[发明专利]一种自动控制堵漏材料分段加注的装置与方法

说明书

本发明涉及一种自动控制堵漏材料分段加注的装置与方法。该装置包括加料漏斗1、底座15、调速电机5、螺旋叶片3、加注罐6、搅拌机11、吸液泵10、吸液泵节流阀9、钻井液循环罐8、加注罐节流阀12、流量计13、钻井泵14和控制面板7。该方法包括：（1）将不同的堵漏材料分别添加至不同的加料漏斗中；（2）通过吸液泵将钻井液泵入加注罐内，将堵漏材料注入加注罐内，开启搅拌机，将钻井液与堵漏材料搅拌均匀，成为堵漏浆；（3）将堵漏浆通过钻井泵注入井筒；（4）完成多级堵漏浆注入后，钻井液进行正常的钻井循环。本发明能够更好控制堵漏材料的加注过程，实现堵漏材料的分段注入，有效提高钻井过程的堵漏效果，实现高效钻井。

技术领域

本发明涉及油气田勘探开发领域，具体涉及钻井工程中一种自动控制堵漏材料分段加注的装置与方法。

背景技术

石油钻井作业过程中井漏严重影响施工进度，漏失大量钻井液造成巨大的经济损失，可能还会带来更多的井下复杂问题。针对井漏，常用桥塞堵漏方法进行处理，常规的桥塞堵漏方法是将不同粒径的堵漏材料按照一定比例混合均匀后一次性注入井筒，让堵漏材料在裂缝中架桥充填形成封堵层，实现堵漏。常规桥塞堵漏效率低，裂缝发生变形后容易复漏，且造成堵漏材料的浪费。发明专利“一种适用于裂缝性地层的多段塞分级堵漏方法”(CN110118073A)公开了一种新的桥塞堵漏方法，该方法需要分段注入不同粒径的堵漏材料，首先注入架桥颗粒，形成架桥颗粒层，然后通过分次注入次级堵漏颗粒，逐级填充，最后形成致密封堵层。此方法需要对堵漏材料进行分批注入，并精确控制堵漏浆浓度，而目前现场钻井液循环系统的设备难以实现多段塞分级堵漏工艺，为此设计了一套自动控制堵漏材料分段加注的装置与使用方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自动控制堵漏材料分段加注的装置，该装置原理可靠，操作简便，能将堵漏材料按比例分批注入井筒中，保证堵漏浆按设定的流量、浓度注入井筒，从而对堵漏浆的调配与浓度实现全过程精准控制。

本发明的另一目的还在于提供利用上述装置自动控制堵漏材料分段加注的方法，通过该方法能够更好控制堵漏材料的加注过程，实现堵漏材料的分段注入，有效提高钻井过程的堵漏效果，实现高效钻井，具有广阔的市场应用前景。

为达到以上技术目的，本发明采用以下技术方案。

一种自动控制堵漏材料分段加注的装置，包括加料漏斗、底座、调速电机、螺旋叶片、加注罐、搅拌机、吸液泵、控制面板、吸液泵节流阀、加注罐节流阀、流量计和钻井泵。

所述加料漏斗固定在底座上，不同的加料漏斗用以添加不同的堵漏材料。通过控制挡片来控制不同加料漏斗里堵漏材料分批或同时加注。

所述底座用以固定加料机部分，汇集加料漏斗中的堵漏材料进入加注罐。

所述调速电机通过联轴器与螺旋叶片相连接，调速电机固定在螺旋叶片上方，受系统控制，调节螺旋叶片速度。

所述螺旋叶片的左端是进料口，下端是出料口，螺旋叶片的转速决定了堵漏材料的加注速度。

所述搅拌机固定在加注罐中，对吸入的钻井液和加入的堵漏材料进行混合搅拌，保证堵漏材料与钻井液均匀混合。

所述吸液泵一端通过吸液管线接入到钻井液循环罐内，另一端连接至加注罐，通过吸液管线将钻井液循环罐内的钻井液吸入加注罐内。

所述吸液泵节流阀安装在吸液管线上，用以调节吸入钻井液的流量。

所述加注罐左端通过吸液管线接入到钻井液循环罐内，吸入钻井液；上方为堵漏材料的进料口；右端通过注浆管线连接至钻井泵，配好的堵漏浆通过钻井泵注入井筒中。加注罐主要是充当堵漏材料与钻井液混合的容器。

所述控制面板作为整个自动控制系统的输入端，用以设定堵漏材料的加注时间与加注速度。

所述加注罐节流阀安装在注浆管线上，用以控制堵漏浆流量。