一种适用于粒子钻井输送系统的物料罐粒子防沉淀装置的制作方法

1.本实用新型涉及油气钻井工程技术领域，具体是一种适用于粒子钻井输送系统的物料罐粒子防沉淀装置。


背景技术：

2.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。在粒子钻井输送系统中，由于系统作业流体介质为钢球粒子和钻井液组成的混合液，钢球密度较大，无法直接悬浮于钻井液之中，并且由于料罐底部常设置有换向结构，无法直接加入叶片、螺旋等搅拌结构对粒子和钻井液进行搅拌，粒子会以一定速度沉淀至物料罐底部，不断堆积于料斗底部，增加换向机构的换向力，最终可能压实粒子卡死换向机构。因粒子沉淀从而引起输送效果不佳、与钻进液混合不均匀、粒子堵塞等不良状况。


技术实现要素：

3.为克服现有技术的不足，本实用新型提供了一种适用于粒子钻井输送系统的物料罐粒子防沉淀装置，解决现有技术存在的因粒子沉淀从而引起输送效果不佳、与钻进液混合不均匀、粒子堵塞等不良状况。
4.本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：
5.一种适用于粒子钻井输送系统的物料罐粒子防沉淀装置，包括物料罐、泵、泵入口管线、底部射流管线，所述物料罐与所述泵的进液口通过泵入口管线管道连接，所述泵的出液口与物料罐的底部通过底部射流管线管道连接。
6.本技术方案中，物料罐内存储有钻井液和粒子的混合液，钻井液通过泵入口管线进入泵，泵提供动力将钻井液经底部射流管线输出至物料罐的底部，从而使钻井液从物料罐的底部进入物料罐内部，从物料罐底部产生高速射流，底部射流不断向上冲刷钻井液和粒子混合物，带动混合物向上翻动，保证粒子处于松散状态，防止粒子沉淀，防止粒子堆积压实卡死换向机构，使注入装置有足够的时间将粒子注入至井内。从而避免了因粒子沉淀导致的输送效果不佳、与钻进液混合不均匀、粒子堵塞等不良状况。
7.作为一种优选的技术方案，所述底部射流管线的出液口方向与所述物料罐的罐壁呈45
°
～60
°
夹角。
8.这样的夹角便于底部射流增加接触混合液中粒子的接触面积和接触数量，从而进一步提高防沉淀效果。
9.作为一种优选的技术方案，还包括一端连接于泵的侧壁的侧面射流管线、设于物料罐内的射流部件，所述泵的出液口还通过侧面射流管线与所述射流部件管道连接。
10.侧面射流管线的出液口形成侧向射流高速喷射至物料罐内，带动混合流体旋转，搅拌钻井液和粒子，进一步降低粒子沉降速度，使注入装置有足够的时间将粒子注入至井内；此外，还起到使钻井液和粒子混合均匀的作用，以提高输送的质量。
11.作为一种优选的技术方案，所述射流部件包括入口部、连接于入口部的具有空腔
的环形盘，所述环形盘上设有若干射流孔。
12.钻井液经侧面射流管线的出液口进入入口部，然后进入环形盘的空腔，在空腔内形成旋流，然后通过射流孔高速喷出，从而形成环形的射流，这有利于进一步提高搅拌的效果。
13.作为一种优选的技术方案，所述泵入口管线连接所述物料罐的一端设有过滤网。
14.过滤网有利于防止粒子进入泵内，从而提高了泵的加压效果和使用寿命，也使得钻井液喷出速度更高，从而使得防沉淀和搅拌效果更好。
15.作为一种优选的技术方案，所述底部射流管线连接于所述物料罐的底部中央。
16.这使得底部射流管线作用于粒子的均衡度更好，而且便于根据实际工况调整底部射流管线的出液口方向。
17.作为一种优选的技术方案，所述侧面射流管线连接于物料罐的侧壁的竖直向的中间位置。
18.这使得侧面射流管线的出液口位于物料罐的竖直向的中心平面，作用于粒子的均衡度更好，而且便于根据实际工况调整侧面射流管线的出液口方向。
19.作为一种优选的技术方案，所述泵为螺杆泵。
20.螺杆泵结构简单，制造容易，流量较大，机械磨损小。
21.作为一种优选的技术方案，所述泵为渣浆泵。
22.渣浆泵具有更大的纳污能力和更大的排水量，有利于防止堵塞。
23.本实用新型相比于现有技术，具有以下有益效果：
24.(1)本实用新型物料罐内存储有钻井液和粒子的混合液，钻井液通过泵入口管线进入泵，泵提供动力将钻井液经底部射流管线输出至物料罐的底部，从而使钻井液从物料罐的底部进入物料罐内部，从物料罐底部产生高速射流，底部射流不断向上冲刷钻井液和粒子混合物，带动混合物向上翻动，保证粒子处于松散状态，防止粒子沉淀，防止粒子堆积压实卡死换向机构，使注入装置有足够的时间将粒子注入至井内，从而避免了因粒子沉淀导致的输送效果不佳、与钻进液混合不均匀、粒子堵塞等不良状况；
25.(2)本实用新型所述底部射流管线的出液口方向与所述物料罐的罐壁呈45
°
～60
°
夹角；这样的夹角便于底部射流增加接触混合液中粒子的接触面积和接触数量，从而进一步提高防沉淀效果；
26.(3)本实用新型侧面射流管线的出液口形成侧向射流高速喷射至物料罐内，带动混合流体旋转，搅拌钻井液和粒子，进一步降低粒子沉降速度，使注入装置有足够的时间将粒子注入至井内；此外，还起到使钻井液和粒子混合均匀的作用，以提高输送的质量；
27.(4)本实用新型钻井液经侧面射流管线的出液口进入入口部，然后进入环形盘的空腔，在空腔内形成旋流，然后通过射流孔高速喷出，从而形成环形的射流，这有利于进一步提高搅拌的效果；
28.(5)本实用新型过滤网有利于防止粒子进入泵内，从而提高了泵的加压效果和使用寿命，也使得钻井液喷出速度更高，从而使得防沉淀和搅拌效果更好；
29.(6)本实用新型所述底部射流管线连接于所述物料罐的底部中央，这使得底部射流管线作用于粒子的均衡度更好，而且便于根据实际工况调整底部射流管线的出液口方向；
30.(7)本实用新型所述侧面射流管线连接于物料罐的侧壁的竖直向的中间位置，这使得侧面射流管线的出液口位于物料罐的竖直向的中心平面，作用于粒子的均衡度更好，而且便于根据实际工况调整侧面射流管线的出液口方向；
31.(8)本实用新型螺杆泵结构简单，制造容易，流量较大，机械磨损小；
32.(9)本实用新型渣浆泵具有更大的纳污能力和更大的排水量，有利于防止堵塞。
附图说明
33.图1为本实用新型的结构示意图；
34.图2为本实用新型所述射流部件的结构示意图。
35.附图中标记及相应的零部件名称：1、物料罐，2、泵，3、泵入口管线，4、侧面射流管线，5、底部射流管线，6、射流部件，7、过滤网，61、入口部，62、环形盘，63、射流孔。
具体实施方式
36.下面结合实施例及附图，对本实用新型作进一步的详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。
37.实施例1
38.如图1、图2所示，一种适用于粒子钻井输送系统的物料罐粒子防沉淀装置，包括物料罐1、泵2、泵入口管线3、底部射流管线5，所述物料罐1与所述泵2的进液口通过泵入口管线3管道连接，所述泵2的出液口与物料罐1的底部通过底部射流管线5管道连接。
39.工作时，物料罐1内存储有钻井液和粒子的混合液，钻井液通过泵入口管线3进入泵2，泵2提供动力将钻井液经底部射流管线5输出至物料罐1的底部，从而使钻井液从物料罐1的底部进入物料罐1内部，从物料罐1底部产生高速射流，底部射流不断向上冲刷钻井液和粒子混合物，带动混合物向上翻动，保证粒子处于松散状态，防止粒子沉淀，防止粒子堆积压实卡死换向机构，使注入装置有足够的时间将粒子注入至井内。从而避免了因粒子沉淀导致的输送效果不佳、与钻进液混合不均匀、粒子堵塞等不良状况。作为优选，可在底部射流管线5出口处的物料罐1底部开设若干小孔，以使射流更加均匀。
40.作为一种优选的技术方案，所述底部射流管线5的出液口方向与所述物料罐1的罐壁呈45
°
～60
°
夹角。
41.这样的夹角便于底部射流增加接触混合液中粒子的接触面积和接触数量，从而进一步提高防沉淀效果。作为优选，可在物料罐1底部连接多个呈以上角度的底部射流管线5的出液口，以便更进一步提高防沉淀效果。
42.作为一种优选的技术方案，还包括一端连接于泵2的侧壁的侧面射流管线4、设于物料罐1内的射流部件6，所述泵2的出液口还通过侧面射流管线4与所述射流部件6管道连接。
43.侧面射流管线4的出液口形成侧向射流高速喷射至物料罐1内，带动混合流体旋转，搅拌钻井液和粒子，进一步降低粒子沉降速度，使注入装置有足够的时间将粒子注入至井内；此外，还起到使钻井液和粒子混合均匀的作用，使混合流体在物料罐1内旋转流动，并结合物料物料罐1内换向装置换向时摆动搅拌混合物，以提高输送的质量。作为优选，侧面射流管线4与物料罐1的罐壁向下或向上呈一定倾角，以进一步提高防沉淀效果。
44.作为一种优选的技术方案，所述射流部件6包括入口部61、连接于入口部61的具有空腔的环形盘62，所述环形盘62上设有若干射流孔63。
45.钻井液经侧面射流管线4的出液口进入入口部61(沿图2中f冲方向)，然后进入环形盘62的空腔，在空腔内形成旋流，然后通过射流孔63高速喷出，从而形成环形的射流，这有利于进一步提高搅拌的效果。图2中，f冲表示了
46.作为一种优选的技术方案，所述泵入口管线3连接所述物料罐1的一端设有过滤网7。
47.过滤网7有利于防止粒子进入泵2内，从而提高了泵2的加压效果和使用寿命，也使得钻井液喷出速度更高，从而使得防沉淀和搅拌效果更好。
48.实施例2
49.如图1、图2所示，作为实施例1的进一步优化，本实施例包含了实施例1的全部技术特征，除此之外，本实施例还包括以下技术特征：
50.作为一种优选的技术方案，所述底部射流管线5连接于所述物料罐1的底部中央。
51.这使得底部射流管线5作用于粒子的均衡度更好，而且便于根据实际工况调整底部射流管线5的出液口方向。
52.作为一种优选的技术方案，所述侧面射流管线4连接于物料罐1的侧壁的竖直向的中间位置。
53.这使得侧面射流管线4的出液口位于物料罐1的竖直向的中心平面，作用于粒子的均衡度更好，而且便于根据实际工况调整侧面射流管线4的出液口方向。
54.作为一种优选的技术方案，所述泵2为螺杆泵。
55.螺杆泵结构简单，制造容易，流量较大，机械磨损小。
56.作为一种优选的技术方案，所述泵2为渣浆泵。
57.渣浆泵具有更大的纳污能力和更大的排水量，有利于防止堵塞。
58.如上所述，可较好地实现本实用新型。
59.以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，依据本实用新型的技术实质，在本实用新型的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围之内。