[实用新型]颗粒或干粉状固体连续加料装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及石油行业中气体钻井技术领域，特别涉及一种颗粒或干粉状固体连续地输送到井眼中，实现加料量精确控制。

背景技术

在石油行业钻井行业中，有一种气体钻井技术应用于欠平衡钻井。气体钻井具有能够保护和发现储层、提高油气产量和采收率、提高钻井速度、减少或避免低压破碎地层井漏问题等优势，在国内外应用得越来越广泛。

气体钻井也有诸多局限性，其中，井壁稳定问题和地层出水问题是限制气体钻井优势发挥的瓶颈问题。气体钻井方式适用于地层岩石坚硬、井壁稳定性强、较少地层流体侵入等情况下的钻进作业。如果气体钻进过程中钻遇水层，细小的钻屑遇水后就会粘结成块。当钻屑和水的比例达到一定值，钻屑就会粘附在钻具与井壁上形成泥饼环，堵塞环空通道，钻屑无法正常返出地面，造成粘附卡钻和掩埋钻具等复杂情况或事故。应对地层出水问题一般采取以下措施：①采用化学干粉处理较小量地层出水；②增大注气量，雾化地层水并将其带出地而；③转换成雾化钻井或泡沫钻井；④找准出水地层，针对性地打水泥塞堵水。

目前，没有发现报道针对气体钻井过程中化学颗粒或干粉处理的配套装置，更没有能够实现连续地输送化学颗粒或干粉到井眼，并能实现加料量精确控制的装置。

实用新型内容

本实用新型的目的是：提供一种颗粒或干粉状固体连续加料装置，在气体钻井过程中钻遇较少地层流体侵入过程中，能通过螺旋输送机将人工喂料箱中的颗粒或干粉状固体连续地送入料箱中，并经过旋转物料阀的精确计量下入到喷射器的引射口。同时，进气管路中的压缩气体经喷射器的喷嘴在接受室形成的负压将引射口的颗粒或干粉状固体引射至喷射器的混合室，并与主进气管路中的压缩气体在混合器中相混合，混合后的固气混合物被输送到井眼中，最终解决气体钻井中出现的地层出水问题。

本实用新型采用的技术方案是：颗粒或干粉状固体连续加料装置，主要由人工喂料箱、手动球阀、三个气动球阀、螺旋输送机、料箱、旋转物料阀、气动蝶阀、三个音叉料位计、喷射器、一个混合器、压力传感器、消声器和控制系统组成，其特征在于：在漏斗形料箱的底部出料口固定有旋转物料阀，旋转物料阀的下部固定有一个气动蝶阀，气动蝶阀的下部连接管线，管线的下端连接在喷射器的物料进口；喷射器的进气口连接有进气管线，在进气管线上串连有第三气动球阀和手动球阀；在喷射器的出口连接有混料管线，混料管线的另一端连接第一气动球阀，第一气动球阀的另一端通过管线连接混合器进口，混合器的出口连接有出料管，在出料管上连接有压力传感器；在料箱的上料口到地面之间有一个螺旋输送机；在螺旋输送机的进料口上部有人工喂料箱。

在喷射器与第一气动球阀之间的管线上，通过三通连接有第二气动球阀，在第二气动球阀的另一端连接有消声器。

在料箱的壁上固定有第一音叉料位计和第二音叉料位计，第一音叉料位计与第二音叉料位计的高度不同，能检测料箱内的不同料位高度。在人工喂料箱壁上固定有第三音叉料位计。

第一气动球阀、第二气动球阀和第三气动球阀的控制器与计算机控制系统相连；螺旋输送机的电机控制器与计算机控制系统相连；旋转物料阀的电机变频器与计算机控制系统相连；第一音叉料位计、第二音叉料位计和第三音叉料位计与计算机控制系统相连；压力传感器与计算机控制系统导线连接。

结合功能解释颗粒或干粉状固体连续加料装置的结构。主要由螺旋上料机构、可调输出量的加料机构、管汇系统及控制系统组成。

螺旋上料机构包括一个人工喂料箱、一个螺旋输送机及一个第三音叉料位计。人工喂料箱由现场操作人员进行人工装料，螺旋输送机的电机驱动螺旋式上料机构将颗粒或干粉状固体从低处输送到高处的料箱中，实现物料的的输送功能。同时，在人工喂料箱的低端安装有一个第三音叉料位计。当人工喂料箱缺料时，控制系统进行声光报警。

可调输出量的加料机构包括一个料箱、一个旋转物料阀、一个气动蝶阀、两个音叉料位计及一个喷射器。料箱中的物料经过旋转物料阀的精确计量下入到喷射器的引射口，喷射器的喷嘴在接受室形成的负压将引射口的颗粒或干粉状固体引射至喷射器的混合室，颗粒或干粉状固体与进气管路中的压缩气体经过充分混合后，进入喷射器的扩压段，输出压力稳定的固气混合物。由于喷射器在引射口形成负压，使得料箱的设计可以采用常压储料方式替代压力容器式的储料方式，降低成本并提高了现场操作的安全性。