[实用新型]钻井液性能快速调节装置

说明书

技术领域

本实用新型属于流体混合技术领域，具体涉及一种钻井液性能快速调节装置。

背景技术

搅拌混合是工业生产中一种常用的生产工序，涉及到化工、医疗、环保等多个行业，特别是在石油与天然气生产前期的钻井过程中，会采用到大量的钻井液，而钻井液的各种性能通常会根据钻井生产情况做出实时调节，钻井液主要由基液和其他添加液或物质混合搅拌制成，传统的钻井液搅拌主要采用的是通过搅拌器的搅拌叶片这样的机械式搅拌混合方式，此种情况下，受限于搅拌叶片的形状和入料形态等情况，经常导致混合不均匀，出现钻井液性能不稳定，甚至出现结块的引发井下复杂情况等问题；

钻井液的实时调节是保证安全生产的一个很关键的环节，如果单纯依靠人工加料，机械搅拌混合方式调节钻井液性能，效率较慢较为缓慢，且钻井液的性能参数不精确，此种情况则会降低钻井效率，甚至带来井下不利因素。

实用新型内容

为解决以上技术问题，达到快速调节钻井液的性能，并且保持其精准的性能参数，从而提高生产效率和井下安全系数，本实用新型提供了一种钻井液性能快速调节装置。

为实现上述目的，本实用新型技术方案如下：

一种钻井液性能快速调节装置，其要点在于：

包括底座，该底座上固定安装有呈柱状的混合腔，所述混合腔的圆周壁上从高到低依次设有上喷嘴、中喷嘴、下喷嘴以及出料口，混合腔的顶壁上设有进料口；

还包括输入管A、输入管B、输入管C；

其中输入管A同时与上喷嘴和下喷嘴相通；

其中输入管B与中喷嘴相通；

其中输入管C与进料口相通。

采用以上方案，两种混合液可以分别通过长管A和长管B喷射进入混合腔内，在混合腔内壁的引导下快速旋转混合，液体交互剪切，提高钻井液的旋转剪切速率，达到快速静态混合，从顶部进料口可加入添加剂，直接进入高剪切速率的混合流体中，可以充分提高添加剂的混合效率，快速调节钻井液的性能，有利于快速精准调节混合液体的性能。

作为优选：所述上喷嘴和下喷嘴位于混合腔的一个中轴面M的左侧，中喷嘴位于中轴面M的右侧，且上喷嘴、下喷嘴和中喷嘴三者的喷嘴轴线分别与中轴面M的夹角相等，均为锐角α。采用以上结构，所述上喷嘴和下喷嘴喷射流体到混合桶内壁形成正旋流，中喷嘴喷射流体到混合桶内壁形成逆旋流，从而提高液体在混合桶内的旋转剪切速率，实现快速大排量混合。

作为优选：所述混合腔底壁内侧为呈楔形的斜面，所述出料口位于斜面低端，正对所述中轴面M，并与中轴面M平行。采用以上结构，可以使混合腔内的混合液能快速从出料口流出，不会在底部形成残积液，保证钻井液的性能均 匀稳定供应。

为了使射流状态平稳，混合流出液性能均匀，所述输入管A、输入管B和输入管C的轴线相互平行，并均与底座平行设置。

为更好精确掌握混合比例，实时计算钻井液密度，所述输入管A、输入管B和输入管C上均设有流量计。

作为优选：所述输入管A包括相互连通的长管A和爬坡管A，所述长管A经爬坡管A与上喷嘴和下喷嘴同时相通；输入管B包括相互连通的长管B和爬坡管B，长管B经爬坡管B与中喷嘴相通；输入管C包括相互连通的长管C和爬坡管C，长管C经爬坡管C与进料口相通。采用上述结构，这样使流量计进行测量时，处于水平的管段内的流体始终处于满管状态，提高流量计的测量精度。

作为优选：所述输入管A、输入管B和输入管C上均设有涡轮蝶阀，所述涡轮蝶阀位于流量计的下游。采用以上结构，根据流量计所测数值，通过涡轮蝶阀可以快速调节送入液体或添加剂的流量，以实现更精确快速的调节钻井液性能。

作为优选：所述进料口位于混合腔顶壁的中心。采用以上结构，可以使从进料口处加入的添加剂直接进入剪切旋转液流的旋转中心，根据射流的扩散性，液流旋转中心剪切速率较大，有利于加速添加剂的混合，保证钻井液的性能稳定。

为了能实时监测送料管线以及混合腔内的压力，提高混合工序的安全系数，所述输入管A和输入管B上均安装有压力表A；混合腔的顶壁上安装有压力表B。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

采用本实用新型提供的钻井液性能快速调节装置，合理布置混合腔各喷嘴、进料口和出料口的位置，科学连接送料管汇与混合腔，使喷射进入混合腔的钻井液与调节液或添加剂等能够快速均匀混合，且混合剪切速率高，混合排量大，能随调随用，且结构稳定，安装方便，具有极大的生产价值。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；