一种适用于粒子钻井的双注入泵连续注入装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及到油气钻井工程技术领域，尤其涉及一种适用于粒子钻井的双注入栗连续注入装置。
【背景技术】
[0002]目前常规的钻井技术是利用井底钻头的钻压和旋转实现机械破岩，达到钻进的目的，这种方式在遇到深部硬地层和强研磨地层时，仅依靠钻头的机械作用进行破岩，泥浆的作用只是携带岩肩，无法实现水力加机械的联合破岩效果，存在钻速慢、周期长、成本高的问题。
[0003]近年来，粒子冲击钻井技术作为一项革命性的提速技术，得到了广泛的应用；粒子冲击钻井是一种通过将直径1-3毫米的球形钢粒注入井底，以辅助破碎深部硬地层和强研磨地层的钻井技术。粒子冲击钻井效果的好坏，其中一个关键因子便是粒子注入装置，现有技术的粒子注入装置通常采用单高压罐式注入结构，无法实现粒子连续注入；且高压罐质量和体积较大，运输不方便，高压区覆盖面广，安全风险高；此外，还存在地面单位面积承压大，需通过水泥固化加强地基，耗时长、费用高的问题。因此亟需研制一种可实现粒子连续注入，且运输方便、安全性高的注入装置，以满足现场需求。
[0004]公开号为CN 203742449U，公开日为2014年07月30日的中国专利文献公开了一种粒子立式注入装置，其特征在于:包括高压容器，高压容器的上部设置进料管，底部设置出料管，出料管上设置倾斜出口，高压容器内设置旋转轴，旋转轴上设置螺旋齿，旋转轴和高压容器的顶部和底部之间分别设置上密封体和下密封体，上密封体和旋转轴之间、下密封体和旋转轴之间均设置轴承，上下端的轴承外侧分别设置上端盖和下端盖，上端盖上轴向设置泄压孔，旋转轴底部通过联轴器连接电机，电机通过支撑筋固定在支腿上，高压容器固定在支腿上，倾斜出口连接高压液动阀，高压液动阀连接高压三通。
[0005]该专利文献公开的粒子立式注入装置，虽然可使粒子均匀下落，避免粒子在高压容器底部堆积，但是，无法实现粒子连续注入，钻井速度相当有限；采用的高压容器质量和体积较大，造成地面单位面积承压大，需通过水泥固化加强地基，耗时长、费用高。
[0006]公开号为CN 103195363A，公开日为2013年07月10日的中国专利文献公开了一种负压射流式粒子冲击钻井注入装置，包括高压粒子注入罐，高压粒子注入罐顶部设置进料口，底部设置出料口，其特征在于:进料口一侧安装平衡压力射流管，平衡压力射流管一端设置射流防堵喷头，另一端置于主管汇顶部，射流防堵喷头位于高压粒子注入罐底部，出料口底部设置负压粒子注入管，负压粒子注入管一端设置喷嘴，喷嘴连通主管汇，主管汇底部设置调节管，调节管末端连通负压粒子注入管出口，调节管内设置调节阀。
[0007]该专利文献公开的负压射流式粒子冲击钻井注入装置，采用自旋转式射流防堵喷头，对高压粒子注入罐出料口实现全方位、多角度搅动，能够解决高压粒子注入罐底部堵塞问题，但是，该装置同样无法实现粒子连续注入，钻井速度受到限制；而且采用的高压粒子注入罐质量和体积较大，安装和运输都较为不便。
[0008]公开号为CN 102619468A，公开日为2012年08月01日的中国专利文献公开了一种粒子冲击钻井注入装置，包括地面高压主管线、分流管线、分流管线控制阀、钢粒储存罐、液动(或手动)加料阀、储存罐泄压管线、储存罐泄压控制阀、钢粒、螺旋推进机、钢粒注入控制阀及限流装置，其特征在于:所述的限流装置设置在分流管线之后，分流管线控制阀设置在地面高压主管线和钢粒储存罐之间，储存罐泄压控制阀在钢粒储存罐与钻井液池之间，所述的螺旋推进机位于钢粒储存罐之下，钢粒注入控制阀位于螺旋推进机与地面高压主管线之间。
[0009]该专利文献公开的粒子冲击钻井注入装置，采用左、右两套完全相同、各自独立的注入装置，通过交替重复使用，虽然也实现了粒子连续注入，但是大大增加了高压区的覆盖面，增大了安全风险。
【实用新型内容】
[0010]本实用新型为了克服上述现有技术的缺陷，提供一种适用于粒子钻井的双注入栗连续注入装置，本实用新型能够实现添注和压缩冲程的交替有序进行，保证了井内粒子注入的连续性，有效提高了粒子冲击钻井的工作效率，且高压区覆盖范围小，降低了安全风险。
[0011]本实用新型通过下述技术方案实现:
[0012]一种适用于粒子钻井的双注入栗连续注入装置，包括渣浆栗和螺杆输送机，其特征在于:还包括通过高压管线与钻井立管连接的粒子混合料斗，所述粒子混合料斗内设置有换向管，换向管上连接有驱动换向管左右摆动的摆动液压缸，所述粒子混合料斗上连接有第一输送缸和第二输送缸，所述第一输送缸内设置有第一活塞，第二输送缸内设置有第二活塞，所述第一活塞通过第一活塞杆连接在第一液压缸上，第二活塞通过第二活塞杆连接在第二液压缸上，所述换向管一端与高压管线连通，另一端与第一输送缸或第二输送缸连通，所述渣浆栗通过第一管道与粒子混合料斗连通，螺杆输送机通过第二管道与粒子混合料斗连通。
[0013]还包括旋转轴，所述摆动液压缸包括缸体、活塞、活塞杆、摆杆和连接在摆杆上的花键，活塞通过活塞杆与摆杆连接，花键通过旋转轴与换向管连接。
[0014]所述粒子混合料斗内设置有螺旋式搅拌器，螺旋式搅拌器由螺旋搅拌棒和驱动螺旋搅拌棒转动的搅拌电机构成，螺旋搅拌棒位于粒子混合料斗内，搅拌电机位于粒子混合料斗外。
[0015]所述高压管线上连接有箭型止回阀。
[0016]所述第一液压缸和第二液压缸均为双杆液压缸。
[0017]所述换向管内连接有两个密封圈，两个密封圈分别位于换向管的两端。
[0018]所述螺旋搅拌棒上设置有搅拌叶片，搅拌叶片与螺旋搅拌棒滑动连接。
[0019]所述换向管的横截面呈“ S ”型。
[0020]本实用新型的工作原理如下:
[0021 ] 在粒子冲击钻井过程中，首先螺杆输送机将粒子钻井回收装置中分离储存的粒子通过第二管道添注至粒子混合料斗内，并通过调整螺杆输送机的螺杆转速来控制粒子的添注速度，并通过渣浆栗向粒子混合料斗内栗送泥浆，并维持粒子混合料斗内粒子、泥浆混合物占粒子混合料斗容积的1/2-2/3之间；其次，打开螺旋式搅拌器，搅拌电机带动螺旋搅拌棒不断搅动，充分混合泥浆和粒子，以保证粒子注入井内的均匀性。最后，当粒子混合料斗内粒子、泥浆混合物达到其容积的1/2时，启动第一液压缸和第二液压缸，第一液压缸驱动第一活塞杆收缩第一活塞进入添注冲程，同时摆动液压缸启动，摆动换向管到第二输送缸处，使换向管迅速与第二输送缸连通，粒子混合料斗内的粒子、泥浆混合物便添注入第一输送缸内；与此同时，第二液压缸驱动第二活塞杆推动第二活塞进入压缩冲程，挤压来自粒子混合料斗并储存在第二输送缸内的粒子、泥浆混合物，粒子、泥浆混合物通过换向管注入高压管线内，并最终进入井内循环；当第二活塞运动至极限位置，压缩冲程结束，第二液压缸驱动第二活塞杆收缩第二活塞进入添注冲程，摆动液压缸再将换向管摆动到第一输送缸处，并与第一输送缸连通，第一液压缸驱动第一活塞杆推动第一活塞由添注冲程转为压缩冲程，将第一输送缸内的粒子、泥浆混合物通过换向管注入高压管线内，并最终进入井内循环，自此实现了第一输送缸和第二输送缸的交替运行，使粒子能够被连续注入井内。
[0022]本实用新型的有益效果主要表现在以下几个方面: