[发明专利]精确计量排代量和小管径灌浆装置

说明书

技术领域

本发明涉及在石油钻井起下钻时排代量的精确计量，及时发现溢流，利于井控安全及下钻杆、套管、油管时往管内及时、准确、方便灌浆。

背景技术

因起钻中现用计量罐不能满足精确计量的需要，存在几个弊端。一是3柱3¹/₂″钻杆0.224m³排代体积的泥浆在面积10平方米的计量罐中仅下降22.4mm。这么精确的计量工作对于井队坐岗的岗位工人要求标准太高，难以及时发现溢流，不能及时实施二次井控技术。二是用泥浆大泵或螺杆泵灌钻井液时，因受设备操作功能的限制，很难准确控制每次灌入井筒内的钻井液不返出井口，谈不上及时、准确的计量校核排代量。三是在下套管和下钻过程中管内掏空达到不安全高度前要用泥浆大泵或螺杆泵往大通径套管内灌注泥浆。操作时因用泥浆大泵泵送泥浆，操作不当会危及灌浆管线出口处操作人员的人身安全，且频繁启动这些设备加剧其机械磨损。四是不能及时准确掌握和控制往管内灌的泥浆量，所以容易使泥浆溢出管口。五是往小通径套管(≤5¹/₂″)和钻杆内灌泥浆时因内径太小不易灌进泥浆，必须接方钻杆强行注入泥浆，这样就得停止下套管或下钻作业进行灌浆，耽误下套管或下钻时间。如果灌浆时因活动套管或钻具不及时有可能导致压差卡钻事故，延长钻井周期。

发明内容

针对现场灌浆存在的诸多弊端，本发明的目的旨在提供了一种精确计量排代量和小管径灌浆装置。本装置采用处在一定高度罐中的钻井液具有一定水头的原理实现随时、随地、及时方便灌浆的目的及小面积的计量罐实现精准计量排代量，及时发现微量井浸及溢流，为尽早实施二次井控技术提供依据。

本发明的目的是这样完成的：精确计量排代量和小管径灌浆装置主要由高架计量罐、浮子、浮子扶正杆、扶正套、牵引绳、滑轮支撑杆、导向滑轮、铅锤、直读计量标尺、控制阀门、钻井液输送管线、灌浆球阀、灌浆弯头组成，高架计量罐放到距钻台面一定的高度，其内部尺寸为1m²×2.6m的方形或圆形，计量罐内放置浮子，浮子上的浮子扶正杆穿过焊接在罐边上的扶正套，浮子扶正杆上引出牵引绳，牵引绳绕过滑轮支撑杆顶的导向滑轮，牵引绳另一端系一铅锤与固定在钻台面的和高架计量罐等高的直读计量标尺相对应，高架计量罐最下端开孔焊接大通径管线，装一球形控制阀门，引一与大通径管线相同直径的软钻井液输送管线至钻台面，软钻井液输送管线出口端接一大通径转小通径变径灌浆弯头，灌浆弯头前装一灌浆球阀。

本发明的优点和产生的有益效果是：

1、本发明结构简单，易于加工，操作方便、通过直读计量可精确校核起钻过程井筒内起出钻具与灌入泥浆体积的排代量，及时发现微量井浸及溢流、尽早实施二次井控技术具有实际意义。

2、投入使用后可节约灌浆时间、提高时效、避免泥浆泵灌浆时操作不当导致的人身伤害。

3、灌浆作业的同时也可及时活动套管或钻具，防止压差卡套管及卡钻事故的发生。

附图说明

图1为本发明装配示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种精确计量排代量和小管径灌浆装置主要由高架计量罐1、浮子2、浮子扶正杆3、扶正套4、牵引绳5、滑轮支撑杆6、导向滑轮7、铅锤8、直读计量标尺9、控制阀门10、钻井液输送管线11、灌浆球阀12、灌浆弯头13组成，高架计量罐1放到距钻台面一定的高度，其内部尺寸为1m²×2.6m的方形或圆形，计量罐1内放置浮子2，浮子2上的浮子扶正杆3穿过焊接在罐边上的扶正套4，浮子扶正杆3上引出牵引绳5，牵引绳5绕过滑轮支撑杆6顶的导向滑轮7，牵引绳5另一端系一铅锤8与固定在钻台面的和高架计量罐1等高的直读计量标尺9相对应，高架计量罐1最下端开孔焊接大通径管线，装一球形控制阀门10，引一与大通径管线相同直径的软钻井液输送管线11至钻台面，软钻井液输送管线11出口端接一大通径转小通径变径灌浆弯头13，灌浆弯头13前装一灌浆球阀12。

高架计量罐1用至少5mm厚的钢板加工，内部尺寸为1m²×2.6m的方形或圆形，焊接搬迁用的吊钩，四周加固结实，防止搬迁时变形，某一边焊接梯子以便于人员上去及时清理内壁干泥浆及排除故障等。外加电热带包裹保温层以防冬季结冰时影响计量的准确性。高架计量罐1放到靠立管边钻台偏房顶或专门的支架上形成水头达到随时往钻具、套管或油管内灌浆的目的。