RU104234U1

RU104234U1 - INSTALLATION FOR CEMENTING WELLS

Info

Publication number: RU104234U1
Application number: RU2010150742/03U
Authority: RU
Inventors: Леонид Михайлович Груздилович; Александр Владимирович Линевич; Геннадий Петрович Куканков; Николай Григорьевич Хлуд; Сергей Владимирович Тарашкевич
Original assignee: Совместное закрытое акционерное общество "ФИДМАШ"
Priority date: 2010-12-10
Filing date: 2010-12-10
Publication date: 2011-05-10

Abstract

1. Установка для цементирования скважин, состоящая из размещенных на одной мобильной базе блоков, включая насосный блок, содержащий две силовые установки соединенные с трехплунжерными насосами, блок приема и распределения технологических жидкостей, содержащий мерную емкость, водоподающий насос, систему трубопроводов и запорную арматуру, блок управления, блок приготовления растворов, включающий рециркуляционный насос и смесительный блок, включающий расположенные в смесительной емкости мешалку и смеситель с узлом подачи сухого цемента, узлом подачи воды и линией рециркуляции, соединенной с рециркуляционным насосом и смесительной емкостью, при этом водоподающий и рециркуляционный насосы имеют гидроприводы, запитываемые от гидросистемы установки, отличающаяся тем что в качестве смесителя использован эжекторный смеситель, один вход которого через узел подачи воды соединен с водоподающим насосом, два входа через линии рециркуляции - с рециркуляционным насосом, узел подачи сухого цемента расположен над эжекторным смесителем под углом к горизонтальной поверхности и выполнен в виде клапана ввода сухого цемента с автоматическим регулированием подачи цемента, узел подачи воды выполнен в виде клапана управления расходом воды, при этом в трубопроводе подачи воды установлен расходомер, в линии рециркуляции - плотномер, связанные с системой управления, в донной части смесительной емкости выполнено отверстие, соединенное с выходным патрубком для отвода готового цементного раствора. ! 2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что силовые установки и трехплунжерные насосы установлены со смещением вдоль продольной 1. Installation for cementing wells, consisting of units located on one mobile base, including a pump unit containing two power units connected to three-plunger pumps, a unit for receiving and distributing process liquids containing a measuring tank, a water supply pump, a piping system and shutoff valves, a block control unit for the preparation of solutions, including a recirculation pump and a mixing unit, including a mixer located in the mixing tank and a mixer with a unit for supplying dry cement , a water supply unit and a recirculation line connected to the recirculation pump and the mixing tank, while the water supply and recirculation pumps have hydraulic actuators powered from the installation hydraulic system, characterized in that an ejector mixer is used as a mixer, one input of which is connected to the water supply through the water supply unit pump, two entrances through recirculation lines - with a recirculation pump, the dry cement supply unit is located above the ejector mixer at an angle to the horizontal surface and filled in the form of a dry cement inlet valve with automatic control of cement supply, the water supply unit is made in the form of a water flow control valve, while a flow meter is installed in the water supply pipe, a density meter connected to the control system in the recirculation line is made in the bottom of the mixing tank an opening connected to an outlet pipe for draining the finished cement mortar. ! 2. Installation according to claim 1, characterized in that the power plants and three-plunger pumps are installed with an offset along the longitudinal

Description

Полезная модель относится к установкам для приготовления рабочей жидкости и подачи ее под давлением в скважину при цементировании, а также при проведении других промывочно-продавочных работ на нефтяных и газовых скважинах.The utility model relates to installations for preparing a working fluid and supplying it under pressure to a well during cementing, as well as during other flushing and squeezing operations in oil and gas wells.

Известен агрегат по цементированию скважин включающий насосный блок, содержащий две силовые установки, соединенные посредством трансмиссии с двумя трехплунжерными насосами, блок приема и распределения технологических жидкостей, блок приготовления тампонажных растворов, блок осреднения и рециркуляции, систему контроля и управления. Все блоки агрегата размещены на одной мобильной базе. /1/. Блок приготовления тампонажных растворов содержит гидровакуумную воронку с узлом смешения и затворяющий насос с приводом от силовой установки. Блок осреднения и рециркуляции имеет двухсекционную осреднительную емкость и рециркуляционный центробежный насос, при этом в секции большего объема размещены гидромеханические перемешиватели с насадками, а секция меньшего объема предназначена для жидкости затворения.A well-known cementing unit includes a pumping unit containing two power units connected via a transmission to two three-plunger pumps, a unit for receiving and distributing process fluids, a unit for preparing grouting mortars, an averaging and recirculation unit, and a monitoring and control system. All units of the unit are located on one mobile base. /one/. The block for the preparation of cement slurries contains a hydraulic funnel with a mixing unit and a shut-off pump driven by a power unit. The averaging and recirculation unit has a two-section averaging tank and a recirculation centrifugal pump, while hydromechanical stirrers with nozzles are placed in the larger section, and the smaller section is for mixing liquid.

Известен также агрегат по цементированию скважин содержащий размещенные на одной мобильной базе насосный блок, включающий две силовые установки, соединенные посредством трансмиссии с двумя трехплунжерными насосами, блок приема и распределения технологических жидкостей, содержащий мерные баки, центробежные насосы, систему трубопроводов и запорную арматуру, блок приготовления тампонажных растворов, содержащий затворяющий насос с приводом от силовой установки, гидровакуумную воронку с узлом смешения, имеющую возможность подключения к транспортеру, блок осреднения и рециркуляции систему контроля и управления /2/. Блок осреднения и рециркуляции содержит осреднительную емкость с перемешивателями, одна из секций которой предназначена для технологической жидкости, другая - для осреднения тампонажного раствора, рециркуляционный центробежный насос, линию рециркуляции. Блок осреднения и рециркуляции снабжен дополнительной гидровакуумной воронкой с узлом смешения. Гидровакуумные воронки имеют возможность поочередного подключения к транспортеру, снабженному насадкой для подачи и распределения тампонажного раствора в любую из секций осреднительной емкости для осреднения тампонажного раствора, причем одна из ее секций предназначена для промывочной жидкости, а перемешиватели выполнены электромеханическими, при этом линия рециркуляции снабжена насадкой для подачи и распределения тампонажного раствора в любую из секций осреднительной емкости для осреднения тампонажного раствора. Система контроля и управления содержит пульт управления, датчик температуры, датчик давления, расходомер и весовой плотномер.A well cementing unit is also known comprising a pumping unit located on one mobile base, including two power units connected via a transmission to two three-plunger pumps, a unit for receiving and distributing process liquids, containing measuring tanks, centrifugal pumps, a piping system and stop valves, a preparation unit cement slurries containing a shutter pump driven by a power plant, a hydraulic funnel with a mixing unit, with the ability to connect conveyor, the averaging unit and the recirculation control and a control system / 2 /. The averaging and recirculation unit contains an averaging tank with mixers, one of the sections of which is intended for process fluid, the other for averaging grouting mortar, a recirculation centrifugal pump, and a recirculation line. The averaging and recirculation unit is equipped with an additional hydraulic vacuum funnel with a mixing unit. Hydraulic vacuum funnels have the ability to alternately connect to a conveyor equipped with a nozzle for supplying and distributing cement slurry in any of the sections of the homogenizing tank for averaging grouting fluid, one of its sections is designed for flushing fluid, and the stirrers are electromechanical, while the recirculation line is equipped with a nozzle for supply and distribution of grouting mortar to any of the sections of averaging tank for averaging grouting mortar. The control and management system comprises a control panel, a temperature sensor, a pressure sensor, a flow meter and a weight meter.

Недостатком известных технических решений является сложность приготовления стабильных цементных растворов, так как затворение цементных растворов выполняется насосом высокого давления через гидровакуумную воронку, которая не входит в комплект оборудования агрегата, то есть перед началом работы агрегата необходимо дополнительно осуществить монтажные работы по ее установке. Кроме того наличие блока осреднения увеличивает размеры агрегата и усложняет его конструкцию.A disadvantage of the known technical solutions is the difficulty in preparing stable cement mortars, since cement mortar mixing is carried out by a high pressure pump through a hydraulic funnel, which is not included in the unit’s equipment set, that is, before starting the unit’s operation, it is necessary to carry out installation work on its installation. In addition, the presence of an averaging unit increases the size of the unit and complicates its design.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому является передвижная смесительная установка для цементирования нефтяных или газовых скважин состоящая из насосного блока, включающего две силовые установки соединенные посредством трансмиссии с двумя трехплунжерными насосами, блока приема и распределения технологических жидкостей, блока приготовления тампонажных растворов, блока осреднения и блока управления, размещенных на одной мобильной базе, обвязанных системой трубопроводов, оборудованных запорной арматурой /3/. В качестве силовых установок насосный блок содержит дизельные двигатели, которые с помощью размещенных на раме автомобильного шасси карданных валов связаны с размещенными на раме поперек трехплунжерными насосами. На раме также размещены водоподающий и рециркуляционный насосы, имеющие гидроприводы, запитываемые от гидросистемы передвижной установки, и трубопроводы. Блок приготовления тампонажных растворов содержит смесительную емкость в верхней части которой установлен смеситель, включающий узел подачи сухого цемента, узел коллектора для регулируемой подачи жидкостей и узел рециркуляции и перемешиватель. Блок осреднения содержит осреднительную емкость, оборудованную перемешивателем. Смесительная емкость выполнена заодно с осреднительной емкостью за счет выполнения между ними общей стенки, которая в донной части емкостей оборудована затвором и имеет высоту меньше высоты других стенок емкостей. Смесительная емкость связана с линией рециркуляции, которая через рециркуляционный насос связана с узлом рециркуляции в смесителе, а осреднительная емкость выполнена с патрубком отвода готового цементного раствора. Выполненные заодно осреднительная и смесительная емкости размещены над водоподающим и рециркуляционными насосами, блок управления размещен над трехплунжерными насосами, а блок приема технологических жидкостей размещен над карданными валами.The closest technical solution to the claimed one is a mobile mixing unit for cementing oil or gas wells consisting of a pump unit including two power units connected via a transmission to two three-plunger pumps, a unit for receiving and distributing process liquids, a unit for preparing grouting mortars, an averaging unit, and a control unit placed on one mobile base, tied up by a system of pipelines equipped with shutoff valves / 3 /. As power plants, the pump unit contains diesel engines, which are connected to the three-plunger pumps placed on the frame across the cardan shafts mounted on the frame of the automobile chassis. The frame also houses water supply and recirculation pumps with hydraulic drives powered from the hydraulic system of the mobile unit, and pipelines. The cement slurry preparation unit contains a mixing tank in the upper part of which a mixer is installed, including a dry cement supply unit, a collector unit for a controlled supply of liquids, and a recirculation unit and a mixer. The averaging unit contains an averaging tank equipped with a stirrer. The mixing tank is made at the same time with the averaging tank due to the implementation of a common wall between them, which is equipped with a shutter in the bottom of the tanks and has a height less than the height of the other walls of the tanks. The mixing tank is connected with the recirculation line, which is connected through the recirculation pump to the recirculation unit in the mixer, and the averaging tank is made with the outlet pipe for the finished cement mortar. At the same time, the homogenizing and mixing tanks are located above the water supply and recirculation pumps, the control unit is located above the three-plunger pumps, and the process fluid receiving unit is located above the driveshafts.

Недостатком известной установки является наличие осреднительной емкости, что усложняет конструкцию устройства, а также сложность приготовления стабильных цементных растворов из-за сложной конструкции смесителя и отсутствия автоматического управления плотностью.A disadvantage of the known installation is the presence of averaging capacity, which complicates the design of the device, as well as the difficulty of preparing stable cement mortars due to the complex design of the mixer and the lack of automatic density control.

Задачей заявляемой полезной модели является упрощение конструкции и повышение качества приготовления цементных растворов.The objective of the claimed utility model is to simplify the design and improve the quality of the preparation of cement mortars.

Поставленная задача достигается тем, что в установке для цементирования скважин, состоящей из размещенных на одной мобильной базе блоков, включая насосный блок, содержащий две силовые установки соединенные с трехплунжерными насосами, блок приема и распределения технологических жидкостей, содержащий мерную емкость, водоподающий насос, систему трубопроводов и запорную арматуру, блок управления, блок приготовления растворов, содержащий рециркуляционный насос и смесительный блок, включающий расположенные в смесительной емкости мешалку и смеситель с узлом подачи сухого цемента, узлом подачи воды и линией рециркуляции, соединенной с рециркуляционным насосом и смесительной емкостью, при этом водоподающий и рециркуляционный насосы имеют гидроприводы, запитываемые от гидросистемы установки, в качестве смесителя использован эжекторный смеситель, один вход которого через узел подачи воды соединен с водоподающим насосом, два входа - через линии рециркуляции с рециркуляционным насосом, узел подачи сухого цемента расположен над эжекторным смесителем под углом к горизонтальной поверхности и выполнен в виде клапана ввода сухого цемента с автоматическим регулированием подачи цемента, узел подачи воды выполнен в виде клапана управления расходом воды, при этом в трубопроводе подачи воды установлен расходомер, в линии рециркуляции - плотномер, связанные с системой управления, в донной части смесительной емкости выполнено отверстие, соединенное с выходным патрубком для отвода готового цементного раствора. Силовые установки и трехплунжерные насосы установлены со смещением вдоль оси автомобильного шасси и сдвинуты по ширине. Смесительная емкость имеет закругленные стенки и наклонную часть с правой стороны.The task is achieved by the fact that in the installation for cementing wells, consisting of units located on one mobile base, including a pump unit containing two power units connected to three-plunger pumps, a unit for receiving and distributing process liquids containing a measuring tank, a water supply pump, and a piping system and shutoff valves, a control unit, a solution preparation unit containing a recirculation pump and a mixing unit including a mixer located in the mixing tank and a mixer with a dry cement supply unit, a water supply unit and a recirculation line connected to a recirculation pump and a mixing tank, while the water supply and recirculation pumps have hydraulic drives fed from the installation hydraulic system, an ejector mixer is used as a mixer, one input of which through the supply unit water is connected to the water supply pump, two inlets are through recirculation lines with a recirculation pump, the dry cement supply unit is located above the ejector mixer at an angle to the horizontal of the surface and is made in the form of a dry cement input valve with automatic control of cement supply, the water supply unit is made in the form of a water flow control valve, while a flow meter is installed in the water supply pipe, in the recirculation line there is a density meter connected to the control system in the bottom the mixing tank has a hole connected to the outlet pipe for removal of the finished cement mortar. Power plants and three-plunger pumps are mounted offset along the axis of the car chassis and are shifted in width. The mixing tank has rounded walls and an inclined part on the right side.

Указанная совокупность признаков позволяет обеспечить размещение технологического оборудования, позволяющего осуществлять процесс цементирования скважин растворами высокого качества и обеспечивать необходимый объем приготавливаемого цементного раствора в габаритах, установленных европейскими и российскими требованиями для автомобильного транспорта, перевозящего крупногабаритные и тяжеловесные грузы.The specified set of features makes it possible to ensure the placement of technological equipment that allows the cementing of wells to be carried out with high-quality solutions and to provide the necessary volume of cement slurry prepared in the dimensions established by European and Russian requirements for road transport carrying bulky and heavy loads.

Конкретный пример выполнения полезной модели поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен общий вид установки для цементирования скважин;A specific example of the implementation of the utility model is illustrated by drawings, where figure 1 shows a General view of the installation for cementing wells;

на фиг.2 - вид сверху;figure 2 is a top view;

на фиг.3 - вид сверху смесительной емкости;figure 3 is a top view of the mixing tank;

на фиг.4 - вид сбоку смесительной емкости.figure 4 is a side view of the mixing tank.

Установка для цементирования скважин включает шасси 1, на котором расположены: насосный блок, включающий силовые установки 2 соединенные посредством трансмиссии с двумя трехплунжерными насосами 3, блок приема и распределения технологических жидкостей, содержащий мерную емкость 4, водоподающий насос 5, систему трубопроводов и запорную арматуру 6, блок приема и приготовления растворов, включающий подпитывающий насос 7, рециркуляционный насос 8 с приводом от силовой установки, и смесительный блок 9 для приготовления цементного раствора, манифольд высокого давления 10, систему управления 11, содержащую пульт управления, датчик давления 12, расходомер 13 и плотномер 14.Installation for cementing wells includes a chassis 1, on which are located: a pump unit, including power units 2 connected via a transmission with two three-plunger pumps 3, a unit for receiving and distributing process fluids containing a measuring tank 4, a water supply pump 5, a piping system and shutoff valves 6 , a unit for receiving and preparing mortars, including a feed pump 7, a recirculation pump 8 driven by a power unit, and a mixing unit 9 for preparing a cement mortar, mani Oldham high pressure 10, control system 11 comprising a remote control, a pressure sensor 12, flow meter 13 and the densitometer 14.

В качестве силовых установок 2 используются дизельные двигатели, расположенные в передней части автомобильного шасси 1, которые с помощью карданных валов (на чертеже не показаны) связаны с трехплунжерными насосами 3. Силовые установки 2 и трехплунжерные насосы 3 установлены со смещением относительно друг друга по продольной оси (длине) автомобильного шасси и дальнейшем сближении по ширине, что позволяет уменьшить габариты установки. За силовыми установками 2 над карданными валами размещена мерная емкость 4, разделенная на два равных отсека одинакового объема не менее 2,0 м³, каждый из которых имеет измерительную линейку, служащую для визуального контроля объема закачиваемых жидкостей и внутреннее антикоррозионное покрытие. Отсеки мерной емкости 4 в донной части имеют отверстия и шиберные заслонки для слива, а в верхней части они соединены с водоподающим насосом 5, имеющим гидропривод, запитываемый от гидросистемы установки. Выше трехплунжерных насосов размещена система управления 11, оборудованная пультом управления и обеспечивающая подачу питания на устройства автоматики, осветительные приборы и элементы системы контроля и визуализации, управление всеми этапами цементировочных работ в ручном, полуавтоматическом и автоматическом режимах. В пульте смонтированы электронно-вычислительные элементы автоматической системы управления плотностью раствора. На электронном экране отображаются все параметры работы установки: давление нагнетания, плотность, расход раствора.As power plants 2, diesel engines are used, located in front of the car chassis 1, which are connected to three-plunger pumps 3 using propeller shafts (not shown in the drawing). Power plants 2 and three-plunger pumps 3 are mounted offset from each other along the longitudinal axis (length) of the car chassis and further approximation in width, which allows to reduce the dimensions of the installation. Behind the power plants 2, a measuring tank 4 is placed above the cardan shafts, divided into two equal compartments of the same volume of at least 2.0 m ³ , each of which has a measuring ruler that serves to visually control the volume of injected fluids and an internal anti-corrosion coating. The compartments of the measuring tank 4 in the bottom part have openings and slide gates for drainage, and in the upper part they are connected to a water supply pump 5 having a hydraulic actuator fed from the installation's hydraulic system. Above the three-plunger pumps, a control system 11 is installed, equipped with a control panel and providing power to automation devices, lighting fixtures and elements of a control and visualization system, controlling all stages of cementing in manual, semi-automatic and automatic modes. The remote control contains electronic components of an automatic solution density control system. The electronic screen displays all the parameters of the installation: discharge pressure, density, flow rate.

В задней части автомобильного шасси 1 расположен блок приготовления и подачи растворов, включающий в себя рециркуляционный насос 8, подпитывающий насос 7 и смесительный блок 9. Смесительный блок 9 представляет собой смесительную емкость 19 объемом 1,1 м³, в верхней части которой установлен эжекторный смеситель 16, над которым под углом к горизонтальной поверхности установлен клапан ввода сухого цемента 15. Эжекторный смеситель 16 имеет три входа: один вход - для воды, выполненный совместно с клапаном управления расходом воды 18 и два входа для рециркуляционного потока рабочей жидкости, соединенные с линиями рециркуляции 17. и далее с рециркуляционным насосом 8 и выходным патрубком 20. соединенным с отверстием, выполненным в донной части смесительной емкости 19. Смесительная емкость 19 в донной части имеет отверстие с выходным патрубком 20, который соединен с рециркуляционным насосом 8, и отверстие с выходным патрубком 21, соединенным с подпиточным насосом 7 для отвода готового цементного раствора. К клапану ввода сухого цемента 15 подключен трубопровод подачи сухого цемента. Объем подачи сухого цемента контролируется системой управления 11 автоматически путем изменения проходного сечения клапана ввода сухого цемента 15. К клапану управления расходом воды 18 подсоединен трубопровод подачи воды с расходомером 13, который определяет количество подаваемой жидкости, а к линии рециркуляции 17 подсоединен трубопровод с плотномером 14 для определения плотности цементного раствора. Для улучшения смешивания цемента с водой смесительная емкость 19 оснащена также мешалкой 22 с регулируемым гидроприводом. Подпитывающий насос 7 и рециркуляционный насос 8 установлены на раме автомобиля за системой управления 11 и имеют гидроприводы, запитываемые от гидросистемы установки.At the rear of the car chassis 1 is a solution preparation and supply unit, including a recirculation pump 8, a feed pump 7 and a mixing unit 9. The mixing unit 9 is a mixing tank 19 with a volume of 1.1 m ³ , in the upper part of which an ejector mixer is installed 16, above which, at an angle to the horizontal surface, a dry cement inlet valve 15 is installed. The ejector mixer 16 has three inlets: one inlet for water, made in conjunction with a water flow control valve 18 and two inlets for rec the circulation fluid flow connected to the recirculation lines 17. and further to the recirculation pump 8 and the outlet pipe 20. connected to the hole made in the bottom of the mixing tank 19. The mixing tank 19 in the bottom has a hole with an outlet pipe 20, which is connected to a recirculation pump 8, and an opening with an outlet pipe 21 connected to a feed pump 7 for draining the finished cement mortar. A dry cement feed pipe is connected to the dry cement inlet valve 15. The supply volume of dry cement is automatically controlled by the control system 11 by changing the flow area of the dry cement inlet valve 15. A water supply pipe with a flow meter 13 is connected to the water flow control valve 18, which determines the amount of liquid supplied, and a pipe with a density meter 14 is connected to the recirculation line 17 determine the density of the cement slurry. To improve the mixing of cement with water, the mixing tank 19 is also equipped with a mixer 22 with an adjustable hydraulic drive. The feed pump 7 and the recirculation pump 8 are installed on the frame of the car behind the control system 11 and have hydraulic drives powered from the hydraulic system of the installation.

Для обеспечения функционирования блоков, установка для цементирования скважин снабжена системой трубопроводов, включающей манифольд высокого давления 10, трубопроводы низкого давления, тробопроводы подвода воды и трубопроводы внешнего отвода жидкостей. Трубопроводы низкого давления соединяют мерную емкость 4, линии всасывания водоподающего насоса 5, подпитывающего насоса 7, рециркуляционного насоса 8, трехплунжерных насосов 3, а также линии нагнетания в смеситель и обратный слив жидкости.To ensure the functioning of the blocks, the installation for cementing wells is equipped with a piping system, including a high pressure manifold 10, low pressure pipelines, water supply pipelines and external liquid discharge pipelines. Low pressure pipelines connect the measuring tank 4, the suction line of the water supply pump 5, the feed pump 7, the recirculation pump 8, the three-plunger pumps 3, as well as the discharge lines to the mixer and the liquid return.

Установка для цементирования скважин работает следующим образом:Installation for cementing wells works as follows:

Для приготовления цементного раствора предварительно настраивают клапан управления расходом воды 18 в соответствии с необходимой производительностью трехплунжерного насоса 3, которая определяется в зависимости от необходимого количества раствора закачиваемого в скважину, и включают водоподающий насос 5. Вода от водоподающего насоса 5 через клапан управления расходом воды 18 поступает в эжекторный смеситель 16 и далее в смесительную емкость 19. Подача воды прекращается при заполнении смесительной емкости 19. При этом клапан ввода сухого цемента 15 остается закрытым. Включают рециркуляционный насос 8 и осуществляют многоразовую циркуляцию жидкости в смесительной емкости 19 через выходной патрубок 20, линии рециркуляции 17 и эжекторный смеситель 16, обеспечивающий смешивание даже при низких расходах. Для приготовления цементного раствора открывают клапан ввода сухого цемента 15, производят ввод сухого цемента в смесительную емкость 19, где происходит его смешивание с жидкостью. В смесительной емкости 19 цементный раствор дополнительно перемешивается мешалкой 22 с гидроприводом. Специальная конструкция смесительного бака 19 в виде закругленных стенок и наклонной части с правой стороны (со стороны эжекторного смесителя 16), обеспечивают хорошее смешивание, устраняют завихрения и образование воздушных полостей. Плотномер цементного раствора 14, установленный в линии рециркуляции 17, передает величину реальной плотности раствора в систему управления 11. Микропроцессор системы управления 11 по этим данным устанавливает величину проходного сечения клапана ввода сухого цемента 15, и при достижении заданной плотности клапан закрывается, при этом циркуляция готового раствора продолжается за счет работы рециркуляционного насоса 8, что позволяет поддерживать равномерную консистенцию цементного раствора. Из смесительной емкости 19 готовый цементный раствор через отверстие в донной части смесителя 19 и выходной патрубок 21 направляется в подпитывающий насос 7 и далее к трехплунжерным насосам 3 для закачивания в нефтяную или газовую скважину.To prepare the cement mortar, the water flow control valve 18 is preliminarily adjusted in accordance with the required capacity of the three-plunger pump 3, which is determined depending on the required amount of solution injected into the well, and the water supply pump 5 is turned on. Water from the water supply pump 5 passes through the water flow control valve 18 into the ejector mixer 16 and then into the mixing tank 19. The water supply is interrupted when the mixing tank 19 is filled. In this case, the dry inlet valve Cop 15 remains closed. Turn on the recirculation pump 8 and carry out multiple circulation of the liquid in the mixing tank 19 through the outlet pipe 20, the recirculation line 17 and the ejector mixer 16, providing mixing even at low flow rates. To prepare the cement mortar, the dry cement inlet valve 15 is opened, dry cement is introduced into the mixing tank 19, where it is mixed with the liquid. In the mixing tank 19, the cement slurry is further mixed with a hydraulic mixer 22. The special design of the mixing tank 19 in the form of rounded walls and an inclined part on the right side (from the side of the ejector mixer 16) ensures good mixing, eliminates turbulence and the formation of air cavities. The density meter of cement mortar 14 installed in the recirculation line 17 transmits the actual density of the mortar to the control system 11. The microprocessor of the control system 11 uses this data to determine the flow area of the dry cement inlet valve 15, and when the specified density is reached, the valve closes, and the circulation of the finished the mortar continues due to the operation of the recirculation pump 8, which allows to maintain a uniform consistency of the cement mortar. From the mixing tank 19, the finished cement mortar is sent through the hole in the bottom of the mixer 19 and the outlet pipe 21 to the feed pump 7 and then to the three-plunger pumps 3 for injection into an oil or gas well.

В процессе закачки цементного раствора трехплунжерными насосами 3 включают водоподающий насос 5, и клапан ввода сухого цемента 15 начинает автоматически открываться. Происходит ввод сухого цемента в смесительную емкость 19 через эжекторный смеситель 16. Происходит быстрое смешивание поступающего сухого цемента с водой и с раствором, находящимся в смесительной емкости 19, при этом полученный раствор успевает пройти несколько кругов рециркуляции через эжекторный смеситель 16 перед тем как попадет через выходной патрубок 21 в подпитывающий насос 7 для отвода готового цементного раствора. Расходомер 13, установленный в трубопроводе подачи воды, измеряет текущий расход воды, плотномер 14 - текущую плотность раствора, которые передаются в систему управления 11. Система управления 11 автоматически контролирует плотность подаваемого раствора, предварительно установленную оператором, путем изменения проходного сечения клапана ввода сухого цемента 15.In the process of pumping cement with three-plunger pumps 3, a water supply pump 5 is turned on, and the dry cement inlet valve 15 starts to open automatically. Dry cement is introduced into the mixing tank 19 through the ejector mixer 16. The incoming dry cement is rapidly mixed with water and with the solution located in the mixing tank 19, while the resulting solution has time to go through several circles of recirculation through the ejector mixer 16 before it enters the outlet the pipe 21 in the feed pump 7 to drain the finished cement mortar. A flow meter 13 installed in the water supply pipeline measures the current water flow rate, the density meter 14 - the current density of the solution, which are transmitted to the control system 11. The control system 11 automatically controls the density of the supplied solution, pre-set by the operator, by changing the flow area of the dry cement inlet valve 15 .

Система управления 11 может управлять процессом приготовления раствора, как автоматически, так и вручную. Для автоматического управления система может быть запрограммирована заранее, но позволяет внести изменения в процессе работы установки. Система управления 11 автоматически управляет плотностью раствора по изменению расхода воды и объема подаваемого сухого цемента. При ручном управлении оператор контролирует работу установки при помощи гидравлических органов управления и контроля.The control system 11 can control the process of preparing the solution, both automatically and manually. For automatic control, the system can be programmed in advance, but allows you to make changes during the operation of the installation. The control system 11 automatically controls the density of the solution by changing the flow rate of water and the volume of supplied dry cement. With manual control, the operator controls the operation of the installation using hydraulic controls.

Таким образом, заявляемое техническое решение позволяет уменьшить габариты установки за счет отсутствия осреднительной емкости и взаимного расположения силовых установок со смещением по длине шасси и сближением по ширине при высоком качестве приготовления цементных растворов за счет автоматического управления плотностью раствора и использования эжекторного смесителя, имеющего две линии рециркуляции.Thus, the claimed technical solution allows to reduce the dimensions of the installation due to the lack of averaging capacity and relative positioning of power plants with a displacement along the length of the chassis and a convergence in width with high quality preparation of cement mortars due to automatic control of the density of the mortar and the use of an ejector mixer having two recirculation lines .

Источники информации, принятые во внимание при рассмотрении заявки:Sources of information taken into account when considering the application:

1. Свидетельство РФ на полезную модель №33972, МПК Е21В 33/13, опубл. 15.11.2002 г.1. Certificate of the Russian Federation for utility model No. 33972, IPC ЕВВ 33/13, publ. November 15, 2002

2. Патент РФ на полезную модель №63430, МПК Е21В 33/13, опубл. 27.05.2007 г.2. RF patent for utility model No. 63430, IPC Е21В 33/13, publ. May 27, 2007

3. Патент РФ на изобретение №2362674, МПК В28С 5/00, опубл. 27.07.2009 - прототип3. RF patent for the invention No. 2362674, IPC B28C 5/00, publ. 07/27/2009 - prototype

Claims

1. Installation for cementing wells, consisting of units located on one mobile base, including a pump unit containing two power units connected to three-plunger pumps, a unit for receiving and distributing process liquids containing a measuring tank, a water supply pump, a piping system and shutoff valves, a block control unit for the preparation of solutions, including a recirculation pump and a mixing unit, including a mixer located in the mixing tank and a mixer with a unit for supplying dry cement , a water supply unit and a recirculation line connected to the recirculation pump and the mixing tank, while the water supply and recirculation pumps have hydraulic actuators powered from the installation hydraulic system, characterized in that an ejector mixer is used as a mixer, one input of which is connected to the water supply through the water supply unit pump, two entrances through recirculation lines - with a recirculation pump, the dry cement supply unit is located above the ejector mixer at an angle to the horizontal surface and filled in the form of a dry cement inlet valve with automatic control of cement supply, the water supply unit is made in the form of a water flow control valve, while a flow meter is installed in the water supply pipe, a density meter connected to the control system in the recirculation line is made in the bottom of the mixing tank an opening connected to an outlet pipe for draining the finished cement mortar.

2. Installation according to claim 1, characterized in that the power plants and three-plunger pumps are installed with an offset along the longitudinal axis of the automobile chassis with a further approximation in width.

3. Installation according to claim 1 or 2, characterized in that the mixing tank has rounded walls and an inclined part on the right side.

4. The installation according to claim 3, characterized in that the mortar preparation unit further comprises a feed pump connected to an outlet pipe of the finished cement mortar.