一种修井机泥浆循环系统及方法与流程

1.本发明涉及钻井配套设备技术领域，具体涉及一种修井机泥浆循环系统及方法。


背景技术：

2.在石油钻井作业中，钻井液起着存储、调配、去除岩屑和砂粒，控制固相含量的作用，保持和维护钻井液的性级，是保证钻井作业安全，提高钻、修井效率的重要保证。钻井液净化系统是保持和维护钻井液性能的重要配套装置。其主要功能：一是分离出钻井液中的杂质，如气体、泥砂、岩屑等，以保证钻井液的比重；二是向钻井液中添加灰料和化学添加剂等，使钻井液达到理想的密度、粘度等性能。
3.在正常试油修井过程中，为保证泥浆性能的稳定，需要不间断地清除泥浆中的有害固相，从井内返出的泥浆经振动筛和锥形沉砂罐进行初固液分离，清除泥浆中大于96μm以上的固相颗粒，现有的泥浆循环系统调控不方便，结构不够紧凑，搬迁安装难度较高，占地面积大。
4.现有技术中提出有公开号为cn104314490a，公开日为2015年1月28日的中国发明专利文献，来解决上述所存在的技术问题，该专利文献所公开的技术方案如下：该发明的目的是提供一种钻机固控循环系统。该发明的技术方案为：一种钻机固控循环系统，包括6个钻井液循环罐，水罐一个和两个备用储备罐，6个钻井液循环罐依次排列为2
×
3阵列，泥浆依次通过6个钻井液循环罐完成净化。本发明的有益效果在于：系统按照振动筛、除砂器、除泥器、真空除气器、中速离心机、剪切泵五级净化设备配置，能够满足钻井液的循环、泥浆加重、剪切及特殊情况下的事故处理等工艺要求。该系统采用了集成模块化，装卸方便，既满足公路及铁路运输的要求，又可以实现吊车装卸和井场内拖拉。
5.上述对比文件按照振动筛、除砂器、除泥器、真空除气器、 中速离心机、剪切泵五级净化设备配置，能够满足钻井液的循环、泥浆加重、剪切及特殊情况下的事故处理等工艺要求，该系统采用了集成模块化，装卸方便，既满足公路及铁路运输的要求，又可以实现吊车装卸和井场内拖拉，部分解决了现有的泥浆循环系统结构不够紧凑，搬迁安装难度较高，占地面积大，不过并未解决现有的泥浆循环系统调控不方便的问题。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种修井机泥浆循环系统及方法，解决现有的泥浆循环系统调控不方便，结构不够紧凑，搬迁安装难度较高，占地面积大的问题。
7.本发明的具体技术方案如下：一种修井机泥浆循环系统，其特征在于，包括六个循环罐、加重泵、泥浆泵、输出管网和吸入管网，所述六个循环罐分别为一号罐、二号罐、三号罐、四号罐、五号罐和六号罐，所述一号罐设置有振动筛、沉砂仓和除气仓，二号罐设置有重力沉降仓和上水仓，三号罐、五号罐和六号罐各设有一个上水仓，四号罐设置有灌浆仓和上水仓，泥浆泵通过外置管线与各个循环罐中上水仓连接，所述灌浆仓内设置有灌浆泵，重力沉降仓内设置有重力沉降
池，所述循环罐间设置有相互连通的吸入管，多个吸入管形成吸入管网，循环罐底部设置有相互连通的输出管，多个输出管形成输出管网，所述吸入管与加重泵的一端连通，所述输出管与加重泵的另一端连通，所述吸入管上与输出管上皆设置有阀门。
8.进一步的，所述一号罐前方连接有分流箱。
9.进一步的，所述循环罐内皆设置有搅拌器。
10.进一步的，所述循环罐外设置有换气格栅，所述换气格栅安装方向与搅拌器旋向相反。
11.进一步的，所述五号罐上设置有药品罐。
12.进一步的，所述加重泵集成在六号罐上。
13.一种修井机泥浆循环方法，包括以下步骤：s1、泥浆从井口带出固相颗粒，通过管线进入分流箱，在分流箱内通过初级重力沉降；s2、将泥浆分配到一号罐的震动筛内进行固液颗粒分离，液相部分进入一号罐沉砂仓，进行次级重力沉降；s3、沉降后的泥浆进入各罐的上水仓；s4、加重泵分别吸入二至六号罐内的泥浆进行加重和性能调配，然后再通过输出管网将调配后的泥浆输送到二至六号罐中；s5、泥浆泵通过管线在各罐的上水仓取泥浆后注入井口。
14.进一步的，所述s3步骤具体为:沉降后的泥浆进入一号罐除气仓，除气仓通过搅拌进行泥浆除气，除气后的泥浆通过管道进入二号罐沉砂仓，通过最后一级重力沉降沉砂仓的泥浆进入二号罐上水仓，二号罐上水仓的泥浆通过泥浆槽或加重泵进入各罐的上水仓内。
15.进一步的，所述s3步骤具体为:沉降后的泥浆通过泥浆槽直接进入各罐上水仓。
16.进一步的，所述s4步骤还包括加药过程：通过加重泵向药品罐内输送泥浆，配置泥浆，配置好的泥浆输送回五号罐。
17.本发明所带来的有益的技术效果表现在：1、本发明提供一种修井机泥浆循环系统，满足修井机工艺技术要求，在二至六号罐内设置有一套加重泵吸入管网，在二至六号罐内设置一套输出管网，二至六号罐罐可以通过加重泵吸入管网实现各罐间的互倒；加重泵通过设置在罐内的吸入管网和阀门，可分别吸入二至六号罐内的进行加重和性能调配，然后再通过设置在罐面下方的输出管网及阀门将调配后的输送到二至六号罐罐中，加重泵可从二至六号罐任意罐上水并输送至各仓，泥浆泵通过外置管线在各上水仓取泥浆后注入井口，能够实泥浆泵可从二至六号罐任意罐上水，加重、性能调配和调控方便快捷，安全可靠。
18.2、本发明中，四号罐包括灌浆仓和上水仓，所述灌浆仓内设置有灌浆泵，取消罐浆灌撬装，灌浆泵集成与4号罐，二号罐包括重力沉降仓和上水仓，重力沉降仓内设置有重力沉降池，设计重力沉降池取消一体化机，取消除砂除泥泵，降低成本，使本装置结构紧凑，搬迁安装便捷，占地面积小，降低操作与安装难度，布局合理，符合公路、铁路运输要求。
19.3、本发明中，所述一号罐前方连接有分流箱，泥浆从井口带出固相颗粒，通过管线进入分流箱，在分流箱内通过初级重力沉降，增加泥浆固液分离效率，提高泥浆净化率，同
时降低振动筛的工作负荷，提高系统使用寿命。
20.4、本发明中，循环罐内皆设置有搅拌器，使罐体内泥浆搅拌均匀，保证泥浆质量，方便调控，同时有利于药品添加时混合速度，提高泥浆循环系统的工作效率。
21.5、本发明中，循环罐外设置有换气格栅，循环系统泥浆搅拌时泥浆会溅出罐面，给罐面清洁带来诸多不变，飞溅致罐面的泥浆引起地面湿滑带来不小的安全隐患。针对飞溅产生的原因及特点特别设置倾斜式换气格栅，换气格栅安装方向与搅拌器旋向相反，飞溅泥浆撞击换气格栅后回到罐内。
22.6、本发明中，所述五号罐上设置有药品罐，可根据需要进行加药操作，可通过加重泵向加药罐内输送泥浆，配置好的泥浆输送回5号罐。
23.7、本发明中，加重泵集成在六号罐上，根据修井机特性取消加重泵及加宽台平台，将加重泵集成在6号罐撬装之上，进一步减低成本，减小占地面积，降低操作与安装难度，布局合理，符合公路、铁路运输要求。
24.8、本发明提供一种修井机泥浆循环方法，满足修井机工艺技术要求，通过上述步骤从井内返出的泥浆经振动筛和锥形沉砂罐进行初固液分离，清除泥浆中大于96μm以上的固相颗粒，同时加重泵可从二至六号罐任意罐上水并输送至各仓泥浆泵通过外置管线在各上水仓取泥浆后注入井口，步骤简便，加重、性能调配和调控方便快捷，操作方便快捷，安全可靠。
25.9、本发明中，所述s3步骤具体为:沉降后的泥浆进入一号罐除气仓，除气仓通过搅拌进行泥浆除气，除气后的泥浆通过管道进入二号罐沉砂仓，通过最后一级重力沉降沉砂仓的泥浆进入二号罐上水仓，二号罐上水仓的泥浆通过在循环罐上设置的泥浆槽或加重泵进入各罐的上水仓内，通过该步骤对泥浆进行除气以及更多的沉降处理，增加泥浆净化效果，降低泥浆调配难度。
26.10、本发明中，s3步骤具体为:沉降后的泥浆通过泥浆槽直接进入各罐上水仓，可根据现场需求泥浆在通过1号罐锥度沉砂池后，可通过在循环罐上设置的泥浆槽跳过除气仓与最后一级重力沉降流程直接进入各罐上水仓，简化净化步骤，提高泥浆循环系统效率。
27.11、本发明中，s4步骤还包括加药过程：通过加重泵向药品罐内输送泥浆，配置泥浆，配置好的泥浆输送回五号罐，可根据需求进一步对泥浆进行配置，增加方法适应性。
附图说明
28.下面将结合说明书附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明，其中：图1为本发明实施例提供的一种修井机泥浆循环系统流程示意图。
29.图中标记：1、井口，2、分流箱，3、一号罐，4、振动筛，5、沉砂池，6、加重泵，7、除气仓，8、二号罐，9、重力沉沙仓，10、换气格栅，11、灌浆仓，12、四号罐，13、三号罐，14、泥浆泵，15、上水仓，16、五号罐，17、药品罐，18、六号罐。
具体实施方式
30.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。
31.除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
32.实施例1作为本发明一较佳实施方式，本实施例提供一种修井机泥浆循环系统，包括六个循环罐、加重泵6、泥浆泵14、输出管网和吸入管网，所述六个循环罐分别为一号罐3、二号罐8、三号罐13、四号罐12、五号罐16和六号罐18，所述一号罐3设置有振动筛4、沉砂仓和除气仓7，二号罐8设置有重力沉降仓和上水仓15，三号罐13、五号罐16和六号罐18各设置有一个上水仓15，四号罐12设置有灌浆仓11和上水仓15，泥浆泵14通过外置管线与各个循环罐中上水仓15连接，所述灌浆仓11内设置有灌浆泵，重力沉降仓内设置有重力沉降池，所述循环罐间设置有相互连通的吸入管，多个吸入管形成吸入管网，循环罐底部设置有相互连通的输出管，多个输出管形成输出管网，所述吸入管与加重泵6的一端连通，所述输出管与加重泵6的另一端连通，所述吸入管上与输出管上皆设置有阀门。
33.该实施例满足修井机工艺技术要求，符合“先进、可靠、安全、方便、经济”的原则，布局合理，符合公路、铁路运输要求，在二至六号罐18内设置有一套加重泵6吸入管网，在二至六号罐18内设置一套输出管网，二至六号罐18罐可以通过加重泵6吸入管网实现各罐间的互倒；加重泵6通过设置在罐内的吸入管网和阀门，可分别吸入二至六号罐18内的进行加重和性能调配，然后再通过设置在罐面下方的输出管网及阀门将调配后的输送到二至六号罐18罐中，加重泵6可从二至六号罐18任意罐上水并输送至各仓泥浆泵14通过外置管线在各上水仓15取泥浆后注入井口1，能够实泥浆泵14可从二至六号罐18任意罐上水，加重、性能调配和调控方便快捷，安全可靠，四号罐12包括灌浆仓11和上水仓15，所述灌浆仓11内设置有灌浆泵，取消罐浆灌撬装，灌浆泵集成与4号罐，二号罐8包括重力沉降仓和上水仓15，重力沉降仓内设置有重力沉降池，设计重力沉降池取消一体化机，取消除砂除泥泵，降低成本，使本装置结构紧凑，搬迁安装便捷，占地面积小，降低操作与安装难度。
34.实施例2作为本发明的又一佳实施方式，参照说明书附图1，本实施例提供一种修井机泥浆循环系统，包括六个循环罐、加重泵6、泥浆泵14、输出管网和吸入管网，所述六个循环罐分别为一号罐3、二号罐8、三号罐13、四号罐12、五号罐16和六号罐18，所述一号罐3设置有振动筛4、沉砂仓和除气仓7，二号罐8设置有重力沉降仓和上水仓15，三号罐13、五号罐16和六号罐18各设置有一个上水仓15，四号罐12设置有灌浆仓11和上水仓15，泥浆泵14通过外置管线与各个循环罐中上水仓15连接，所述灌浆仓11内设置有灌浆泵，重力沉降仓内设置有重力沉降池，所述循环罐间设置有相互连通的吸入管，多个吸入管形成吸入管网，循环罐底部设置有相互连通的输出管，多个输出管形成输出管网，所述吸入管与加重泵6的一端连通，所述输出管与加重泵6的另一端连通，所述吸入管上与输出管上皆设置有阀门，一号罐3前方连接有分流箱2，循环罐内皆设置有搅拌器，循环罐外设置有换气格栅10，所述换气格栅10安装方向与搅拌器旋向相反，五号罐16上设置有药品罐17，加重泵6集成在六号罐18上。
35.该实施例循环效率高，净化效果好，二至六号罐18罐可以通过加重泵6吸入管网实现各罐间的互倒；加重泵6通过设置在罐内的吸入管网和阀门，可分别吸入二至六号罐18内的进行加重和性能调配，然后再通过设置在罐面下方的输出管网及阀门将调配后的输送到二至六号罐18罐中，加重泵6可从二至六号罐18任意罐上水并输送至各仓泥浆泵14通过外置管线在各上水仓15取泥浆后注入井口1，能够实泥浆泵14可从二至六号罐18任意罐上水，可通过加重泵6向加药罐内输送泥浆，将配置好的泥浆输送回五号罐16，加重、性能调配和调控方便快捷，适应性高，操作与安装难度较小，减少生产中的安全隐患，布局合理，符合公路、铁路运输要求，能够高效率的满足现场施工需求。
36.实施例3作为本发明的另一较佳实施方式，本实施例提供一种修井机泥浆循环系统，包括六个循环罐、加重泵6、泥浆泵14、输出管网和吸入管网，所述六个循环罐分别为一号罐3、二号罐8、三号罐13、四号罐12、五号罐16和六号罐18，所述一号罐3设置有振动筛4、沉砂仓和除气仓7，二号罐8设置有重力沉降仓和上水仓15，三号罐13、五号罐16和六号罐18各设置有一个上水仓15，四号罐12设置有灌浆仓11和上水仓15，泥浆泵14通过外置管线与各个循环罐中上水仓15连接，所述灌浆仓11内设置有灌浆泵，重力沉降仓内设置有重力沉降池，所述循环罐间设置有相互连通的吸入管，多个吸入管形成吸入管网，循环罐底部设置有相互连通的输出管，多个输出管形成输出管网，所述吸入管与加重泵6的一端连通，所述输出管与加重泵6的另一端连通，所述吸入管上与输出管上皆设置有阀门，五号罐16上设置有药品罐17，加重泵6集成在六号罐18上。
37.该实施例占地面积较小，安装与操作难度小，加重泵6可从二至六号罐18任意罐上水并输送至各仓泥浆泵14通过外置管线在各上水仓15取泥浆后注入井口1，能够实泥浆泵14可从二至六号罐18任意罐上水，加重泵6集成在六号罐18上进一步减低成本，减小占地面积，降低操作与安装难度，布局合理，方便运输。
38.实施例4作为本发明又一较佳实施方式，本实施例提供一种修井机泥浆循环系统，包括六个循环罐、加重泵6、泥浆泵14、输出管网和吸入管网，所述六个循环罐分别为一号罐3、二号罐8、三号罐13、四号罐12、五号罐16和六号罐18，所述一号罐3设置有振动筛4、沉砂仓和除气仓7，二号罐8设置有重力沉降仓和上水仓15，三号罐13、五号罐16和六号罐18各设置有一个上水仓15，四号罐12设置有灌浆仓11和上水仓15，泥浆泵14通过外置管线与各个循环罐中上水仓15连接，所述灌浆仓11内设置有灌浆泵，重力沉降仓内设置有重力沉降池，所述循环罐间设置有相互连通的吸入管，多个吸入管形成吸入管网，循环罐底部设置有相互连通的输出管，多个输出管形成输出管网，所述吸入管与加重泵6的一端连通，所述输出管与加重泵6的另一端连通，所述吸入管上与输出管上皆设置有阀门，一号罐3前方连接有分流箱2，循环罐内皆设置有搅拌器，循环罐外设置有换气格栅10。
39.该实施例占地面积小，安装与操作难度小，加重泵6可从二至六号罐18任意罐上水并输送至各仓泥浆泵14通过外置管线在各上水仓15取泥浆后注入井口1，能够实泥浆泵14可从二至六号罐18任意罐上水，加重泵6集成在六号罐18上进一步减低成本，减小占地面积，降低操作与安装难度，减少部分生产中的安全隐患，布局合理，方便运输。
40.实施例5
作为本发明一较佳实施方式，本实施例提供一种修井机泥浆循环方法，包括以下步骤：s1、泥浆从井口1带出固相颗粒，通过管线进入分流箱2，在分流箱2内通过初级重力沉降；s2、将泥浆分配到一号罐3的震动筛内进行固液颗粒分离，液相部分进入一号罐3沉砂仓，进行次级重力沉降；s3、沉降后的泥浆进入各罐的上水仓15；s4、加重泵6分别吸入二至六号罐18内的泥浆进行加重和性能调配，然后再通过输出管网将调配后的泥浆输送到二至六号罐18中；s5、泥浆泵14通过管线在各循环罐的上水仓15取泥浆后注入井口1。
41.上述方法可适用于上述实施例1-4中任一种修井机泥浆循环装置，提供一种修井机泥浆循环方法，适用范围广，程序简单，根据修井机泥浆循环装置结构特点发挥作用，使加重泵6可从二至六号罐18任意罐上水并输送至各仓泥浆泵14通过外置管线在各上水仓15取泥浆后注入井口1，能够实泥浆泵14可从二至六号罐18任意罐上水。
42.实施例6作为本发明又一较佳实施方式，本实施例提供一种修井机泥浆循环方法，包括以下步骤：s1、泥浆从井口1带出固相颗粒，通过管线进入分流箱2，在分流箱2内通过初级重力沉降；s2、将泥浆分配到一号罐3的震动筛内进行固液颗粒分离，液相部分进入一号罐3沉砂仓，进行次级重力沉s3、沉降后的泥浆进入各罐的上水仓15；s4、加重泵6分别吸入二至六号罐18内的泥浆进行加重和性能调配，然后再通过输出管网将调配后的泥浆输送到二至六号罐18中，再通过加重泵6向药品罐17内输送泥浆，配置泥浆，配置好的泥浆输送回五号罐16；s5、泥浆泵14通过管线在各循环罐的上水仓15取泥浆后注入井口1。
43.上述方法可适用于上述实施例2或3中的一种修井机泥浆循环装置，提供一种修井机泥浆循环方法，适用范围广，程序简单，根据修井机泥浆循环装置结构特点发挥作用，使加重泵6可从二至六号罐18任意罐上水并输送至各仓泥浆泵14通过外置管线在各上水仓15取泥浆后注入井口1，并通过加重泵6对泥浆进行调配，能够实泥浆泵14可从二至六号罐18任意罐上水，具有较高适用性高，根据需求通过药品罐17对泥浆进行进一步的调配工作。
44.实施例7本实施例提供一种修井机泥浆循环方法，包括以下步骤：s1、泥浆从井口1带出固相颗粒，通过管线进入分流箱2，在分流箱2内通过初级重力沉降；s2、将泥浆分配到一号罐3的震动筛内进行固液颗粒分离，液相部分进入一号罐3沉砂仓，进行次级重力沉降；s3、沉降后的泥浆进入一号罐3除气仓7，除气仓7通过搅拌进行泥浆除气，除气后的泥浆通过管道进入二号罐8沉砂仓，通过最后一级重力沉降沉砂仓的泥浆进入二号罐8上
水仓15，二号罐8上水仓15的泥浆通过泥浆槽或加重泵6进入各罐的上水仓15内；s4、加重泵6分别吸入二至六号罐18内的泥浆进行加重和性能调配，然后再通过输出管网将调配后的泥浆输送到二至六号罐18中；s5、泥浆泵14通过管线在各循环罐的上水仓15取泥浆后注入井口1。
45.上述方法可适用于上述实施例1-4中任一种修井机泥浆循环装置，提供一种修井机泥浆循环方法，适用范围广，程序简单，根据修井机泥浆循环装置结构特点发挥作用，使加重泵6可从二至六号罐18任意罐上水并输送至各仓泥浆泵14通过外置管线在各上水仓15取泥浆后注入井口1，能够实泥浆泵14可从二至六号罐18任意罐上水，同时对泥浆进行除气以及更多的沉降处理，增加泥浆净化效果，降低泥浆调配难度。。
46.实施例8本实施例提供一种修井机泥浆循环方法，包括以下步骤：s1、泥浆从井口1带出固相颗粒，通过管线进入分流箱2，在分流箱2内通过初级重力沉降；s2、将泥浆分配到一号罐3的震动筛内进行固液颗粒分离，液相部分进入一号罐3沉砂仓，进行次级重力沉降；s3、沉降后的泥浆通过泥浆槽直接进入各罐上水仓15；s4、加重泵6分别吸入二至六号罐18内的泥浆进行加重和性能调配，然后再通过输出管网将调配后的泥浆输送到二至六号罐18中；s5、泥浆泵14通过管线在各循环罐的上水仓15取泥浆后注入井口1。
47.上述方法可适用于上述实施例1-4中任一种修井机泥浆循环装置，提供一种修井机泥浆循环方法，适用范围广，程序简单，根据修井机泥浆循环装置结构特点发挥作用，使加重泵6可从二至六号罐18任意罐上水并输送至各仓泥浆泵14通过外置管线在各上水仓15取泥浆后注入井口1，能够实泥浆泵14可从二至六号罐18任意罐上水，同时对泥浆进行除气以及更多的沉降处理，增加泥浆净化效果，降低泥浆调配难度，同时根据现场需求，跳过除气仓7与最后一级重力沉降流程直接进入各罐上水仓15，简化净化步骤，提高泥浆循环系统效率。
48.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围之内。