[发明专利]一种石油钻采固井作业的泡沫混浆设备

说明书

本发明提供一种石油钻采固井作业的泡沫混浆设备，橇架上设有多个氮气罐、药剂罐和泡沫混浆装置，氮气罐总成和药剂罐分别与泡沫混浆装置进液口连通，泡沫混浆装置用于发生泡沫从出液口排出，泡沫混浆装置上设有基浆进口，基浆进口与水泥基浆罐连通，设备采用井场网电或自身供电系统作动力源，将自动控制系统、氮气添加系统、添加剂供给系统、柴油发电机组和三相流混合功能集成到一台橇上，水泥基浆、高压氮气和液体添加剂经过高管管汇中三相流混合器的作用后形成均匀稳定的泡沫水泥浆并排出，有效减少井场占地面积、降低了作业成本。

技术领域

本发明涉及石油钻采固井作业设备领域，特别涉及到适用于低密度固井作业的一种石油钻采固井作业的泡沫混浆设备。

背景技术

随着页岩气开发力度的不断增大，当前固井作业呈现水平段、斜井段长的特点，套管偏心、低压易漏失等问题日益突出，对固井施工中的低密度水泥浆提出更高要求。泡沫水泥浆固井技术能够实现了低密度水泥浆制备，改善易漏失地层井漏、减少套管偏心等问题，在国外得到推广应用。

哈里伯顿、BJ等公司的泡沫水泥浆固井系统代表了泡沫固井的先进水平。配套的水泥浆制备体系、计算机控制系统及配套施工工艺，在现场得到了工业应用。国内目前在此方面相对落后，缺少可靠的泡沫混浆设备。

中国专利CN 105626013 A “泡沫剂注入撬装装置”公开了泡沫剂注入撬装装置，包括药剂罐系统以及均和药剂罐系统连接的注入系统和进料泵，所述药剂罐系统包括药剂罐和连接在药剂罐上的加热系统，所述药剂罐、加热系统、注入系统、进料泵同时设置在底座上，形成撬装式设计。所述药剂罐、加热系统、注入系统、进料泵同时被罩在厢体内部，厢体底部与所述底座固定连接，所述厢体上开设有门和窗。结构庞大，占地面积较大，且需要随时加热系统对氮气泡沫调节。

中国专利CN 202441352 U “一种氮气泡沫调驱装置” 公开了一种氮气泡沫调驱装置，包括溶液箱，溶液箱内部设置有用于搅拌发泡剂的搅拌器，溶液箱上设置有进液口和出液口，溶液箱的进液口通过进液管路连接有进液泵，溶液箱的出液口通过主出液管路连接有主计量泵，溶液箱的箱体上固定设置有用于将发泡剂加热的电加热器，箱体上设置电加热器使发泡，发泡剂搅拌混合均匀，然后发泡剂与氮气混合发泡，发泡需要一个庞大的加热结构，使用时先加热后才能发泡，使用较为繁琐。

中国专利CN 109514740 A “一种泡沫水泥浆固井设备及方法” 公开了一种泡沫水泥浆固井设备，包括：直燃式气化器，用于将液氮转换为氮气；发泡液供应装置，于储存和加压发泡液；第一管道，用于接收来自水泥浆源的水泥浆和所述发泡液，从而形成含有发泡液的水泥浆；以及泡沫发生器，用于接收所述含有发泡液的水泥浆和所述氮气，从而形成泡沫水泥浆。也是采用直燃的方式加热液氮转换为氮气，需要加热氮气后才能实现发泡作用，结构复杂。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种石油钻采固井作业的泡沫混浆设备，该设备采用井场网电或自身供电系统作动力源，将自动控制系统、氮气添加系统、添加剂供给系统、柴油发电机组和三相流混合功能集成到一台橇上，解决进行泡沫固井作业时，泡沫水泥浆密度不稳定、设备占用井场面积大、作业成本高的问题。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种石油钻采固井作业的泡沫混浆设备，包括橇架，橇架上设有多个氮气罐、药剂罐和泡沫混浆装置，氮气罐总成和药剂罐分别与泡沫混浆装置进液口连通，泡沫混浆装置用于发生泡沫从出液口排出，泡沫混浆装置上设有基浆进口，基浆进口与水泥基浆罐连通。

优选方案中，多个氮气罐、药剂罐通过高压管汇与泡沫混浆装置连通；

多个氮气罐连接组成的氮气罐总成，氮气罐总成通过氮气管汇与高压管汇连通；

药剂罐出液口与液体添加泵连通，液体添加泵通过液添管汇与高压管汇连通。