多级扩展式钻井液冷却系统的制作方法

本发明属于油田钻井作业设备，具体涉及一种多级扩展式钻井液冷却系统。

背景技术：

1、近年来，随着能源需求的增加和石油钻井技术的发展，深井、超深井、高温高压井、页岩气水平井和天然气水合物井钻井已成为钻井工业发展的重要方面。而在钻井过程中，地层温度会随深度和水平长度的增加而升高，井底温度可高达180℃-200℃。因此，在钻井过程中对钻井液进行及时冷却，使之达到适宜的温度非常必要。

2、在本领域中目前现有设备在整体外形、散热功率等方面存在较大差异，对于浅井、深井的降温要求不一样，大井场、小井场设备部件空间不一致，导致设备无法与现场实际需求相匹配。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供多级扩展式钻井液冷却系统，以解决现有技术中常规钻井液冷却设备不能很好的适应不同的钻井作业环境的问题。

2、本发明所采用的技术方案是：多级扩展式钻井液冷却系统，包括砂泵橇，砂泵橇一端为砂泵橇吸入口，另一端通过导管连接有冷却橇；冷却橇通过导管还连接有若干拓展冷却机构，拓展冷却机构还连接有强制冷却机橇。

3、本发明的特点还在于，

4、拓展冷却机构包括水罐橇，水罐橇通过导管连接有水塔橇，水罐橇和水塔橇分别通过导管与冷却橇连接。

5、冷却橇包括过滤器组,滤器组一端与砂泵橇通过导管连接，滤器组另一端通过导管连接有多个板式换热器，每个板式换热器均通过导管与拓展冷却机构连接。

6、板式换热器内部均安装有换热板，换热板将板式换热器内部分为钻井液存储腔和冷却液存储腔；每个钻井液存储腔外壁均设置有钻井液输入口和钻井液输出口，钻井液输入口通过导管连接与过滤器组连接，钻井液输出口通过导管连接有排出口；每个冷却液存储腔外壁均设置有冷却液输入口和冷却液输出口，冷却液输入口通过导管与水罐橇连接，冷却液输出口通过导管与水塔橇连接。

7、每个拓展冷却机构中的水罐橇均通过导管相互连接。

8、每个冷却液入口与水罐橇之间的导管上均沿冷却液输入口到水罐橇的方向安装有第一蝶阀、水泵、第二蝶阀、第三蝶阀；每个冷却液输出口与水塔橇之间的导管上均依次设有第四蝶阀、第五蝶阀，第二蝶阀和第四蝶阀设置在冷却橇表面。

9、砂泵橇包括第一砂泵，第一砂泵通过导管连接有第二沙泵,第一砂泵和第二沙泵并列设置，第一砂泵和第二沙泵的输入端为砂泵橇吸入口，第一砂泵和第二沙泵的输出端连接有过滤器组；第一砂泵和第二砂泵，砂泵型号为8×6×13，第一砂泵和第二砂泵分别由一台电机驱动，电机功率分别为75kw和55kw。

10、过滤器组由4个过滤器组成，所述4个过滤器并列设置，过滤器组入口端与砂泵橇导管连接，过滤器组出口端与板式换热器导管连接。

11、强制冷却机橇选用风冷式装置或水冷式装置。

12、拓展冷却机构与板式换热器数量相等。

13、本发明的有益效果是，

14、本发明多级扩展式钻井液冷却系统可根据钻井液散热功率大小灵活布局组装设备。同时考虑到钻井液排量各个井场的差异性，砂泵排量可根据散热功率灵活选择驱动电机，考虑到井场大小空间有限，各个模块直接通过软管连接，位置布局可操作性强。本发明冷却装置可实现对不同钻井液冷却功率和不同井场的灵活布局和作业，适应性更强，同时，本系统通过对各个组成机构的模块化设计，可以更好的对组件进行结构升级，发展前景良好。

技术特征：

1.多级扩展式钻井液冷却系统，其特征在于，包括砂泵橇(1)，所述砂泵橇(1)一端为砂泵橇吸入口，另一端通过导管连接有冷却橇(2)；所述冷却橇(2)通过导管还连接有若干拓展冷却机构(3)，所述拓展冷却机构(3)还连接有强制冷却机橇(6)。

2.根据权利要求1所述的多级扩展式钻井液冷却系统，其特征在于，所述拓展冷却机构(3)包括水罐橇(4)，所述水罐橇(4)通过导管连接有水塔橇(5)，所述水罐橇(4)和水塔橇(5)分别通过导管与冷却橇(2)连接。

3.根据权利要求1所述的多级扩展式钻井液冷却系统，其特征在于，所述冷却橇(2)包括过滤器组(10),所述滤器组(10)一端与砂泵橇(1)通过导管连接，所述滤器组(10)另一端通过导管连接有多个板式换热器(7)，每个所述板式换热器(7)均通过导管与拓展冷却机构(3)连接。

4.根据权利要求3所述的多级扩展式钻井液冷却系统，其特征在于，每个所述板式换热器(7)内部均安装有换热板，所述换热板将板式换热器(7)内部分为钻井液存储腔和冷却液存储腔；每个所述钻井液存储腔外壁均设置有钻井液输入口(11)和钻井液输出口(12)，所述钻井液输入口(11)通过导管连接与过滤器组(10)连接，所述钻井液输出口(12)通过导管连接有排出口(21)；每个所述冷却液存储腔外壁均设置有冷却液输入口(13)和冷却液输出口(14)，所述冷却液输入口(13)通过导管与水罐橇(4)连接，所述冷却液输出口(14)通过导管与水塔橇(5)连接。

5.根据权利要求4所述的多级扩展式钻井液冷却系统，其特征在于，每个所述拓展冷却机构(3)中的水罐橇(4)均通过导管相互连接。

6.根据权利要求4所述的多级扩展式钻井液冷却系统，其特征在于，每个所述冷却液输入口(13)与水罐橇(4)之间的导管上均沿冷却液输入口(13)到水罐橇(4)的方向安装有第一蝶阀(15)、水泵(20)、第二蝶阀(16)、第三蝶阀(17)；每个所述冷却液输出口(14)与水塔橇(5)之间的导管上均依次设有第四蝶阀(18)、第五蝶阀(19)，所述第二蝶阀(16)和第四蝶阀(18)设置在冷却橇(2)表面。

7.根据权利要求1所述的多级扩展式钻井液冷却系统，其特征在于，所述砂泵橇(1)包括第一砂泵(8)，所述第一砂泵(8)通过导管连接有第二砂泵(9),所述第一砂泵(8)和第二砂泵(9)并列设置，所述第一砂泵(8)和第二砂泵(9)的输入端为砂泵橇吸入口，所述第一砂泵(8)和第二砂泵(9)的输出端连接有过滤器组(10)；所述第一砂泵(8)和第二砂泵(9)，砂泵型号为8×6×13，所述第一砂泵(8)和第二砂泵(9)分别由一台电机驱动，所述电机功率分别为75kw和55kw。

8.根据权利要求3所述的多级扩展式钻井液冷却系统，其特征在于，所述过滤器组(10)由4个过滤器组成，所述4个过滤器并列设置，所述过滤器组(10)入口端与砂泵橇(1)导管连接，所述过滤器组(10)出口端与板式换热器(7)导管连接。

9.根据权利要求1所述的多级扩展式钻井液冷却系统，其特征在于，所述强制冷却机橇(6)选用风冷式装置或水冷式装置。

10.根据权利要求3所述的多级扩展式钻井液冷却系统，其特征在于，所述拓展冷却机构(3)与板式换热器(7)数量相等。

技术总结本发明公开的多级扩展式钻井液冷却系统，本发明所采用的技术方案是：多级扩展式钻井液冷却系统，包括砂泵橇，砂泵橇一端为砂泵橇吸入口，另一端通过导管连接有冷却橇；冷却橇通过导管还连接有若干拓展冷却机构，拓展冷却机构还连接有强制冷却机橇；本发明多级扩展式钻井液冷却装置通过对冷却装置的可拆卸设计，将机构的冷却程度划分为多级冷却，可根据钻井液散热功率大小灵活布局组装设备，大大提高了钻井液冷却装置的场地适应性。技术研发人员：彭俊威,樊春明,朱浩铭,王霞,杨强受保护的技术使用者：中油国家油气钻井装备工程技术研究中心有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/26