[实用新型]钻井液输送装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及钻井液固相控制技术领域，具体是一种钻井液输送装置。

背景技术

钻井液被称为钻井的血液，它的主要作用是：清除并悬浮井底岩屑，携带至地面使其进行沉降；冷却钻头及钻具；形成低渗透泥饼并覆盖井壁；控制地层压力；承受部分套管和钻具的重量等。钻井液固相控制系统的功能是实现钻井液的净化、配制、贮存、循环，包括钻井液净化系统、钻井液输送装置、地面管汇。钻井液从井口返出后经钻井液净化系统处理，然后进入钻井液输送装置。钻井液输送装置是向钻井液内加入必要的添加剂如加重材料、化学处理剂等以改善其性能，如粘度、比重、酸碱度、泥含饼量等；同时通过钻井泵将合格的钻井液增压送入地面管汇，再通过钻具进入井底。根据需要，还将钻井液增压后输送给固井泵、补给罐、钻井液枪等钻井辅助设备或设施。

图1所示为现有技术钻井液输送装置流程示意图，钻井液输送装置一般是由若干钻井液贮罐1a、1b、1c、1d、两台钻井泵2、3、分别为两台钻井泵提供一定排量和压力钻井液的两台灌注泵4、5、一台配药泵6及配套的配药漏斗8、一台加重泵7及配套的加重漏斗9及连接上述设备的管线、阀门及其他附件构成。钻井液贮罐1a、1b、1c、1d分别为配药罐、两个钻井液吸入罐、加重罐。系统还包括安装在钻井液贮罐内的若干钻井液枪10-1～10-5，还包括用于向井内灌注泥浆与水泥混合物，以固定外层井壁或技术套管的固井泵，还包括储存钻井液用于灌注到井内来平衡地层压力的补给罐等钻机辅助设备或设施；还包括向上述钻机辅助设备或设施输送钻井液的若干输出管线16、17、18，从而实现对钻井液加压输送、配制、贮存功能。按功能单元分，钻井液输送装置包括：钻井液加压输送单元I：灌注泵4、5的吸入口、钻井泵2、3的吸入口共同连接在低压钻井液吸入主管线11上，灌注泵4、5的排出口分别与钻井泵2、3的吸入口通过阀门及管线连接，低压钻井液吸入主管线11与每个钻井液贮罐均通过阀门控制接通，两台钻井泵2、3的排出口通过管线20、21连接于地面管汇进口。钻井液配制单元：配药泵6和加重泵7的吸入口通过一共用管线连接在加重配药吸入主管线12上，但配药泵6与加重泵7的排出管线各自独立，分别连接配药漏斗8、加重漏斗9，配药漏斗8、加重漏斗9出口分别通过阀门及管线与各钻井液贮罐连接，在进入各钻井液贮罐的分管线上安装有控制阀门23-1～23-4、24-1～24-4。倒罐作业是指根据钻井液输送装置工艺的需要，在几个钻井液贮罐之间进行钻井液调配。一般利用配药泵6或加重泵7作为增压泵进行，将加重处理后或配药处理后的钻井液倒入其它钻井液贮罐。钻井液加压输送单元II：输送至固井泵、补给罐、钻井液枪等钻井辅助设备或设施的若干输出管线17、18、16均通过主管线15连接于加重泵排出管线上。各钻井液贮罐单独设有清洗时的排污管路。来自钻井液净化系统的钻井液进入钻井液输送装置时，通过各钻井液贮罐的分管线的上的阀门22-1～22-4，控制进入各钻井液贮罐的钻井液量。

上述现有技术钻井液输送装置由于各功能单元均为单管路设计，且钻井液加压输送单元I和钻井液配制单元在管线设计上各自独立，不能互用，因此存在两方面的缺点：

1、钻井液配制单元只能单独进行配药处理、加重处理、倒罐作业的一般工艺过程，而不能实现配药处理、加重处理同时进行或配药处理、倒罐作业同时进行或加重处理、倒罐作业同时进行的复杂工况下工艺过程。而随着钻井风险安全防患意识的提高以及适应钻井效益最大化要求，对钻井液输送装置的工作效率、工作效果也提出了较高要求。此外，对于处理复杂地层钻井工艺的要求也日益提高，例如对于井漏严重、地层压力复杂的钻井，要求钻井泵输送、配药处理、加重处理同时进行，或钻井泵输送、配药(或加重)处理、倒罐作业同时进行，或灌注泵、加重泵、配药泵等同时用作配药处理或加重处理。为此对钻井液输送装置的设计在提高工作效率、工作效果和满足复杂工况工艺过程方面提出了更高要求。而现有技术不能满足这些要求。

2、由于各功能单元均为单管路设计，各工艺流程中钻井液输送或配制只有唯一线路，因此，当设备、管线、阀门故障维修或更换时，由于无备用设备及管线，造成停止作业，增加经济损失和设备安全生产隐患。对井场配件供应困难的钻井场所，损失尤其严重。例如，钻井泵吸入管线即低压钻井液吸入主管线故障需要维修，造成钻井液输送不能进行。另外，虽然加重泵、配药泵、灌注泵为相同类型的设备，但由于单管路的设计，这些设备之间在故障时也不能互用。

发明内容