[發明專利]一種鹽水艙混合裝置

在審

• 申請號: 201810632311.8
• 申請日: 2018-06-19
• 公開（公告）號: CN108786513A
• 公開（公告）日: 2018-11-13
• 發明（設計）人: 王冬石;陳力生;黎劍波;劉偉杰;宋林松;鄧明川;陳霆;李興隆
• 申請（專利權）人: 中國海洋石油集團有限公司;中海油田服務股份有限公司
• 主分類號: B01F5/20
• 分類號: B01F5/20;B01F3/12;B01F1/00
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 李蒙蒙;龍洪

本發明提供了一種鹽水艙混合裝置，包括鹽水艙、進艙管路、出艙管路和循環泵；鹽水艙包括進艙口、出艙口和和分配管路，分配管路沿鹽水艙內壁面周向布置，進艙管路與進艙口相連，出艙管路與出艙口相連，輸送管路用于將鹽水艙內的鹽水輸出，分配管路與進艙口相連；分配管路上設有多個噴嘴，噴嘴的噴流方向為β，10°≤β≤60°，使由各噴嘴噴射出的噴流在鹽水艙內形成渦流混合環道。本發明通過靈活布設多層分配管路和噴嘴，以形成渦流混合環道帶動鹽水與艙壁碰撞產生渦流激震作用，實現鹽水艙內部上下、左右空間范圍內鹽水的充分混合。

技術領域

本發明涉及石油鉆探領域，特別涉及一種鹽水艙混合裝置。

背景技術

鉆井作業過程中，鉆井平臺通過鹽水艙裝置儲存鹽水并提供一定濃度的鹽水用來調配固井泥漿(即鉆井液)，以協助鉆井平臺完成油井完井工作。由于鹽水是晶體溶液，長時間在艙中靜置，極易在艙底部形成大量的沉淀物，造成鹽水比例降低或不均勻。現有技術中通常采用在鹽水艙中安裝攪拌器，對長時間靜置艙中的鹽水在使用前進行混合，但對于鉆井平臺等領域中容積較大或形狀較復雜的艙室，攪拌器在艙室內的應用受到艙室容積、形狀的限制，對艙室的底部或角落，攪拌器混合的效果有限，難以保證全艙鹽水均勻混合，在鹽水比例降低或不均勻的情形下，這必然會對完井作業的施工進度以及油井的固井安全性產生不利影響。

發明內容

為了上述技術問題，本發明實施例提供一種安裝方便、布置靈活、混合效果好的鹽水艙混合裝置。

為了達到本發明的目的，本發明提供的鹽水艙混合裝置包括鹽水艙和循環管路，所述循環管路包括進艙管路、出艙管路、輸送管路和循環泵；

所述鹽水艙內設置有進艙口、出艙口和分配管路，所述分配管路沿所述鹽水艙的內壁面周向布置，所述進艙管路與所述進艙口相連，所述出艙管路與所述出艙口相連，所述輸送管路用于將所述鹽水艙內的鹽水輸出，所述分配管路與所述進艙口相連；

所述分配管路上設有多個噴嘴，每一所述噴嘴的噴流方向與所述分配管路的軸線方向成噴射角β，10°≤β≤60°，使由各所述噴嘴噴射出的噴流在所述鹽水艙內形成渦流混合環道。

上述的鹽水艙混合裝置中，所述循環泵通過所述進艙管路與所述進艙口相連接，所述循環泵通過所述出艙管路與所述出艙口相連接；鹽水艙混合裝置工作時，啟動循環泵，將待混鹽水經由進艙管路輸送至進艙口，渦流混合組件將待混鹽水分配至鹽水艙內周向布置的分配管路中，并經由分配管路上的各噴嘴噴出，使由各噴嘴噴射出的噴流螺旋相接，在鹽水艙內形成圍繞鹽水艙內壁面的沿順時針或逆勢針方向旋轉的渦流混合環道(呈倒錐臺水幕形狀)，進而帶動鹽水與艙壁碰撞產生局部渦流激震，提升鹽水中溶質顆粒之間的渦流擴散作用，使鹽水中溶質分子細化充分、溶解完全；同時，鹽水艙室底部的鹽水在混合渦流產生的壓差作用下能夠運動到鹽水艙的上部，達到實現鹽水艙內大范圍混合均勻的目的，從而解決了鹽水比例降低或不均勻引起完井作業和油井安全風險升高的問題。經鹽水艙渦流混合完畢后，混合均勻的鹽水經由出艙管路、輸送管路輸送給用戶使用。

相比于現有技術中采用攪拌器進行鹽水混合的方式，該鹽水艙混合裝置中噴嘴的布置方式和安裝數量可根據實際鹽水艙容積、形狀靈活設計，使由各噴嘴噴射出的噴流形成圍繞鹽水艙內壁面的沿順時針或逆勢針方向旋轉的呈倒錐臺水幕形狀的渦流混合環道。當β大于60°，意味著噴嘴的噴流距離鹽水艙的內側壁面的距離過大，使環形混合渦流的流動區域面積過于集中，則旋轉渦流作用下形成的渦流混合環道的循環區域有限，混合渦流無法遍及鹽水艙的底部和各個角落位置，難以實現鹽水在鹽水艙內大范圍循環流動，因此無法保證全艙鹽水均勻混合。而當β小于10°時，即噴射角過小，噴嘴的噴流無法達到鹽水艙的中心區域，進而在鹽水艙中心區域形成較大面積范圍的無渦流死角區域，難以帶動整艙鹽水流動以形成倒錐臺水幕形狀的渦流混合環道，進而導致混合效果不佳。

可選地，所述分配管路上還包括多個導流管，每一所述導流管上設有一個或多個所述噴嘴。