阅读说明：本技术 一种立式重晶石粉作业装置 (Vertical barite powder operation device ) 是由 李晓亮 赵向东 刘坚 *** 石昕 高鲁 曾金辉 秦涛 郭有田 陈轩 于 2019-12-02 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种立式重晶石粉作业装置。所述装置包括储罐、排气管、上料单元、出料单元和配气单元,储罐用于储存物料,储罐内置有至少一个气化床；排气管一端设置在所述储罐内的上部,另一端贯穿所述储罐的下部以将储罐内的气体排出罐外；上料单元用于向储罐内输送物料,上料单元包括上料物管、过滤器、以及第一控制阀；出料单元用于排出储罐内的物料,出料单元包括设置在储罐底部的出料口、以及与出料口连接并通向储罐外部的出料物管；配气单元用于配置装置作业需要的气体,配气单元包括立式分气缸、减压阀以及环管。本发明的有益效果包括：各部分协同作用能够使得重晶石粉作业高效运行。(The invention provides a vertical barite powder operation device. The device comprises a storage tank, an exhaust pipe, a feeding unit, a discharging unit and an air distribution unit, wherein the storage tank is used for storing materials, and at least one gasification bed is arranged in the storage tank; one end of the exhaust pipe is arranged at the upper part in the storage tank, and the other end of the exhaust pipe penetrates through the lower part of the storage tank so as to exhaust the gas in the storage tank out of the tank; the feeding unit is used for conveying materials into the storage tank and comprises a feeding pipe, a filter and a first control valve; the discharging unit is used for discharging materials in the storage tank and comprises a discharging hole arranged at the bottom of the storage tank and a discharging pipe which is connected with the discharging hole and leads to the outside of the storage tank; the gas distribution unit is used for configuring gas required by the operation of the device and comprises a vertical gas distribution cylinder, a pressure reducing valve and an annular pipe. The beneficial effects of the invention include: the synergy of all parts can ensure that the barite powder operation can be operated efficiently.)

一种立式重晶石粉作业装置

技术领域

本发明涉及石油钻井领域，具体地，涉及一种立式重晶石粉作业装置。

背景技术

石油矿场的固井作业现场场地一般都比较狭窄，现场不能放置数量较多的散装水泥管及重晶石粉储罐，最大限度地减少固井作业中散装水泥管及重晶石粉储罐的使用数量，以适应石油矿场固井作业现场的工况要求。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明的目的在于解决上述现有技术中存在的一个或多个问题。例如，本发明的目的之一在于提供一种立式重晶石粉作业装置，以保证重晶石粉作业的高效运作。

为了实现上述目的，本发明提供了一种立式重晶石粉作业装置。所述装置可包括储罐、排气管、上料单元、出料单元和配气单元，其中，储罐可用于储存物料，储罐可内置有至少一个气化床，所述气化床可设置在储罐下部以用于进行气化作业；排气管一端可设置在所述储罐内的上部，另一端可贯穿所述储罐的下部以将储罐内的气体排出罐外，排气管所述的另一端可设置有排气管控制阀，排气管控制阀能够使排气管呈流通或封闭的状态；上料单元可用于向储罐内输送物料，上料单元可包括上料物管、过滤器、以及设置在上料物管上并位于上料物管与过滤器之间的第一控制阀，其中，上料物管的一端可位于储罐内的上部，另一端可贯穿储罐下部，上料物管可与储罐内壁之间设置有竖直方向的拉筋；过滤器的一端可用于接收物料，另一端可与上料物管的所述另一端连接；出料单元可用于排出储罐内的物料，出料单元可包括设置在储罐底部的出料口、以及与出料口连接并通向储罐外部的出料物管；配气单元用于配置装置作业需要的气体，配气单元可包括立式分气缸、减压阀以及环管，其中，所述立式分气缸可包括缸体以及设置在缸体外壁的气源进管、环管连通管和排污口，所述气源进管的一端可用于接收气源，另一端可与缸体连接，所述排污口可设置在立式分气缸底部，并能够排出空气中凝结的水；减压阀可设置在气源进管用于接收气源以对接收的气源进行减压；所述环管可设置在储罐下部的外侧，所述环管用于接收所述环管连通管流出的气体并将接收的气体输送至气化床。

在本发明的一个示例性实施例中，所述排气管与储罐内壁之间可设置有竖直方向的拉筋。

在本发明的一个示例性实施例中，所述气源进管可设置有气源进管控制阀，气源进管控制阀能够使气源进管呈流通或封闭的状态，所述环管连通管可设置有进环管控制阀，进环管控制阀能够使环管连通管呈流通或封闭的状态。

在本发明的一个示例性实施例中，所述过滤器可包括快开手孔，快开手孔便于去除过滤器内部的杂质。

在本发明的一个示例性实施例中，所述出料物管可包括以出料口为起点依次设置的第二控制阀和扫线气口，第二控制阀能够使出料口呈流通或封闭的状态，扫线气口与所述立式分气缸连接，用于接收分气缸流出的气体以对出料物管进行清扫。

在本发明的一个示例性实施例中，所述立式分气缸的缸体外壁还可设置有与空腔结构连通的扫线气管，扫线气管背离空腔结构的一端可通过管线与扫线气口连接，扫线气管可设置有扫线气管控制阀，扫线气管控制阀能够使扫线气管呈流通或封闭的状态。

在本发明的一个示例性实施例中，所述出料物管还可包括设置在第二控制阀和扫线气口之间的第三控制阀，出料物管可位于第二控制阀和第三控制阀之间还连接有助风管线，助风管线未与出料物管连接的一端可形成助风进气口，助风进气口与立式分气缸连接，用于接收分气缸流出的气体以对出料物管进行清扫。

在本发明的一个示例性实施例中，所述立式分气缸的缸体外壁还可设置有与空腔结构连通的助风气管，助风气管背离空腔结构的一端可通过管线与助风进气口连接，助风气管可设置有助风气管控制阀，助风气管控制阀能够使扫线气管呈流通或封闭的状态。

在本发明的一个示例性实施例中，所述缸体外壁还可设置有放空管，放空管可与空腔结构连通，放空管背离空腔结构的一端可通过管线与外界连通并能够使空腔结构内的气体向外界流通，放空管可设置有放空管控制阀，放空管控制阀能够使放空管呈流通或封闭的状态。

在本发明的一个示例性实施例中，所述缸体外壁还可设置有与所述空腔结构连通的安全阀连通管，安全阀连通管背离空腔结构的一端可设置有安全阀。

与现有技术相比，本发明的有益效果可包括：能够高效的完成装料及卸料作业，同时，能够最大限度地减少固井作业中伞状水泥罐及重晶石粉储罐的使用数量，以适应石油矿场固井作业现场场地狭窄的工况要求。

附图说明

通过下面结合附图进行的描述，本发明的上述和其他目的和特点将会变得更加清楚，其中：

图1示出了本发明一个示例性实施例中的立式重晶石粉作业装置的一个结构示意图；

图2示出了本发明一个示例性实施例中的上料单元的一个结构示意图；

图3示出了本发明一个示例性实施例中的下料单元的一个结构示意图；

图4示出了本发明一个示例性实施例中的立式分气缸的一个结构示意图；

图5示出了本发明一个示例性实施例中的环管的一个结构示意图；

主要附图标记说明：

1、储罐，2、排气管，3、上料单元，4、出料单元，5、配气单元，6、气化床，7、人孔，8、取样口，9、排气管控制阀，31、过滤器，32、第一控制阀，33、上料物管，41、出料口，42、第二控制阀，43、第三控制阀，44、扫线气口，45、助风进气口，501、压力表，502、缸体，503、进环管控制阀，504、环管连通管，505、扫线气管控制阀，506、扫线气管，507、放空管控制阀，508、放空管，509、安全阀，510、安全阀连通管，511、助风气管控制阀，512、助风气管，513、气源进管控制阀，514、气源进管，515、排污口，516、环管进气口，517、环管出气口。

具体实施方式

在下文中，将结合附图和示例性实施例详细地描述本发明的立式重晶石粉作业装置。

本发明提供了一种立式重晶石粉作业装置。

在本发明的一个示例性实施例中，如图1所示，所述装置可以包括储罐1、排气管2、上料单元3、出料单元4和配气单元5。

具体地，储罐1可用于储存物料，储罐可以为具有空腔结构的密封装置，储罐可以包括自上到下设置的第一、第二和第三部分，第一部分可以为空心球缺、第二部分可以为空心圆柱、第三部分可以包括空心倒立的椎体，储罐可以包括由上述三部分围成的具有空腔结构的密封装置。储罐1可以内置有至少一个气化床6，气化床6可以用于进行气化作业。

在本实施例中，储罐1还可以设置有人孔7，以便于操作和维修，还可以设置有取样孔8以便于取样，以及底座、梯子、支柱、吊耳、下封头等金属结构件，以使装置性能更加完善。储罐1外表面还可以采用防腐措施，例如涂漆处理。

具体地，排气管2一端设置在所述储罐1内上部的球缺部分，另一端贯穿所述储罐1的下部以将管内气体排出储罐1，排气管2所述的另一端设置有排气管控制阀9，排气管控制阀9可以包括蝶阀以控制排气管2呈流通或封闭的状态。

在本实施例中，所述排气管与罐体内壁之间可以设置有竖直方向的拉筋，以避免管内盛灰、结块后造成堵塞。

具体地，上料单元3可以用于向储罐内输送物料，如图2所示，上料单元3可包括根据上料方向依次连接的过滤器31、第一控制阀32和上料物管33，过滤器31未与第一控制阀32连接的一端通过管线与外界料源连接并能够过滤通入的物料的杂质，然后过滤后的物料经过上料物管33进入储罐1内部，上料物管33可以由储罐1底部椎体部分的一侧竖直方向通入储罐1内，并且所述上料物管33可以一直延伸到储罐1的上部球缺部分，第一控制阀32可以位于上料物管33位于储罐1外部的部分管线上，第一控制阀32可以包括蝶阀以控制上料单元3呈流通或封闭的状态，其中，过滤器31与外界料源连接的一端可以设置有快速接头。

在本实施例中，过滤器31可以包括抽屉式筛板，过滤器31上可以设置有快开手孔、便于对过滤器进行清洁，以防止过滤器堵塞。

在本实施例中，所述上料物管与罐体内壁之间可以设置有竖直方向的拉筋，以避免管内盛灰、结块后造成堵塞。

具体地，出料单元4可以用于排出储罐1内的物料，如图3所示，出料单元4可包括设置于储罐底部的出料口41、以及与出料口41连接并通向储罐外部的出料物管，出料物管可以包括以出料口41为起点依次设置的第二控制阀42、第三控制阀43和扫线气口44，第二控制阀42、第三控制阀43都可以包括蝶阀以使出料口41呈流通或封闭的状态，扫线气口44可以用于接入气源对出料物管进行清理，扫线气口可以设置有快速接头，第二控制阀42和第三控制阀43之间还可以连接有助风管线，助风管线未与出料物管连接的一端形成助风进气口45，助风进气口45可以用于接入气源对出料物管进行清扫，助风进气口可以设置有快速接头。

具体地，配气单元5可以用于配置装置作业需要的气体，配气单元5可以包括通过管线依次连接的减压阀(图1未示出)、立式分气缸和环管(图1未示出)，其中，减压阀可通过管线与外界气源连接并将通入的气体减压；立式分气缸可分别与减压阀和储罐连通并将气体分流，所述气体可包括储罐储罐内的气体和减压阀减压后的气体。环管设置在储罐下部的外侧，环管一端与立式分气缸连接，另一端分别与每个气化床连接。如图5所示，环管可以包括环形钢管，可以包括一个环管进气口516，该进气口与环管连通管通过管线连接，还可以包括六个环管出气口517，分别包括位于环管内部的三个出气口和外部的三个出气口，环管内部的三个出气口可分别与三个气化床通过管线连接，以空腔中的气体通入所述气化床，其中，环管外部三个出气口可以用于向灰罐内吹气，和气化床一起使重晶石粉流动。

在本实施例中，减压阀可以包括弹簧薄膜式减压阀。

在本实施例中，如图4所示，所述立式分气缸可以包括缸体502以及设置在缸体502外壁的气源进管514、放空管508、环管连通管504、扫线气管506、助风气管512以及安全阀连通管510，其中，

缸体502可以具有空腔结构，缸体502顶部可以设置有位于外侧的压力表501，压力表501可以检测分气缸内部的气压，空腔结构可以分别与气源进管514、放空管508、环管连通管504、扫线气管506、助风气管512以及安全阀连通管510连通。

气源进管514背离缸体空腔结构的一端可以通过管线与减压阀连接，并能够通入减压后的气体并使之在缸体内流动，气源进管514可以设置有气源进管控制阀513，气源进管控制阀513可以包括蝶阀以使气源进管呈流通或封闭的状态。

放空管508背离缸体空腔结构的一端可通过管线与外界连接并能够使空腔内的气体向外界流通，进步一地，可以与外界的泥浆罐连接，以避免直接对缸体内气体排放造成空气污染，放空管508可设置有放空管控制阀507，放空管控制阀507可以包括球阀以使放空管呈流通或封闭的状态。

环管连通管504背离缸体空腔结构的一端可与环管连接并将空腔结构内的气体通入环管内，以使气体达到储罐内的气化床，环管连通管504可以设置有进环管控制阀503，进环管控制阀503可以包括球阀，以控制环管连通管504的流通或封闭。

扫线气管506可以与出料物管上的扫线气口44通过管线连接，扫线气管506背离缸体空腔结构的一端可以通过管线与扫线气口44连接并能够使得空腔结构内的气体流向出料物管，以对出料物管达到清理的效果，扫线气管506可以设置有扫线气管控制阀505，扫线气管控制阀505可以包括球阀以使出料物管呈流通或封闭的状态。

助风气管512可以与助风进气口45通过管线连接，助风气管512背离缸体空腔结构的一端可以通过管线与出料物管连通并能够使得缸体空腔结构内的气体流向出料物管，以对出料物管达到清理的效果，助风气管512可设置有助风气管控制阀511，助风气管控制阀511可以包括球阀以使助风气管512呈流通或封闭的状态。

在本实施例中，所述立式分气缸还可以设置有排污口515，所述排污口可以设置在缸体底部，排污口能够排出空腔结构中的凝结水。

在本实施例中，装灰作业的操作程序为：

由上料单元进行气动装料，将运灰车软管一端的快速接头与过滤器一端的快速接头相连，另一端与运灰车的卸灰口相连，关闭第二控制阀，打开第一控制阀、排气管控制阀，其余阀门都处于默认关闭的状态，并通过管线将放空管出口引到泥浆池。

启动运灰车的空压机(压力≤0.3Mpa)，加压到0.15Mpa。缓慢打开运灰车的卸灰蝶阀，向储罐内进行气动装料作业。

如果发现装灰速度缓慢，应关闭空压机，泄压后打开过滤器快开手孔，去除过滤筛板，清理后再继续作业。

装灰完成后，立即关闭运灰车的空压机，将储罐及上料单元泄压至常压后，关闭运灰车的卸灰蝶阀和上料单元的第一控制阀，然后卸下输灰软管，关闭过滤器一端的快速接头，关闭排气管控制阀。

造灰作业的操作程序为：

确认减压阀与外界气源的连接管线、以及放空管向外连接的管线是否完好，其余阀门都处于默认关闭的状态。

先开启排气管控制阀，再打开气源进管控制阀，启动外界气源，持续送气约15分钟，完成造灰作业。

先关闭气源再关闭气源进管控制阀，当罐内压力将为零时再关闭排气管控制阀。

检查取样口，造灰质量。

卸灰加重作业的操作程序为：

先打开出料物管通向外部设备的快速接头端，再将备用软管的快速接头与出料物管通向外部设备的快速接头端相连，另一端接到指定地点。

先打开加重泵。

再打开第三控制阀，以及扫线气管控制阀、助风气管控制阀、气源进管控制阀，对出料物管进行一次吹扫。

再打开进进环管控制阀，升压至0.2Mpa后，再开第二控制阀，可以通过调整第二控制阀的开启角度控制下灰速度。

加重完成后，关闭进环管控制阀、第二控制阀，开放排气管控制阀卸压，继续进气5分钟后关闭气源进管控制阀、助风气管控制阀、扫线气管控制阀，再关闭第三控制阀，待卸压完成后关闭排气管控制阀。

综上所述，本发明的立式重晶石粉作业装置的优点可包括：

(1)能够高效的完成装料及卸料作业，同时，能够最大限度地减少固井作业中伞状水泥罐及重晶石粉储罐的使用数量，以适应石油矿场固井作业现场场地狭窄的工况要求。

(2)对于出灰管能够随时进行吹扫清灰，有效地防止储罐出灰管线由于结块造成的堵塞。

(3)排污口的设置能够将空气中的凝结水分离出来们不会进入储罐内。

(4)排气管及上料物管与罐壁之间拉筋的设置，能够有效地避免管内盛灰、结块后造成堵塞。

尽管上面已经通过结合示例性实施例描述了本发明，但是本领域技术人员应该清楚，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可对本发明的示例性实施例进行各种修改和改变。