CN105756612A - 一种气体钻井精细加料装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种气体钻井精细加料装置，该装置通过并行立管（12）与钻井循环***的高压立管（14）连通，在并行立管（12）与高压立管（14）的连接端分别设置压力阀（3）和压力阀（13），在并行立管（12）上通过加料筒连通罐体（8），在罐体（8）底部通过支撑架（10）固定连接电机（9），电机（9）的输出端连接螺杆（11），螺杆（11）设置在加料筒内。利用密封的罐体来储存固体颗粒材料；利用电机控制螺杆转速，从而精细控制加料速度；在并行立管两端的阀门具有控制罐体加料和泄压。本发明适用于在气体钻井时精细地向井筒内加入处理剂。

Description

一种气体钻井精细加料装置

技术领域

本发明涉及的是石油钻井装备领域，特别适用于进行气体钻井作业的配套设备。

背景技术

由于气体钻井技术具有提高机械钻速、减少井漏发生、降低钻井成本、减少储层伤害等特点，在国内外得到了广泛的应用；但气体钻井时钻遇出水地层仍然是一个限制气体钻井优势发挥的阻力，特别是钻遇存在大段水敏性地层时容易出现坍塌、崩落，造成井下复杂情况出现。

随着材料科学的发展，一些超吸水材料具备成百上千倍的吸液能力，并进入了石油科研人员的视线，部分研究机构对此进行了详尽的研究，认为此类物质有望解决气体钻井出水的难题，同时一些井壁维护和处理剂，如润湿反转材料等也进入了气体钻井井壁维护研究内容，但目前钻井现场通常缺乏相应的配套设备。

发明内容

本发明的目的是为了填补现有技术的空白，提供一种具备结构简单、使用方便、成本低廉、实用性强的特点气体钻井精细加料装置，以填补在气体钻井时向井筒内注入诸如超吸水材料、润湿材料、井壁处理剂等固体颗粒或粉末材料。

本发明的技术方案：

一种气体钻井精细加料装置，该装置通过并行立管12与钻井循环***的高压立管14连通，在并行立管12与高压立管14的连接端分别设置压力阀3和压力阀13，在并行立管12上通过加料筒连通罐体8，在罐体8底部通过支撑架10固定连接电机9，电机9的输出端连接螺杆11，螺杆11设置在加料筒内。

上述方案还包括：所述罐体8是包括有密封盖的密封罐体，所述密封盖由盖板5、密封垫6组成，盖板5一端与罐体8固定轴连接，另一端与罐体8用螺栓固定连接。

所述盖板5上安装有压力表1和泄压阀4；所述罐体8上开有观测窗口7。

上述方案进一步包括：所述电机9为调速电机。或者所述电机9连接有电磁调速器2。

本发明具备以下优点：

1、具备高压注入能力：由于采用与立管相连接的方式，因此在注入条件下，包括罐体内部均属于高压条件；又因为设计了密封垫、盖板、泄压阀、压力控制阀等部分，可以对压力进行选择性控制，从而具备高压注入能力。

2、具备精细注入能力：由于采用电磁调速器，可精确控制罐体内部电机的转速，进而控制螺杆转速，因此可以做到精细控制加注速度。

3、除上述有点以为，该发明还具备结构简单、使用方便、成本低廉、实用性强的特点。

附图说明

图1为一种气体钻井精细加料装置结构示意图。

图中：1-压力表，2-电磁调速器，3-压力阀，4-泄压阀，5-盖板，6-密封垫，7-观测窗口，8-罐体，9-电机，10-支撑架，11-螺杆，12-并行立管，13-压力阀，14-高压立管。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例做进一步说明。

实施例1

一种气体钻井精细加料装置，主要由罐体8、电机9、螺杆11、并行立管12、压力阀3和压力阀13组成。所述加料装置通过并行立管12与钻井循环***的高压立管14连通，其中电机9通过电机支撑架10固定在罐体8底部，螺杆11一端在罐体8内部与电机9电连接，另一端伸出罐体8底部与并行立管12连通。

使用时，首先向罐体8内注入固体颗粒材料，打开电机9控制螺杆11向并行立管12内注入固体颗粒材料的速度，加入的固体颗粒材料被并行立管12内的空气快速带入高压立管14后进入井筒。

为了精确控制向井筒内加料的速度，所述加料装置还连接有电磁调速器2，电磁调速器2与螺杆11电连接，控制螺杆11转速，从而精细控制固体颗粒加量速度。

由于钻井过程中向井筒中加料时立管内属于高压状态，为了确保向罐体内添料的安全，所述罐体8是包括有密封盖的密封罐体，所述密封盖由盖板5、密封垫6组成，盖板5一端与罐体8固定轴连接，另一端与罐体8用螺栓固定连接，方便打开与闭合。

利用所述精细加料装置实现了在气体钻井时向高压立管14内可控地加入固体颗粒或粉末材料，并且可以在不影响气体钻井正常进行的条件下，对罐体8内加入材料。

实施例2

一种气体钻井精细加料装置，主要由罐体8、电机9、螺杆11、并行立管12、压力阀3和压力阀13组成，所述加料装置通过并行立管12与钻井循环***的高压立管14连通，其中电机9通过电机支撑架10固定在罐体8底部，螺杆11一端在罐体8内部与电机9电连接，另一端伸出罐体8底部与并行立管12连通。所述罐体8是包括有密封盖的密封罐体，所述密封盖由盖板5、密封垫6组成，盖板5一端与罐体8固定轴连接，另一端与罐体8用螺栓固定连接，方便打开与闭合。同时，所述盖板5上还安装有压力表1和泄压阀4，通过压力表1可测量罐体8内部压力，确保开启盖板5时操作人员的人身安全。为了观察罐体8内加料情况，所述罐体8上开有观测窗口7。

为了精确控制向井筒内加料的速度，所述加料装置的电机9采用调速电机，控制螺杆11转速，从而精细控制固体颗粒加量速度。

Claims (5)

1.一种气体钻井精细加料装置，其特征是：该装置通过并行立管（12）与钻井循环***的高压立管（14）连通，在并行立管（12）与高压立管（14）的连接端分别设置压力阀（3）和压力阀（13），在并行立管（12）上通过加料筒连通罐体（8），在罐体（8）底部通过支撑架（10）固定连接电机（9），电机（9）的输出端连接螺杆（11），螺杆（11）设置在加料筒内。

2.根据权利要求1所述的气体钻井精细加料装置，其特征是：所述罐体（8）是包括有密封盖的密封罐体，所述密封盖由盖板（5）、密封垫（6）组成，盖板（5）一端与罐体（8）固定轴连接，另一端与罐体（8）用螺栓固定连接。

3.根据权利要求2所述的气体钻井精细加料装置，其特征是：所述盖板（5）上安装有压力表（1）和泄压阀（4）；所述罐体（8）上开有观测窗口（7）。

4.根据权利要求1或2、3所述的气体钻井精细加料装置，其特征是：所述电机（9）为调速电机。

5.根据权利要求1或2、3所述的气体钻井精细加料装置，其特征是：所述电机（9）还连接有电磁调速器（2）。