用于石油钻井的堵漏泵的制作方法

1.本实用新型涉及石油钻井设备技术领域，特别地涉及一种用于石油钻井的堵漏泵。

背景技术：

2.目前，在石油钻井过程中，井漏问题是长期存在的技术难题之一。为保证钻井过程的正常进行，需要制定有效的堵漏方案。最常采用的方法就是：在钻井循环罐中向泥浆泵中加入堵漏材料，充分搅拌后注入漏层，以此来对地层漏失通道进行封堵。
3.然而，相关技术中堵漏工艺为发生漏失后先在钻井循环罐内混配制堵漏浆，之后再用钻井泵将配制好的堵漏浆注入漏层，堵漏浆的配制和注入依次进行，这样使得堵漏作业时间长，既增加了工期又存在井下风险。
4.以上也就是说，采用相关技术中的堵漏设备和工艺容易导致堵漏作业时间较长的问题。

技术实现要素：

5.针对上述现有技术中的问题，本技术提出了一种用于石油钻井的堵漏泵，解决了采用堵漏设备和工艺容易导致堵漏作业时间较长的问题。
6.本实用新型的用于石油钻井的堵漏泵，包括：泵送机构，用于将堵漏浆注入井筒内；以及搅拌机构，与泵送机构连接；以及加料装置，与搅拌机构和外部的钻井循环罐连接；以及调速阀，其进口与搅拌机构连接，调速阀的出口与泵送机构连接；其中，加料装置用于向搅拌机构输入堵漏材料以及钻井循环罐内的钻井液，搅拌机构对其内的堵漏材料和钻井液进行混合搅拌以配制成堵漏浆，调速阀用于控制搅拌机构内堵漏浆流入泵送机构的速度。
7.在一个实施方式中，堵漏泵还包括动力总成，动力总成与泵送机构连接，动力总成用于控制泵送机构向入井筒泵入堵漏浆的泵送速度。在本实施方式中，通过动力总成控制述堵漏浆的泵送速度。从而满足现场的堵漏工艺要求。另外，动力总成和调速阀可以配合使用，使得搅拌机构内堵漏浆流入泵送机构的速度等于泵送机构泵入井筒的速度。这样确保堵漏浆的制作与注入能够同步进行，能够持续地向井筒注入堵漏浆。从而减少了堵漏的时间，进而提高了堵漏的效率。
8.在一个实施方式中，动力总成包括调速变频器，调速变频器与泵送机构连接。
9.在一个实施方式中，堵漏泵还包括隔爆电控箱，隔爆电控箱与动力总成连接，隔爆电控箱用于控制动力总成动作。
10.在一个实施方式中，搅拌机构包括外壳和设置在外壳内的搅拌轴，搅拌轴用于将堵漏材料与钻井液搅拌混合。在本实施方式中，搅拌轴具有搅拌功能，能够将堵漏材料与钻井液进行搅拌以制成堵漏浆。从而确保现场的堵漏作业能够正常地开展。
11.在一个实施方式中，搅拌机构包括多根搅拌轴，多根搅拌轴沿第一方向延伸设置，
和/或多根搅拌轴沿第二方向间隔设置。在本实施方式中，多根搅拌轴能够同时搅拌堵漏材料与钻井液，这样能够更加充分的混合堵漏材料与钻井液以制备堵漏性能更好的堵漏浆。进而确保现场的堵漏作业能够正常地开展。
12.在一个实施方式中，堵漏泵还包括支撑框架，泵送机构、搅拌机构和加料装置固定连接在支撑框架上，泵送机构位于支撑框架的底部，搅拌机构位于支撑框架的上方，加料装置位于搅拌机构的上方。在本实施方式中，支撑框架具有支撑和固定功能，能够将泵送机构、搅拌机构和加料装置集成在支撑框架上。从而方便堵漏泵的整体移动和搬运。进而提高了其使用的便利性。同时，支撑框架还没有防护功能，能够有效的保护集成在其上的泵送机构、搅拌机构和加料装置。
13.在一个实施方式中，加料装置包括：加料箱，其底部与搅拌机构的进料口连接；以及工作平台，设置在支撑框架的顶部，且位于加料箱的一侧。在本实施方式中，将工作平台设置在支撑框架的顶部，这样方便工作人员在工作平台上进行填料。即工作人员能够在工作平台上将堵漏材料倒入加料箱内。从而提高了现场加料的便利性。
14.在一个实施方式中，工作平台包括底板和设置在底板两侧的护栏。在本实施方式中，护栏具有防护功能，能够避免工作人员从工作平台上摔落。从而降低了现场作业的风险。
15.上述技术特征可以各种适合的方式组合或由等效的技术特征来替代，只要能够达到本实用新型的目的。
16.本实用新型提供的一种用于石油钻井的堵漏泵，与现有技术相比，至少具备有以下有益效果：
17.由于调速阀用于控制搅拌机构内堵漏浆流入泵送机构的速度。这样通过调节调速阀的开度能够确保搅拌机构内堵漏浆流入泵送机构的速度等于泵送机构泵入井筒的速度。这样确保堵漏浆的制作与注入能够同步进行，能够持续地向井筒注入堵漏浆。从而减少了堵漏的时间，进而提高了堵漏的效率。这样避免了相关技术中堵漏浆配制和注入依次进行所导致的堵漏作业时间较长的问题。从而减少了现场作业工期，降低了现场作业风险。
附图说明
18.在下文中将基于实施例并参考附图来对本实用新型进行更详细的描述。其中：
19.图1显示了本实用新型的用于石油钻井的堵漏泵的结构示意图；
20.图2显示了本实用新型的堵漏方法的方法流程图。
21.在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例。
22.附图标记：
23.10、泵送机构；20、搅拌机构；30、加料装置；31、加料箱；32、工作平台；321、底板；322、护栏；40、调速阀；50、动力总成；60、隔爆电控箱；70、支撑框架。
具体实施方式
24.下面将结合附图对本实用新型作进一步说明。
25.需要说明的是，本技术中的第一方向是指图1中堵漏泵的长度方向(图1中的水平方向)，本技术中的第二方向是指图1中堵漏泵的宽度方向(垂直于图1中的纸面方向)。
26.如图1所示，本实用新型提供了一种用于石油钻井的堵漏泵，其包括泵送机构10、搅拌机构20、加料装置30和调速阀40。其中，泵送机构10用于将堵漏浆注入井筒内；搅拌机构20与泵送机构10连接；加料装置30与搅拌机构20和外部的钻井循环罐连接；调速阀40的进口与搅拌机构20连接，调速阀40的出口与泵送机构10连接；加料装置30用于向搅拌机构20输入堵漏材料以及钻井循环罐内的钻井液，搅拌机构20对其内的堵漏材料和钻井液进行混合搅拌以配制成堵漏浆，调速阀40用于控制搅拌机构20内堵漏浆流入泵送机构10的速度。
27.上述设置中，由于调速阀40用于控制搅拌机构20内堵漏浆流入泵送机构10的速度。这样通过调节调速阀40的开度能够确保搅拌机构20内堵漏浆流入泵送机构10的速度等于泵送机构10泵入井筒的速度。这样确保堵漏浆的制作与注入能够同步进行，能够持续地向井筒注入堵漏浆。从而减少了堵漏的时间，进而提高了堵漏的效率。这样避免了相关技术中采用相关技术中的堵漏设备和工艺容易导致堵漏作业时间较长的问题，即堵漏浆配制和注入必须依次进行容易导致堵漏作业时间较长。从而减少了现场作业工期，降低了现场作业风险。
28.具体地，如图1所示，在一个实施例中，调速阀40，调速阀40的进口与搅拌机构20底部连接，调速阀40的出口位于泵送机构10的上部。
29.具体地，如图1所示，在一个实施例中，堵漏泵还包括动力总成50，动力总成50与泵送机构10连接，动力总成50用于控制泵送机构10向井筒泵入堵漏浆的泵送速度。
30.上述设置中，通过动力总成50控制述堵漏浆的泵送速度。从而满足现场的堵漏工艺要求。另外，动力总成50和调速阀40可以配合使用，使得搅拌机构20内堵漏浆流入泵送机构10的速度等于泵送机构10泵入井筒的速度。这样确保堵漏浆的制作与注入能够同步进行，能够持续地向井筒注入堵漏浆。从而减少了堵漏的时间，进而提高了堵漏的效率。
31.需要说明的是，搅拌机构20内的堵漏浆在其自重的作用下流入泵送机构10内，当泵送机构10泵入堵漏浆的泵送速度大于搅拌机构20内的堵漏浆流入泵送机构10的最大速度时，需要通过动力总成50下调泵入井筒的速度。从而确保搅拌机构20内堵漏浆流入泵送机构10的速度等于泵送机构10泵入井筒的速度。
32.需要说明的是，泵送机构10包含油缸、水箱、活塞杆、输送缸、输送活塞、阀箱、s管阀、摆臂、摆动油缸、出料口和单向阀，上述零件及其连接关系都是常规技术，此处不再赘述。
33.具体地，如图1所示，在一个实施例中，动力总成50包括调速变频器，调速变频器与泵送机构10连接。
34.具体地，如图1所示，在一个实施例中，堵漏泵还包括隔爆电控箱60，隔爆电控箱60与动力总成50连接，隔爆电控箱60用于控制动力总成50动作。
35.具体地，如图1所示，在一个实施例中，搅拌机构20包括外壳和设置在外壳内的搅拌轴，搅拌轴用于将堵漏材料与钻井液搅拌混合。
36.上述设置中，搅拌轴具有搅拌功能，能够将堵漏材料与钻井液进行搅拌以制成堵漏浆。从而确保现场的堵漏作业能够正常地开展。
37.具体地，如图1所示，在一个实施例中，搅拌机构20包括多根搅拌轴，多根搅拌轴沿第一方向延伸设置，和/或多根搅拌轴沿第二方向间隔设置。
38.上述设置中，多根搅拌轴能够同时搅拌堵漏材料与钻井液，这样能够更加充分的混合堵漏材料与钻井液以制备堵漏性能更好的堵漏浆。进而确保现场的堵漏作业能够正常地开展。
39.具体地，如图1所示，在一个实施例中，堵漏泵还包括支撑框架70，泵送机构10、搅拌机构20和加料装置30固定连接在支撑框架70上，泵送机构10位于支撑框架70的底部，搅拌机构20位于支撑框架70的上方，加料装置30位于搅拌机构20的上方。
40.上述设置中，支撑框架70具有支撑和固定功能，能够将泵送机构10、搅拌机构20和加料装置30集成在支撑框架70上。从而方便堵漏泵的整体移动和搬运。进而提高了其使用的便利性。
41.同时，支撑框架70还没有防护功能，能够有效的保护集成在其上的泵送机构10、搅拌机构20和加料装置30。
42.具体地，如图1所示，在一个实施例中，加料装置30包括加料箱31和工作平台32。其中，加料箱31的底部与搅拌机构20的进料口连接，工作平台32设置在支撑框架70的顶部，且位于加料箱31的一侧。
43.上述设置中，将工作平台32设置在支撑框架70的顶部，这样方便工作人员在工作平台32上进行填料。即工作人员能够在工作平台32上将堵漏材料倒入加料箱31内。从而提高了现场加料的便利性。
44.具体地，如图1所示，在一个实施例中，加料箱31上设置有加料筛网，防止加料过猛以及杂质堵塞管道。
45.具体地，如图1所示，在一个实施例中，工作平台32包括底板321和设置在底板321两侧的护栏322。
46.上述设置中，护栏322具有防护功能，能够避免工作人员从工作平台32上摔落。从而降低了现场作业的风险。
47.如图2所示，本实用新型还提供了一种堵漏方法，堵漏方法采用上述的堵漏泵，其包括：
48.步骤一，完成堵漏泵与外部的钻井循环罐和井筒连接；
49.步骤二，设计堵漏浆的体积以及堵漏材料种类、数量；
50.步骤三，将钻井循环罐内钻井液泵入搅拌机构，计算泵入速度，同时确定堵漏材料加入速度；
51.步骤四，按照确定的堵漏材料的加入速度加入堵漏材料，同时打开调速阀，开启泵送机构；
52.步骤五，调节调速阀的开度以确保搅拌机构内堵漏浆流入泵送机构的速度与堵漏浆泵入井筒内的速度同步；
53.需要说明的是，当泵送机构10泵入堵漏浆的泵送速度大于搅拌机构20内的堵漏浆流入泵送机构10的最大速度时，需要通过动力总成50下调泵入井筒的速度。
54.步骤六，泵送完设计量的堵漏浆后，关闭灌浆管线的阀门，用钻井泵将堵漏浆顶替到漏层位置；
55.步骤七，静止堵漏或憋压挤注。
56.下面阐述一下本技术的一个更为具体的实施例：
57.实施例一
58.x1井钻井过程中，钻进至3650m发生水基钻井液漏失,漏速为15m3/h。现需配制25m3堵漏浆，具体配制和堵漏过程如下：将堵漏材料通过活动筛网加入到堵漏泵中的安装位置，同时进浆口进浆。堵漏材料和水基钻井液通过强制搅拌机(搅拌机构20)混合均匀后通过泵送机构注入井筒内。通过液控调速阀(调速阀40)调节堵漏浆泵出的速度，从而保证强制搅拌机内堵漏浆流入泵送机构的速度和堵漏剂泵入井筒内速度一致。整个堵漏作业过程共用时1.2h，且没有造成钻井液的浪费，不用清理钻井循环罐。
59.实施例二
60.x2井钻井过程中，钻进至4728m发生油基钻井液漏失，总计漏失15m3,漏速为6m3/h。现需配制20m3堵漏浆，具体配制和堵漏过程如下：将堵漏材料通过活动筛网加入到堵漏泵中的安装位置，同时进浆口进浆。堵漏材料和油基钻井液通过强制搅拌机((搅拌机构20))混合均匀后通过泵送机构泵出。通过液控调速阀调节堵漏浆泵出速度，从而保证强制搅拌机内堵漏浆流入泵送机构的速度和堵漏剂泵入井筒内速度一致。整个堵漏浆配制过程共用时1h，且没有造成钻井液的浪费，不用清理钻井循环罐。
61.对比例
62.y1井钻井过程中，钻进至4135m发生油基钻井液漏失，总计漏失12m3，漏速为13.8m3/h。现需配制20m3堵漏浆，具体配制和堵漏过程如下：在钻井循环罐中先加入油基钻井液20m3，然后加入堵漏材料，充分搅拌20min，然后用钻井泵将配制好的堵漏浆注入井筒，整个堵漏浆配制过程加上泵注堵漏浆共用时2.5h，钻井循环罐剩余6m3堵漏浆无法泵出，清罐用时1.5h。
63.本技术中的堵漏泵和堵漏方法具有以下特点：
64.1、整体结构设计保证了堵漏浆边配制边注入工艺的实现，避免了材料浪费，节约了钻井周期；
65.2、混料装置采用卧式双搅拌轴，有利于钻井液和堵漏材料混合更加均匀，提高堵漏效果；
66.3、采用防护罩及护栏，增加施工安全性且降低了噪音污染；
67.4、设置加料筛网，防止加料过猛以及杂质堵塞管道；
68.5、采用快速接头，使得管线之间连接迅速，减少施工时间。
69.通过上述实施例的表述可知，由于调速阀用于控制搅拌机构内堵漏浆流入泵送机构的速度。这样通过调节调速阀的开度能够确保搅拌机构内堵漏浆流入泵送机构的速度等于泵送机构泵入井筒的速度。这样确保堵漏浆的制作与注入能够同步进行，能够持续地向井筒注入堵漏浆。从而减少了堵漏的时间，进而提高了堵漏的效率。这样避免了相关技术中堵漏浆配制和注入依次进行所导致的堵漏作业时间较长的问题。从而减少了现场作业工期，降低了现场作业风险。
70.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“底”、“顶”、“前”、“后”、“内”、“外”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
71.虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本实用新型，但是应该理解的是，这
些实施例仅仅是本实用新型的原理和应用的示例。因此应该理解的是，可以对示例性的实施例进行许多修改，并且可以设计出其他的布置，只要不偏离所附权利要求所限定的本实用新型的精神和范围。应该理解的是，可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是，结合单独实施例所描述的特征可以使用在其他所述实施例中。

技术特征：

1.一种用于石油钻井的堵漏泵，其特征在于，包括：泵送机构，用于将堵漏浆注入井筒内；以及搅拌机构，与所述泵送机构连接；以及加料装置，与所述搅拌机构和外部的钻井循环罐连接；以及调速阀，其进口与所述搅拌机构连接，所述调速阀的出口与所述泵送机构连接；其中，所述加料装置用于向所述搅拌机构输入堵漏材料以及所述钻井循环罐内的钻井液，所述搅拌机构对其内的所述堵漏材料和所述钻井液进行混合搅拌以配制成所述堵漏浆，所述调速阀用于控制所述搅拌机构内堵漏浆流入所述泵送机构的速度。2.根据权利要求1所述的用于石油钻井的堵漏泵，其特征在于，所述堵漏泵还包括动力总成，所述动力总成与所述泵送机构连接，所述动力总成用于控制所述泵送机构向所述井筒泵入所述堵漏浆的泵送速度。3.根据权利要求2所述的用于石油钻井的堵漏泵，其特征在于，所述动力总成包括调速变频器，所述调速变频器与所述泵送机构连接。4.根据权利要求2所述的用于石油钻井的堵漏泵，其特征在于，所述堵漏泵还包括隔爆电控箱，所述隔爆电控箱与所述动力总成连接，所述隔爆电控箱用于控制所述动力总成动作。5.根据权利要求1所述的用于石油钻井的堵漏泵，其特征在于，所述搅拌机构包括外壳和设置在所述外壳内的搅拌轴，所述搅拌轴用于将所述堵漏材料与所述钻井液搅拌混合。6.根据权利要求5所述的用于石油钻井的堵漏泵，其特征在于，所述搅拌机构包括多根所述搅拌轴，多根所述搅拌轴沿第一方向延伸设置，和/或多根所述搅拌轴沿第二方向间隔设置。7.根据权利要求1所述的用于石油钻井的堵漏泵，其特征在于，所述堵漏泵还包括支撑框架，所述泵送机构、所述搅拌机构和所述加料装置固定连接在所述支撑框架上，所述泵送机构位于所述支撑框架的底部，所述搅拌机构位于所述支撑框架的上方，所述加料装置位于所述搅拌机构的上方。8.根据权利要求7所述的用于石油钻井的堵漏泵，其特征在于，所述加料装置包括：加料箱，其底部与所述搅拌机构的进料口连接；以及工作平台，设置在所述支撑框架的顶部，且位于所述加料箱的一侧。9.根据权利要求8所述的用于石油钻井的堵漏泵，其特征在于，所述工作平台包括底板和设置在所述底板两侧的护栏。

技术总结

本实用新型提供了一种用于石油钻井的堵漏泵，堵漏泵包括：泵送机构，用于将堵漏浆注入井筒内；搅拌机构，与泵送机构连接；加料装置，与搅拌机构和外部的钻井循环罐连接；调速阀，其进口与搅拌机构连接，调速阀的出口与泵送机构连接；其中，加料装置用于向搅拌机构输入堵漏材料以及钻井循环罐内的钻井液，搅拌机构对其内的堵漏材料和钻井液进行混合搅拌以配制成堵漏浆，调速阀用于控制搅拌机构内堵漏浆流入泵送机构的速度。基于本实用新型的技术方案，通过调节调速阀的开度能够确保搅拌机构内堵漏浆流入泵送机构的速度等于泵送机构泵入井筒的速度。这样确保堵漏浆的制作与注入能够同步进行，能够持续地向井筒注入堵漏浆。能够持续地向井筒注入堵漏浆。能够持续地向井筒注入堵漏浆。