一種粒子注入系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及石油鉆井技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種粒子注入系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著深部硬地層的鉆進需求，粒子沖擊鉆井技術(shù)作為實現(xiàn)硬地層快速鉆進的一項可靠技術(shù)，越來越受到各方的關(guān)注。該技術(shù)有別于傳統(tǒng)的鉆井工藝，其主要原理是在鉆井液中充入一定量的金屬粒子，通過專用的鉆頭加速后，利用金屬粒子的沖擊力破碎井底巖石，待金屬隨鉆井液返出地面進行回收處理。粒子注入系統(tǒng)作為一個重要的組成部分，其效率直接關(guān)系到粒子與鉆井液的混合質(zhì)量，也決定了整個粒子鉆井系統(tǒng)的成敗。
[0003]目前的注入系統(tǒng)主要利用金屬粒子的自重，通過鉆井液流產(chǎn)生的負壓將金屬粒子“吸附”到鉆井液中，該方式結(jié)構(gòu)簡單，但是不能有效控制金屬粒子的注入速度和注入量，易產(chǎn)生金屬粒子在管線內(nèi)的淤積，使鉆井液在管線流動不暢，甚至造成鉆頭水眼的堵塞，誘發(fā)井下復(fù)雜等情況。同時，現(xiàn)有的注入系統(tǒng)自動化程度低，無法完全自動控制，工序銜接緩慢，使井下粒子沖擊處于時斷時續(xù)的狀態(tài)，造成整個系統(tǒng)效率下降，嚴重影響了粒子沖擊鉆井技術(shù)的應(yīng)用效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是克服【背景技術(shù)】中存在的傳統(tǒng)粒子注入系統(tǒng)無法調(diào)節(jié)注入量不能達到均勻混合的技術(shù)要求的問題，而提供一種粒子注入系統(tǒng)，該粒子注入系統(tǒng)，能進行整個系統(tǒng)的自主運行，降低人為因素的干擾，大大的提高了系統(tǒng)的運行效率，實現(xiàn)粒子與鉆井液的有效、平穩(wěn)、均勻的混合。
[0005]本實用新型解決其問題可通過如下技術(shù)方案來達到:該粒子注入系統(tǒng)，包括鉆井栗、粒子儲罐，所述鉆井栗連接鉆井地面管線，鉆井地面管線通過壓力平衡管線連接粒子儲罐灌頂一側(cè)；粒子儲罐灌頂另一側(cè)通過溢流管線連接溢流罐；所述粒子儲罐灌頂部連接粒子加料管；所述壓力平衡管線、粒子加料管、溢流管線上分別接有液動閥A、液動閥B、液動閥C ;所述粒子儲罐灌底部連接粒子注入栗，粒子注入栗通過管線連接鉆井地面管線。
[0006]本實用新型與上述【背景技術(shù)】相比較可具有如下有益效果:該粒子注入系統(tǒng)由于采用上述結(jié)構(gòu)，通過自動控制整個系統(tǒng)所有設(shè)備及部件的動作，控制粒子的注入速度，且能根據(jù)要求進行粒子注入量的調(diào)節(jié)，實現(xiàn)均勻混合、平穩(wěn)鉆進的目的，提高了粒子注入系統(tǒng)的運行效率，滿足現(xiàn)場的使用要求。
【附圖說明】
[0007]附圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0008]圖中:1-鉆井栗；2_壓力平衡管線；3_液動閥A ;4_液動閥B ;5_液動閥C ;6_粒子加料管；7_溢流管線；8_溢流罐；9_粒子儲罐；10_粒子注入栗；11_鉆井地面管線。
[0009]【具體實施方式】:
[0010]下面結(jié)合附圖將對本實用新型作進一步說明:
[0011]如附圖1所示，該粒子注入系統(tǒng)，包括鉆井栗1、粒子儲罐9，所述鉆井栗1連接鉆井地面管線11，鉆井地面管線11通過壓力平衡管線2連接粒子儲罐9灌頂一側(cè)；粒子儲罐9灌頂另一側(cè)通過溢流管線7連接溢流罐8 ;所述粒子儲罐9灌頂部連接粒子加料管6 ;所述壓力平衡管線2、粒子加料管6、溢流管線7上分別接有液動閥A3、液動閥B4、液動閥C5 ;所述粒子儲罐9灌底部連接粒子注入栗10，粒子注入栗10通過管線連接鉆井地面管線11。
[0012]其中，鉆井栗1為整個注入系統(tǒng)提供壓力源，通過壓力平衡管線2為粒子儲罐9充壓，以便后續(xù)的粒子注入程序；粒子加料管線6是輸送粒子的通道，以便為粒子儲罐添加粒子，同時通過溢流管線7將粒子儲罐內(nèi)的鉆井液排出到溢流罐8中；啟動粒子注入栗后，粒子與鉆井液在鉆井地面管線中均勻混合，并隨鉆井液到達井底，進行粒子沖擊破巖液壓閥A\液壓閥B、液壓閥C均通過控制中心自動控制，在系統(tǒng)運行過程中，由中控軟件進行開啟和關(guān)閉，實現(xiàn)粒子注入過程中的各項操作
[0013]該粒子注入系統(tǒng)運行時，首先開啟液壓閥B，通過粒子加料管線向粒子儲罐中添加粒子，開啟液壓閥C，使罐內(nèi)的鉆井液經(jīng)過溢流管線排到溢流罐中，待粒子儲罐充滿粒子后，關(guān)閉液壓閥B及液壓閥C。隨后，開啟鉆井栗，打開液壓閥A，使鉆井液經(jīng)過壓力平衡管線注入到粒子儲罐中，為粒子儲罐充壓，是粒子儲罐內(nèi)的壓力與粒子注入栗外部連接的鉆井地面管線中的壓力相當。此時，啟動粒子注入栗，將粒子均勻、平穩(wěn)的注入到鉆井液中，通過鉆井地面管線到達井底。
[0014]由于鉆井現(xiàn)場是一個連續(xù)的過程，為了防止由于單獨的]粒子儲罐造成施工的停滯，一般采用2個或3個粒子儲罐的交替作業(yè)，從而保證井下粒子注入的連續(xù)，提高粒子沖擊鉆進的效率。同時，整個過程均通過控制中心的軟件進行自動控制，更好的啟停各個設(shè)備、開關(guān)各個閥門，實現(xiàn)粒子注入系統(tǒng)的高效運行，滿足現(xiàn)場使用的需求。
【主權(quán)項】
1.一種粒子注入系統(tǒng)，包括鉆井栗(1 )、粒子儲罐(9)，其特征在于:所述鉆井栗(1)連接鉆井地面管線(11)，鉆井地面管線(11)通過壓力平衡管線(2)連接粒子儲罐(9)灌頂一側(cè)；粒子儲罐(9)灌頂另一側(cè)通過溢流管線(7)連接溢流罐(8);所述粒子儲罐(9)灌頂部連接粒子加料管￠);所述壓力平衡管線(2)、粒子加料管￠)、溢流管線(7)上分別接有液動閥A (3)、液動閥B (4)、液動閥C (5);所述粒子儲罐(9 )灌底部連接粒子注入栗(10 )，粒子注入栗(10 )通過管線連接鉆井地面管線(11)。
【專利摘要】本實用新型涉及一種粒子注入系統(tǒng)。主要解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的傳統(tǒng)粒子注入系統(tǒng)能達到均勻混合的技術(shù)要求的問題。其特征在于：所述鉆井泵（1）連接鉆井地面管線（11），鉆井地面管線通過壓力平衡管線(2)連接粒子儲罐（9）灌頂一側(cè)；粒子儲罐灌頂另一側(cè)通過溢流管線(7)連接溢流罐(8)；所述粒子儲罐灌頂部連接粒子加料管(6)；所述壓力平衡管線、粒子加料管、溢流管線上分別接有液動閥A(3)、液動閥B(4)、液動閥C(5)；所述粒子儲罐灌底部連接粒子注入泵（10），粒子注入泵通過管線連接鉆井地面管線。該粒子注入系統(tǒng)，能在設(shè)置的參數(shù)下，進行整個系統(tǒng)的自主運行，降低人為因素的干擾，實現(xiàn)粒子與鉆井液的有效、平穩(wěn)、均勻的混合。
【IPC分類】E21B7/18
【公開號】CN204984265
【申請?zhí)枴緾N201520782336
【發(fā)明人】謝從輝, 馬曉偉, 劉林紅, 于成龍, 田玉棟, 白曉捷, 段立俊, 竇金勇
【申請人】中國石油天然氣集團公司, 大慶石油管理局
【公開日】2016年1月20日
【申請日】2015年10月10日