[发明专利]一种大体量水泥浆混配装置及其混配方法

说明书

本发明公开了一种大体量水泥浆混配装置，包括撬体，撬体上依次设置有动力支架、水罐、操作平台、混配罐以及启动柜支架，动力支架包括液压油箱和气控柜，动力支架的下部还安装有两台电机，每台电机通过联轴器连接分动箱，分动箱上安装有液压泵组；本发明还公开了该装置的混配方法：步骤1：计算需要的理论清水和水泥灰量，调节水阀和灰阀的开度至理论值，控制调节灰阀和水阀的开度，使密度计测量的密度不断趋近于要求密度；步骤2：低于低液位值触发信号增加水阀和灰阀的开度，对液位值变化速度求导后得出变化加速度，根据其控制水阀减小和增大的速度。本发明可实现高效率混配，混配均匀，混配体量大，满足现场工况。

技术领域

本发明属于油气田固井设备技术领域，具体涉及一种大体量水泥浆混配装置，还涉及一种该装置的混配方法。

背景技术

固井是钻完井作业过程中不可缺少的一个重要环节，它包括下套管和注水泥。固井的主要目的是保护和支撑油气井内的套管，封隔油、气和水等地层。向井内下入套管，并向井眼和套管之间的环形空间注入水泥的施工作业称为固井。其中水泥浆需现场混配，根据要求配制含不同物质和多种密度的均匀固井水泥浆，同时随着油田作业效率的提高，超深井和固化距离的增加，对于大排量车载混配装置的需求也越来越大，常规混配装置现场混配能力一般为2.3方/分钟，混配量比较小，大排量水泥浆只能采用多台固井车进行混配和灌注，设备、占地空间和连接管汇都比较多，风险大，成本高。大排量的要求则对应更大体积和功率的组成设备，而公路和山路对道路车辆运输有限制，设备无法完全集成安装在汽车底盘上，因此需对大体量固井设备进行模块化设计，采用混配装置和固井泵注两个模块，分别运输，现场集成和配合工作。

发明内容

本发明的目的是提供一种大体量水泥浆混配装置，解决现有技术的水泥浆混配设备存在的混配效率较低，混配均匀性不高的问题。

本发明还提供一种该装置的混配方法。

本发明所采用的技术方案是，

一种大体量水泥浆混配装置，包括撬体，撬体上依次设置有动力支架、水罐、操作平台、混配罐以及启动柜支架，动力支架包括液压油箱和气控柜，动力支架的下部还安装有两台电机，每台电机通过联轴器连接分动箱，分动箱上安装有液压泵组；

操作平台上安装有电控操作台、喷油罐以及消泡罐，操作平台的下部还安装有清水管汇；混配罐的顶部安装有高能混合器，高能混合器开设有进灰口，混配罐的周围安装有二次混浆管汇；启动柜支架上安装有电机启动柜和灰管支架，灰管支架用于与待进灰管线连接，以便对进灰口进行固定。

本发明的特点还在于，

高能混合器还包括有清水入口、二次混浆入口和下部出口，高能混合器还设置有灰阀和水阀；

灰阀的中间安装有第一转动阀芯，第一转动阀芯连接有第一回转驱动装置，水阀的中间安装有第二转动阀芯，第二转动阀芯连接有第二回转驱动装置，混配罐通过调节灰阀和水阀的阀芯开度，从而控制进灰和进水量。

水罐内设置有上隔水板和下隔水板，水罐的下部设置有出水口和冷却水口，出水口连接有第一清水泵和第二清水泵的进水口，冷却水口连接有冷却水泵，冷却水泵连接有散热器，冷却水泵的出口通过散热器后返回水罐到上部；水罐的顶部通过U形螺栓安装有吊装工具；水罐的进水口布置在下隔水板的一侧、通过橡胶水管伸入水罐的底部，水罐的出水口设置在上隔水板的另一侧。

混配罐的顶部安装有四个搅拌器、内部安装有液位计。

清水管汇包括外供水入口、第一清水泵、第二清水泵、水源入口，过滤器、流量计、压力表以及清水蝶阀总成；第一清水泵和第二清水泵的入口与水罐的出水口连接，外供水入口与水罐的进水口连接，第二清水泵和第一清水泵的出口经过过滤器和流量计后与连接高能混合器的清水入口，第一清水泵的出口分出一路与水罐的进水口连接，第一清水泵的入口并联有水源入口。