一种基于流量控制的自动化双液注浆泵制造技术

本发明专利技术公开了一种基于流量控制的自动化双液注浆泵，包括底板、控制系统，其特征在于：所述底板的上方焊接有支架，所述支架上固定有注浆管，所述注浆管的一端套接有泵机，所述注浆管的内部设置有若干筛网，所述注浆管上设置有开合阀，所述底板的上端面位于注浆管的下方分别固定有料筒一和料筒二，所述料筒一的一侧套接有料管一，所述料筒二的一侧套接有料管二，所述料管一和料管二的另一端均套接在注浆管上，控制系统包括驱动子系统、检测子系统、注浆子系统，所述驱动子系统用于驱动泵机启动，所述检测子系统用于检测钻井内壁成牢固程度，所述注浆子系统用于对井壁进行喷涂，本发明专利技术，具有针对不同牢固程度的井壁填充不同含量的水泥、石块的特点。石块的特点。石块的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种基于流量控制的自动化双液注浆泵


[0001]本专利技术涉及注浆泵
，具体为一种基于流量控制的自动化双液注浆泵。

技术介绍

[0002]利用机械设备或人力从地面将地层钻成孔眼的工作称为钻井。通常指勘探或开发石油、天然气等液态和气态矿产而钻凿井眼及大直径供水井的工程。钻井在国民经济建设中的应用极为广泛。我国油(气)田广泛使用转盘钻钻井。主要设备有井架、操作平台、柴油机、钻机、钻具、泥浆泵、发电机和测试装备以及燃料油罐、锅炉等。而现有技术在钻井的过程中，由于地形、地势的不同，地下石块分布不一致，导致开采过程中，钻井内壁的牢固程度不一，在钻井完毕后需要对井壁进行加固，避免在后续开采过程中，井壁受较大震动导致坍塌。因此，设计针对不同牢固程度的井壁填充不同含量的水泥、石块的一种基于流量控制的自动化双液注浆泵是很有必要的。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种基于流量控制的自动化双液注浆泵，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种基于流量控制的自动化双液注浆泵，包括底板、控制系统，其特征在于：所述底板的上方焊接有支架，所述支架上固定有注浆管，所述注浆管的一端套接有泵机，所述注浆管的内部设置有若干筛网，所述注浆管上设置有开合阀，所述底板的上端面位于注浆管的下方分别固定有料筒一和料筒二，所述料筒一的一侧套接有料管一，所述料筒二的一侧套接有料管二，所述料管一和料管二的另一端均套接在注浆管上。
[0005]根据上述技术方案，所述控制系统包括驱动子系统、检测子系统、注浆子系统；
[0006]所述驱动子系统用于驱动泵机启动，所述检测子系统用于检测钻井内壁成牢固程度，所述注浆子系统用于对井壁进行喷涂。
[0007]根据上述技术方案，所述驱动子系统包括抽取模块，所述检测子系统包括过筛模块、位移监控模块，所述注浆子系统包括混合模块；
[0008]所述抽取模块用于抽取钻井内的泥浆石沙混合物，所述过筛模块用于将不同大小的石块进行分离，所述位移监控模块用于监控同一时间段内钻井头的下移距离，所述混合模块用于混合水泥和石沙。
[0009]根据上述技术方案，所述抽取模块包括过滤子模块、填充子模块，所述过筛模块包括调节子模块、称重子模块，所述位移监控模块包括记录子模块，所述混合模块包括输送子模块、辅助子模块；
[0010]所述过滤子模块用于将混合物内的泥水和石块分离，所述填充子模块用于朝向过滤出来的泥水中添加乳化剂，所述调节子模块用于调节过筛的石块直径，所述称重子模块用于对不同直径大小的石块进行整体称重，所述记录子模块用于对钻头下降距离记录上
传，所述输送子模块用于朝向注浆管内输送混合物，所述辅助子模块用于对钻井壁填充完毕后辅助凝固。
[0011]根据上述技术方案，所述过滤子模块包括循环单元，所述填充子模块包括排量控制单元，所述调节子模块包括震动单元、收集单元，所述记录子模块包括自动匹配单元，所述输送子模块包括泵送单元，所述辅助子模块包括冷凝单元、开合单元；
[0012]所述循环单元用于将过滤石块的泥水重新导入钻井内对钻头进行降温，所述排量控制单元用于控制乳化剂的排出量，所述震动单元用于对过滤出来的石块进行震动避免影响过筛，所述收集单元用于对不同直径大小的石块进行收集，所述自动匹配单元用于按照钻井内壁牢固程度不同准备后续的填充物，所述泵送单元用于将输送至注浆管内的混合物重新泵送至井壁，所述冷凝单元用于朝向注浆管内输送冷气，所述开合单元用于控制开合阀的移动距离。
[0013]根据上述技术方案，所述控制系统的具体运行步骤如下：
[0014]S1：启动泵机，将钻井内的泥浆和钻井钻出来的石块一同抽吸进注浆管内；
[0015]S2：对泥浆和石块的混合物进行过滤，将泥水和石块分离，将分离出的泥水内加入乳化液重新排入钻井内对辅助钻头进行工作；
[0016]S3：通过若干筛网，并且不断对筛网进行震动，将不同直径的石块进行分类收集，并对收集的不同直径石块进行称重；
[0017]S4：在钻头钻速不变的情况下，每间隔一定的时间，该时间可由工作人员自行设定，记录钻头在钻井内下移的距离，若在某一时间段内钻头下降较快，则当前时间段所对应的钻井井壁石块较为松散，相对应的开采下的石块多为小石块，若在某一时间段内钻头下降较慢，则当前时间段内所对应的钻井井壁石块较硬，相对应的开采下的石块多为大石块；
[0018]S5：钻井结束后，根据记录的井壁牢固情况进行分段，针对不同的牢固情况，调节水泥和石块的比值，从注浆管内反灌回井壁，对井壁进行加固，避免影响后续开采；
[0019]S6：对井壁浇筑完毕后，通过注浆管朝向井壁上泵送冷气，辅助水泥凝固，由于井壁牢固程度不同，浇筑的水泥和石块的含量不同，因此需要不同含量的冷气对其进行辅助凝固，避免冷气过多导致凝固过快而龟裂，避免冷气过少导致无法凝固，影响后续开采工作。
[0020]根据上述技术方案，所述步骤S5还包括：
[0021]A1：对收集的石块直径进行分级，直径在3
‑
6CM为一级，直径在6
‑
10CM为二级，直径在10
‑
15CM为三级；
[0022]A2：对钻井下降距离进行分级，同一时间段内下降0.5M
‑
1M为一级，下降1M
‑
1.5M为二级，下降1.5M
‑
2M为三级，不同等级的下降距离，对应着不同等级的井壁牢固程度，一级最硬，三级最松；
[0023]A3：针对不同等级的牢固程度，填充水泥的含量计算如下：
[0024][0025]在式中，P为针对当前等级，所需要的水泥填充含量，M为当前等级的石块总重，d
max
为当前等级最大石块直径，X为当前牢固等级级数，L为钻头下降距离，D为钻头直径，d
min
为当前等级最小石块直径，由该式可得，针对当前等级，所需要的水泥填充含量与钻头下降的
距离成反比，若钻头下降距离较大，则水泥需要的越少，钻头下降越大证明当前井壁越松散，被钻头开采过后所产生的空缺较大，需要的水泥较少，由于水泥凝固后的坚硬程度难以支撑起较大的空缺，在有限的空间内，对于较大的空缺，需要较多的石块与水泥混合成混凝土来保持空缺的牢固；
[0026]A4：在步骤A3中，对于当前等级的所需要的石块重量计算如下：
[0027][0028]在式中，G为当前等级所需要的石块重量，M为当前等级的石块总重，P为针对当前等级，由该式可得，当前等级所需要的石块重量与所需要的水泥含量成反比，即水泥越多，则当前钻井井壁空缺较小，若填充较多石块，在后续凝固过程中水泥难以渗透进入井壁，导致凝固后井壁内径变小，影响后续开采。
[0029]根据上述技术方案，所述步骤S中，针对当前等级所需要的冷气排放速率计算如下：
[0030][0031]在式中，W为当前等级所需要的冷气本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于流量控制的自动化双液注浆泵，包括底板(1)、控制系统，其特征在于：所述底板(1)的上方焊接有支架(7)，所述支架(7)上固定有注浆管(2)，所述注浆管(2)的一端套接有泵机，所述注浆管(2)的内部设置有若干筛网，所述注浆管(2)上设置有开合阀(3)，所述底板(1)的上端面位于注浆管(2)的下方分别固定有料筒一(8)和料筒二(9)，所述料筒一(8)的一侧套接有料管一(6)，所述料筒二(9)的一侧套接有料管二(5)，所述料管一(6)和料管二(5)的另一端均套接在注浆管(2)上。2.根据权利要求1所述的一种基于流量控制的自动化双液注浆泵，其特征在于：所述控制系统包括驱动子系统、检测子系统、注浆子系统；所述驱动子系统用于驱动泵机启动，所述检测子系统用于检测钻井内壁成牢固程度，所述注浆子系统用于对井壁进行喷涂。3.根据权利要求2所述的一种基于流量控制的自动化双液注浆泵，其特征在于：所述驱动子系统包括抽取模块，所述检测子系统包括过筛模块、位移监控模块，所述注浆子系统包括混合模块；所述抽取模块用于抽取钻井内的泥浆石沙混合物，所述过筛模块用于将不同大小的石块进行分离，所述位移监控模块用于监控同一时间段内钻井头的下移距离，所述混合模块用于混合水泥和石沙。4.根据权利要求3所述的一种基于流量控制的自动化双液注浆泵，其特征在于：所述抽取模块包括过滤子模块、填充子模块，所述过筛模块包括调节子模块、称重子模块，所述位移监控模块包括记录子模块，所述混合模块包括输送子模块、辅助子模块；所述过滤子模块用于将混合物内的泥水和石块分离，所述填充子模块用于朝向过滤出来的泥水中添加乳化剂，所述调节子模块用于调节过筛的石块直径，所述称重子模块用于对不同直径大小的石块进行整体称重，所述记录子模块用于对钻头下降距离记录上传，所述输送子模块用于朝向注浆管内输送混合物，所述辅助子模块用于对钻井壁填充完毕后辅助凝固。5.根据权利要求4所述的一种基于流量控制的自动化双液注浆泵，其特征在于：所述过滤子模块包括循环单元，所述填充子模块包括排量控制单元，所述调节子模块包括震动单元、收集单元，所述记录子模块包括自动匹配单元，所述输送子模块包括泵送单元，所述辅助子模块包括冷凝单元、开合单元；所述循环单元用于将过滤石块的泥水重新导入钻井内对钻头进行降温，所述排量控制单元用于控制乳化剂的排出量，所述震动单元用于对过滤出来的石块进行震动避免影响过筛，所述收集单元用于对不同直径大小的石块进行收集，所述自动匹配单元用于按照钻井内壁牢固程度不同准备后续的填充物，所述泵送单元用于将输送至注浆管内的混合物重新泵送至井壁，所述冷凝单元用于朝向注浆管内输送冷气，所述开合单元用于控制开合阀的移动距离。6.根据权利要求5所述的一种基于流量控制的自动化双液注浆泵，其特征在于：所述控制系统的具体运行步骤如下：S1：启动泵机，将钻井内的泥浆和钻井钻出来的石块一同抽吸进注浆管内；S2：对泥浆和石块的混合物进行过滤，将泥水和石块分离，将分离出的泥水内加入乳化液重新排入钻井内对辅助钻头进行工作；
S3：通过若干筛网，并且不断对筛网进行震动，将不同直径的石块进行分类收集，并对收集的不同直径石块进行称重；S4：在钻头钻速不变的情况下，每间隔一定...

【专利技术属性】
技术研发人员：金建华，
申请(专利权)人：金建华，
类型：发明
国别省市：