混漿裝置及固井系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種混漿裝置及固井系統(tǒng)，該混漿裝置包括：混漿罐，設置有罐體和設置于所述罐體頂部的頂板；密度檢測裝置，設置于所述混漿罐上；攪拌系統(tǒng)，設置于所述混漿罐內部；儲液罐，設置有控制閥；所述控制閥用于控制所述儲液罐與所述罐體的連通；用于控制所述儲液罐出口開關的控制系統(tǒng)，與所述控制閥及所述密度檢測裝置連接。因此，通過實施本實用新型的實施例能實現(xiàn)自動添加消泡劑，不僅消泡效果好，而且成本較低。
【專利說明】混漿裝置及固井系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及工程機械領域，特別涉及一種混漿裝置及固井系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]混漿罐在混漿時會帶有大量的泡沫，會影響固井的質量，目前通常采用的方法是人為地不停往混漿罐里面加消泡劑，以消除混漿時所產生的泡沫，雖然可以有效消除泡沫，但是這種方法浪費人力資源，而且人工混合得也不均勻。
[0003]繼而，曾提出一種自動消泡雙室混漿罐，其結構形式如圖1所示:該混漿罐包括:罐體11、消泡隔板22、循環(huán)出口 33、排出口 44及攪拌器77等部件。其中，罐體11的上部設置有防溢頂板，消泡隔板22將罐體11分成初混室和均衡室兩部分，初混室和均衡室均設置有攪拌器77。循環(huán)出口 33與罐體11的初混室相連，主要用于初始泥漿循環(huán)和排污作用。排出口 44與罐體11的均衡室相連，主要用于將混好的泥漿排出到供泥漿口，供生產使用。
[0004]泥漿初始混合時，在混漿罐的罐體11的左側空間-初混室進行，當液面超過消泡隔板22頂面高度時，泥漿順著消泡隔板22的大圓弧面緩緩流過，由于此處泥漿與外界接觸面積大，泥漿厚度薄，泥漿內部壓力小，泥漿中的氣泡被分離出來，流入混漿罐的罐體11右側空間至均衡室的泥漿氣泡含量減少，起到消泡的作用。
[0005]但是，采用圖1中所示的結構形式時，本實用新型的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)其存在以下缺點:
[0006]I)混漿罐采用消泡隔板進行消泡，效率低，不能快速有效地消除泥漿氣泡，影響固井效率。
[0007]2)消泡隔板的消泡效果差，僅起到非常有限的消泡作用，影響固井質量。
實用新型內容
[0008]有鑒于此，本實用新型的一些實施例提出一種混漿裝置及固井系統(tǒng)，能實現(xiàn)自動添加消泡劑，不僅消泡效果好，而且成本較低。
[0009]為達到上述目的，本實用新型的一些實施例的技術方案是這樣實現(xiàn)的:
[0010]一方面，本實用新型的一些實施例提供了一種混漿裝置，該混漿裝置包括:混漿罐，設置有罐體和設置于所述罐體頂部的頂板；密度檢測裝置，設置于所述混漿罐上；攪拌系統(tǒng)，設置于所述混漿罐內部；儲液罐，設置有控制閥；所述控制閥用于控制所述儲液罐與所述罐體的連通；用于控制所述儲液罐出口開關的控制系統(tǒng)，與所述控制閥及所述密度檢測裝置連接。
[0011]在一些實施例中，所述密度檢測裝置包括:液面檢測器，具有控制部和傳感部，所述控制部設置于所述頂板上，所述傳感部設置于所述罐體內；稱重傳感器，設置于所述罐體上。
[0012]在一些實施例中，所述液面檢測器為液位傳感器。
[0013]在一些實施例中，所述儲液罐設置于所述頂板上；或者，所述儲液罐安裝在所述混漿罐的擴散槽上或者所述攪拌系統(tǒng)上。[0014]在一些實施例中，所述控制系統(tǒng)包括:處理器，與所述液面檢測器和所述稱重傳感器連接，用于計算泥漿的測量密度值；控制器，與所述處理器連接，用于將所述測量密度值與預存的標準密度值進行比較并根據(jù)比較結果控制所述控制閥。
[0015]在一些實施例中，所述控制閥為氣動控制閥門，所述氣動控制閥門設置于所述儲液罐的下端。
[0016]在一些實施例中，所述攪拌系統(tǒng)具有固定部和攪拌部，所述固定部設置在所述頂板上，所述攪拌部設置于所述罐體的內部。
[0017]在一些實施例中，所述罐體上還設置有:用于輸出混漿的灌注出口 ；用于排污的排出口 ；和/或，用于循環(huán)混漿的循環(huán)出口。
[0018]另一方面，本實用新型的一些實施例還提供一種固井系統(tǒng)，該固井系統(tǒng)設置有上述任一種所述的混漿裝置。
[0019]相對于現(xiàn)有技術，本實用新型的一些實施例具有以下優(yōu)勢:
[0020]本實用新型的一些實施例提出的混漿裝置設計有存儲消泡劑的儲液罐，并通過實時監(jiān)測泥漿的重量和液面高度，確定泥漿的測量密度，并將其與泥漿的實際密度進行比較，進而判斷是否出現(xiàn)氣泡，并在檢測到出現(xiàn)氣泡需要消泡時，自動添加消泡劑，不僅消泡效果好，而且成本較低。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021 ]構成本實用新型的一些實施例的一部分的附圖用來提供對本實用新型的一些實施例的進一步理解，本實用新型的一些實施例的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型的一些實施例，并不構成對本實用新型的一些實施例的不當限定。在附圖中:
[0022]圖1為相關技術中混衆(zhòng)iil的結構不意圖；
[0023]圖2為本實用新型一些實施例提供的混漿裝置的結構示意圖；
[0024]圖3為本實用新型一些實施例提供的混漿裝置的工作原理示意圖。
[0025]附圖標記說明
[0026]11 罐體
[0027]22消泡隔板
[0028]33 循環(huán)出口
[0029]44 排出口
[0030]77攪拌器
[0031]I 混漿罐
[0032]10 頂板
[0033]12 罐體
[0034]2 液面檢測器
[0035]3 攪拌系統(tǒng)
[0036]4 儲液罐
[0037]5 稱重傳感器
[0038]6 氣動控制閥門
[0039]7 灌注出口[0040]8 排出口
[0041]9 循環(huán)出口
【具體實施方式】
[0042]下面將結合本實用新型的一些實施例中的附圖，對本實用新型的一些實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型的一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦偷囊恍嵤├?，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型的實施例。
[0043]需要說明的是，在不沖突的情況下，本實用新型的一些實施例中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。
[0044]下面結合附圖，對本實用新型的一些實施例的各可選實施例作進一步說明:
[0045]參照圖2，其示出了本實施例的混漿裝置的結構，該混漿裝置主要包括:混漿罐1、密度檢測裝置、攪拌系統(tǒng)3、儲液罐4及控制系統(tǒng)。其中，混漿罐I設置有罐體12和頂板10，頂板10設置于罐體12頂部。密度檢測裝置設置于混漿罐I上，用于檢測混漿密度。攪拌系統(tǒng)3設置于混漿罐I內部，用于攪拌混漿罐I的泥漿。儲液罐4設置有控制閥，控制閥用于控制儲液罐4與罐體12的連通，儲液罐4貯存有消泡劑。控制系統(tǒng)與儲液罐4的控制閥及密度檢測裝置連接，用于根據(jù)混漿密度控制儲液罐4出口開關。
[0046]上述實施例中，在混漿罐I上設計有儲液罐4和密度檢測裝置，通過密度檢測裝置監(jiān)測水泥漿的重量和液面高度，可計算出泥漿的測量密度值，將其與標準密度值進行比較，進而判斷泥漿是否出現(xiàn)氣泡，并在出現(xiàn)氣泡時，控制系統(tǒng)控制儲液罐4開啟，自動添加消泡齊U，通過攪拌系統(tǒng)3將消泡劑和水泥漿攪拌均勻，采用消泡劑進行消泡。因此，上述實施例設計的混漿罐能夠自動檢測氣泡的出現(xiàn)，并智能控制消泡劑的添加，不僅實現(xiàn)智能消泡，而且消泡效果好，結構簡單，節(jié)約空間及成本。
[0047]上述實施例中，密度檢測裝置包括:液面檢測器2及稱重傳感器5。其中，液面檢測器2具有控制部和傳感部，控制部設置于頂板10上，傳感部設置于罐體12內，用于監(jiān)測泥漿液面高度，液面檢測器2的端頭可卡接于混漿罐I的頂板上方。稱重傳感器5設置于混漿罐I的罐體12上，用于監(jiān)測泥漿重量。
[0048]在一可選實施例中，液面檢測器2為液位傳感器，液位傳感器的控制部設置于混漿罐I的頂板上，液位傳感器的傳感部設置于混漿罐I的罐體內，用于監(jiān)測泥漿液位。其中，頂板上開設有定位孔，定位孔用于卡接液位傳感器的控制部。
[0049]上述各實施例中，攪拌系統(tǒng)3具有固定部和攪拌部，固定部設置在頂板10上，攪拌部設置于罐體12的內部。
[0050]在一可選實施例中，儲液罐4設置于頂板10上。在一可替代實施例中，儲液罐4安裝在混漿罐I的擴散槽上或者攪拌系統(tǒng)3上。
[0051]上述各實施例中，控制系統(tǒng)可包括:處理器和控制器，其中，處理器與液面檢測器2和稱重傳感器5連接，用于計算泥漿的測量密度值?？刂破髋c處理器連接，用于將測量密度值與預存的標準密度值進行比較并根據(jù)比較結果控制控制閥?？刂崎y與控制器連接，控制閥設置于儲液罐4的下端，控制器通過控制該控制閥的開啟與關閉，來對應控制儲液罐4的液體出口開關。[0052]在一可選實施例中，采用氣動控制方式控制消泡劑的添加，因此，上述各實施例的控制閥可為氣動控制閥門6。例如，在儲液罐4下端設有氣動控制閥門6，通過控制氣動控制閥門的開啟與關閉，實現(xiàn)智能添加消泡劑。
[0053]需要說明的是，上述各實施例中，泥漿液面高度、泥漿重量、以及測量密度值可為實時測量值，也可以為間隔一定時間間隔進行測量得到的測量值。這可以根據(jù)具體工況進行設置，本文對此不作限制。
[0054]在一可選實施例中，罐體12上設置有灌注出口 7，灌注出口 7用于輸出混漿如將攪拌好的水泥漿灌注到柱塞泵中。
[0055]在一可選實施例中，混漿罐I的罐體上還設置有排出口 8，污水經排出口 8排出。
[0056]在一可選實施例中，混漿罐I的罐體上還設置有循環(huán)出口 9，罐體的循環(huán)出口 9用于水泥漿的多次循環(huán)混漿。
[0057]在一可選實施例中，混漿裝置可包括混漿罐1、液面檢測器2、攪拌系統(tǒng)3、儲液罐
4、稱重傳感器5、氣動控制閥門6、灌注出口 7、排出口 8和循環(huán)出口 9。其中，儲液罐4放置在混漿罐的頂部，儲存消泡劑；稱重傳感器5用來計量和反饋混漿罐內泥漿的重量，液面檢測器2實時監(jiān)測混漿罐內的液面，用來計量和反饋泥漿的體積。
[0058]如圖3所示，混漿罐I上的儲液罐4儲存所需的消泡劑，稱重傳感器5實時計量和反饋混漿罐內泥漿的重量，液面檢測器2實時監(jiān)測混漿罐內泥漿的液面高度，用來計量和反饋泥漿的體積。此時泥漿的實時密度可通過換算得到，并反饋到控制系統(tǒng)。將測量密度值與標準密度值進行比較得到差值k，當差值k不在預設的Ο-kl范圍內，說明水泥漿出現(xiàn)了大量泡沫，這時可以通過控制氣動控制閥門6開啟，將儲液罐4中的消泡劑注入混漿罐I中，通過攪拌系統(tǒng)3將消泡劑和水泥漿攪拌均勻。罐體的循環(huán)出口 9用于水泥漿的多次循環(huán)混漿,罐體的灌注出口 7是用來將攪拌好的水泥漿灌注到柱塞泵中，污水經排出口 8排出。
[0059]下面結合圖3說明一下上述各實施例中混漿裝置的工作過程:
[0060]S1:儲液罐里面裝滿消泡劑。
[0061]S2:液位傳感器實時檢測液位情況，實時監(jiān)測泥漿液面高度，進而獲得水泥漿的體積。
[0062]S3:稱重傳感器實時測量水泥漿的重量。
[0063]S4:將反饋的體積和重量換算為測量密度值，并與預先采用密度測量裝置檢測的標準密度值比較，得到差值k。其中，該密度計可設置在循環(huán)出口與罐體之間的回路上。
[0064]若差值k大于預設值kl (即差值k不在預設的Ο-kl范圍內)，則說明水泥漿出現(xiàn)了大量泡沫。其中，可根據(jù)混漿罐中泡沫的量達到需要消泡時對應的測量密度值與標準密度值進行設置。
[0065]S5:可控制氣動控制閥門6開啟，將儲液罐4中的消泡劑打入混漿罐I中，通過攪拌系統(tǒng)3將消泡劑和水泥漿攪拌均勻。
[0066]從上述各實施例可以看出，混漿罐設計有存儲消泡劑的儲液罐，并通過實時監(jiān)測泥漿的重量和液面高度，確定泥漿的測量密度，并將其與泥漿的實際密度進行比較，進而判斷是否出現(xiàn)氣泡，并在確定出現(xiàn)氣泡需要消泡時，自動添加消泡劑，消泡效果好。另外，混漿裝置采用稱重傳感器和液位檢測器進行密度檢測，不僅結構簡單，節(jié)約空間，而且成本降低。[0067]本實用新型的一些實施例還提供了一種固井系統(tǒng)，該固井系統(tǒng)設有上述任一種混漿裝置，由于上述任一種混漿裝置具有上述技術效果，因此，設有該混漿裝置的固井系統(tǒng)也應具備相應的技術效果，其具體實施過程與上述實施例類似，茲不贅述。
[0068]以上所述僅為本實用新型的一些實施例的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型的一些實施例，凡在本實用新型的一些實施例的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的一些實施例的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種混漿裝置，其特征在于，包括: 混漿罐(I)，設置有罐體(12)和設置于所述罐體(12)頂部的頂板(10)； 密度檢測裝置，設置于所述混漿罐(I)上； 攪拌系統(tǒng)(3)，設置于所述混漿罐(I)內部； 儲液罐(4)，設置有用于控制所述儲液罐(4)與罐體(12)連通的控制閥； 用于控制所述儲液罐(4)出口開關的控制系統(tǒng)，與所述控制閥及所述密度檢測裝置連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的混漿裝置，其特征在于，所述密度檢測裝置包括: 液面檢測器(2)， 具有控制部和傳感部，所述控制部設置于所述頂板(10)上，所述傳感部設置于所述罐體(12)內； 稱重傳感器(5)，設置于所述罐體(12)上。
3.根據(jù)權利要求2所述的混漿裝置，其特征在于，所述液面檢測器(2)為液位傳感器。
4.根據(jù)權利要求2所述的混漿裝置，其特征在于，所述儲液罐(4)設置于所述頂板(10)上。
5.根據(jù)權利要求2所述的混漿裝置，其特征在于，所述儲液罐(4)安裝在所述混漿罐(I)的擴散槽上或者所述攪拌系統(tǒng)(3)上。
6.根據(jù)權利要求2所述的混漿裝置，其特征在于，所述控制閥為氣動控制閥門(6)，所述氣動控制閥門(6)設置于所述儲液罐(4)的下端。
7.根據(jù)權利要求2所述的混漿裝置，其特征在于，所述攪拌系統(tǒng)(3)具有固定部和攪拌部，所述固定部設置在所述頂板(10)上，所述攪拌部設置于所述罐體(12)的內部。
8.根據(jù)權利要求2所述的混漿裝置，其特征在于，所述罐體(12)上還設置有: 用于輸出混漿的灌注出口(7)； 用于排污的排出口⑶；和/或， 用于循環(huán)混漿的循環(huán)出口(9)。
9.根據(jù)權利要求2至8任一項所述的混漿裝置，其特征在于，所述控制系統(tǒng)包括: 處理器，與所述液面檢測器(2)和所述稱重傳感器(5)連接，用于計算泥漿的測量密度值； 控制器，與所述處理器連接，用于將所述測量密度值與預存的標準密度值進行比較并根據(jù)比較結果控制所述控制閥。
10.一種固井系統(tǒng)，其特征在于，設置有權利要求1至9任一項所述的混漿裝置。
【文檔編號】E21B33/13GK203796219SQ201420227585
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年5月6日 優(yōu)先權日:2014年5月6日
【發(fā)明者】楊平, 吳攀攀, 舒樂華 申請人:三一重型能源裝備有限公司