[發明專利]自反饋兩相體系鉆井液混合系統及混合鉆井液的方法

在審

• 申請號: 201810008399.6
• 申請日: 2018-01-04
• 公開（公告）號: CN108119074A
• 公開（公告）日: 2018-06-05
• 發明（設計）人: 高永海;何偉;孫寶江;李昊;陳嘉輝
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: E21B21/06
• 分類號: E21B21/06
• 代理公司: 北京思格頌知識產權代理有限公司 11635
• 代理人: 李中奎

1.一種自反饋兩相體系鉆井液混合系統，包括：混合器，海水池通過第一管路與混合器相連，基漿池通過第二管路與混合器相連；其特征在于，海水池給第一管路提供海水原料，基漿池給第二管路提供基漿原料；海水、基漿進入混合器混合后經密度自反饋模塊進入泥漿池或者泥漿泵管匯。

2.根據權利要求1所述的自反饋兩相體系鉆井液混合系統，其特征在于，第一管路上由海水池至混合器方向依次安裝砂漿泵、第一流量計和第一控制閥；其中，砂漿泵和第一流量計間設有溢流回流旁路，溢流回流旁路連接至海水池，溢流回流旁路上設有第一溢流閥；砂漿泵抽取海水進入第一管路，第一流量計測量第一管路中海水流量，第一溢流閥工作時打開，海水溢流回海水池中。

3.根據權利要求1-2所述的自反饋兩相體系鉆井液混合系統，其特征在于，第二管路上由基漿池至混合器方向依次安裝剪切泵、第二流量計和第二控制閥；其中，剪切泵和第二流量計間裝有溢流回流旁路，溢流回流旁路上設有第二溢流閥，溢流回流旁路連接至基漿池；剪切泵抽取基漿進入第二管路，第二流量計測量第二管路中基漿流量，第二溢流閥工作時打開，基漿溢流回基漿池中。

4.根據權利要求1-3所述的自反饋兩相體系鉆井液混合系統，其特征在于，第一管路中的第一流量計、第二管路中的第二流量計通過有線或者無線的方式與現場控制箱連接；第一管路中的第一控制閥計、第二管路中的第二流量計通過有線或者無線的方式與現場控制箱；密度自反饋模塊通過有線或者無線的方式與現場控制箱連接；現場控制箱與遠程水力參數設計計算控制模塊通過有線或無線的方式連接；第一管路中的第一流量計向現場控制箱傳輸海水流量信號，現場控制箱將海水流量信號傳輸給遠程水力參數設計計算控制模塊；遠程水力參數設計計算控制模塊傳輸控制信號到現場控制箱，現場控制箱將控制信號傳輸至第一控制閥控制調節海水流量；第二管路中的第二流量計向現場控制箱傳輸基漿流量信號，現場控制箱將基漿流量信號傳輸給遠程水力參數設計計算控制模塊，遠程水力參數設計計算控制模塊傳輸控制信號到現場控制箱，現場控制箱將控制信號傳輸至第二控制閥控制調節基漿流量；密度自反饋模塊將混合器出口密度信號傳輸給現場控制箱，現場控制箱將密度信號傳輸給遠程水力參數設計計算控制模塊。

5.根據權利要求1-4所述的自反饋兩相體系鉆井液混合系統，其特征在于，現場控制箱可以讀取海水、基漿流量以及混合器出口混合液密度，并能手動調節控制閥開度；遠程水力參數設計與計算模塊可手動輸入所需鉆井液密度指令，也可以根據地層壓力計算所需鉆井液密度，并根據鉆井液密度計算出所需海水、基漿排量。

6.根據權利要求1-5所述的自反饋兩相體系鉆井液混合系統，其特征在于，遠程水力參數設計與計算模塊可手動輸入所需鉆井液密度指令，或根據地層壓力，利用遠程水力參數設計與計算模塊進行設計計算鉆井液密度，設計出基漿、海水的比例及所需排量，通過第一管匯將海水和第二管匯將基漿匯入混合器，根據計算數據調整第一控制閥開度調節海水流量，調整第二控制閥開度調節基漿流量；第一流量計將海水流量和第二流量計將基漿流量數據傳輸給控制模塊與設計參數對比，進一步調整控制閥開度，直至海水、基漿達到計算排量；當海水混配比小時，第一控制閥開度小，泵壓升高，第一溢流閥打開，海水回流至海水池中；當基漿混配比小時，第二控制閥開度小，泵壓升高，第二溢流閥打開，基漿回流至基漿池中，實現海水和基漿各種配比和排量的混合；密度自反饋模塊將混合器出口密度信號傳輸給現場控制箱，現場控制箱將密度信號傳輸給遠程水力參數設計計算控制模塊與指令或設計密度對比，達不到預期值重新計算海水、基漿排量，形成閉環，直至密度達到要求，滿足現場鉆井需求，并可根據密度反饋值，及時發現流量計誤差加以修正。