道固定连接。

进一步地，步进电机包括步进电机本体、中心轴和螺钉，步进电机本体通过螺钉固定在反应舱室本体上，通过中心轴与混合装置连接。

进一步地，扭转电机数量为2个，固定在隔离机构内部，与螺纹杆固定连接，螺纹杆数量为2个，对称分布在反应舱室本体两侧，通过螺纹孔与挂刷连接；

挂刷包括螺纹孔与传感器孔，螺纹孔数量为2个，对称分布在挂刷两侧，距离传感器数量为2个，上下对称，通过传感器孔与挂刷固定连接，挡板滑动连接于反应舱室本体滑槽内。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

本实用新型通过反应液输送机构将泥浆与反应液分开存放，实现了随时可控的井壁加固；通过多个反应舱室机构独立运行，实现了对井壁的全面覆盖。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型安装在扭矩自平衡钻进系统的随钻井壁强化装置上的立体示意图。

图2是本实用新型安装在扭矩自平衡钻进系统的随钻井壁强化装置上的主视图。

图3是泥浆回收机构的结构示意图。

图4是泥浆输送管道组件的结构示意图。

图5是反应液输送机构的结构示意图。

图6是反应舱室机构的结构示意图。

图7是反应舱室机构的截面示意图。

图8是步进电机的结构示意图。

图9是挂刷的结构示意图。

图10是挡板、传送皮带、滑轮和张紧轮连接示意图。

具体实施方式

为了更好地理解本技术方案，下面结合附图对本实用新型的方法做详细的说明。

参阅附图所示，本实用新型提出了一种随钻井壁强化装置的井壁强化剂混合机构，包括：泥浆回收机构1、反应液输送机构2和反应舱室机构3。

其中：

泥浆回收机构1，用于将泥浆回收并输送到反应舱室机构3，包括回收管道101、泥浆输送管道102和阀门103，回收管道101位于装置正中心，泥浆输送管道102的数量为4个，分上下两层，同层管道对称排布，异层管道之间夹角为90°。

具体地，泥浆输送管道102包含上管道10201与下管道10202，上管道10201与回收管道101固定连接，上管道10201与下管道10202通过阀门103连接。

反应液输送机构2，用于将反应液输送到反应舱室机构3，包括地面输送管道201与注入管道202，地面输送管道201与地面反应液储放池连接，注入管道202与反应舱室机构3固定连接。

反应舱室机构3，用于将泥浆和反应液混合，并通过挂刷308将混合液均匀涂抹在井壁上，包括输气口301、泥浆输送口302、反应液输送口303、步进电机304、混合装置305、扭转电机306、螺纹杆307、挂刷308、反应舱室本体309、距离传感器3010与挡板3011。

具体地，输气口301数量为2个，对称分布在反应舱室本体309两侧，输气口301与气体管道402固定连接，泥浆输送口302与下管道10202固定连接，反应液输送口303与注入管道202固定连接。

步进电机304包括步进电机本体30401、中心轴30402和螺钉30403，步进电机本体30401通过螺钉30403固定在反应舱室本体309上，通过中心轴30402与混合装置305连接。

扭转电机306数量为2个固定在隔离机构内部，与螺纹杆307固定连接，螺纹杆307数量为2个，对称分布在反应舱室本体309两侧，通过螺纹孔30801与挂刷308连接。

挂刷308包括螺纹孔30801与传感器孔30802，螺纹孔30801数量为2个，对称分布在挂刷308两侧，距离传感器3010数量为2个，上下对称，通过传感器孔30802与挂刷308固定连接，挡板3011滑动连接于反应舱室本体309滑槽内，具体的，所述的挡板3011上固连有齿条，驱动电机固连在反应舱室本体309内，且驱动电机输出端齿轮与齿条啮合，通过驱动电机带动齿轮转动实现齿轮带动齿条移动，进而实现挡板3011的滑动；

挡板1011的移动方式也可以参阅图10，即，挡板1011与传送皮带301102固定连接，滑轮301104转动安装在反应舱室本体309内且传送皮带301102套置在滑轮301104外侧，滑轮301104的转动由驱动电机驱动，张紧轮301103设置在传送皮带301102侧边缘，用于调节传送皮带301102的张紧度。

更进一步而言，反应液输送机构2的数量为4个，围绕回收管道101每90°分布，反应舱室机构3的数量为4个，分上下两层各2个对称分布。

本实用新型的工作原理及使用过程：

泥浆回收装置1在接收到信号后，打开阀门103，泥浆通过泥浆输送管道102进入反应舱室机构3内部，反应液由地上储存库经反应液输送机构2注入反应舱室3内部，步进电机304带动混合装置305进行泥浆与反应液的混合，气囊室机构4将少量气体通过气体管道输送到反应舱室机构3，促进泥浆与反应液充分混合，形成初步混合液；

到达破损岩层后，装置借助扭矩自平衡钻进系统的随钻地层岩石形貌连续记录装置悬停，打开挡板3011，混合液从反应舱室本体309内喷出至井壁，通过扭转电机306带动螺纹杆307转动，使挂刷308竖直运动，在距离传感器3010接触到泥浆隔离机构5后，扭转电机306反向转动，实现挂刷308反复竖直运动，将混合液均匀涂抹在井壁上。

Claims (5)

1.一种随钻井壁强化装置的井壁强化剂混合机构，其特征在于，包括：

泥浆回收机构(1)，用于将泥浆回收并输送到反应舱室机构(3)；

反应液输送机构(2)，用于将反应液输送到反应舱室机构(3)；

反应舱室机构(3)，用于将泥浆和反应液混合，并通过挂刷(308)将混合液均匀涂抹在井壁上；

反应舱室机构(3)的数量为N个，N等于4，每个反应舱室机构(3)独立运行，每个反应舱室机构(3)连接1个反应液输送机构(2)。

2.根据权利要求1所述的一种随钻井壁强化装置的井壁强化剂混合机构，其特征在于，泥浆回收机构(1)包括回收管道(101)、泥浆输送管道(102)和阀门(103)，回收管道(101)位于装置正中心，泥浆输送管道(102)的数量为4个，分上下两层，同层管道对称排布，异层管道之间夹角为90°。

3.根据权利要求2所述的一种随钻井壁强化装置的井壁强化剂混合机构，其特征在于，泥浆输送管道(102)包含上管道(10201)与下管道(10202)，上管道(10201)与回收管道(101)固定连接，上管道(10201)与下管道(10202)通过阀门(103)连接。

4.根据权利要求1所述的一种随钻井壁强化装置的井壁强化剂混合机构，其特征在于，反应液输送机构(2)包括地面输送管道(201)与注入管道(202)，地面输送管道(201)与地面反应液储放池连接，注入管道(202)与反应舱室机构(3)固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种随钻井壁强化装置的井壁强化剂混合机构，其特征在于，反应舱室机构(3)包括输气口(301)、泥浆输送口(302)、反应液输送口(303)、步进电机(304)、混合装置(305)、扭转电机(306)、螺纹杆(307)、挂刷(308)、反应舱室本体(309)、距离传感器(3010)与挡板(3011)；

输气口(301)数量为2个，对称分布在反应舱室本体(309)两侧，与气体管道(402)固定连接，泥浆输送口(302)与泥浆输送管道(102)的下管道(10202)固定连接，反应液输送口(303)与反应液输送机构(2)的注入管道(202)固定连接；

步进电机(304)包括步进电机本体(30401)、中心轴(30402)和螺钉(30403)，步进电机本体(30401)通过螺钉(30403)固定在反应舱室本体(309)上，通过中心轴(30402)与混合装置(305)连接；

扭转电机(306)数量为2个，固定在隔离机构内部，与螺纹杆(307)固定连接；螺纹杆(307)数量为2个，对称分布在反应舱室本体(309)两侧，通过螺纹孔(30801)与挂刷(308)连接；

挂刷(308)包括螺纹孔(30801)与传感器孔(30802)，螺纹孔(30801)数量为2个，对称分布在挂刷(308)两侧；距离传感器(3010)数量为2个，上下对称，通过传感器孔(30802)与挂刷(308)固定连接，挡板(3011)滑动连接于反应舱室本体(309)滑槽内。