CN103573245A - 石油钻井液过滤装置 - Google Patents

Abstract

本发明公布了石油钻井液过滤装置，包括垂直设置的进管和与进管顶端连接的预滤腔，所述预滤腔的顶面包括正对进管的倾斜面和倾斜面顶端连接的水平面，在预滤腔底部正对水平面处设置有漏孔，漏孔与集砂罐连接；预滤腔上靠近倾斜面的一侧连接有过渡管，过渡管与滤筒连接，滤筒中设置有多层滤网，滤筒的顶部与石油输送管道连接；本发明在石油过滤前便清除了石油中体积较大的砂砾，避免了砂砾在石油的带动下与滤网发生撞击，从而破坏滤网，大大增加了石油筛管的使用寿命。

Description

石油钻井液过滤装置

技术领域

本发明涉及石油钻井液过滤装置，具体是指石油钻井液过滤装置。

背景技术

在石油钻采作业中，筛管是一种重要的器材，石油筛管的主要作用就是防沙，由于开采石油使油井所处的地质，沙层不同所采用的管子的钢级和种类不同。目前，使用较多的筛管是绕丝筛管，这种筛管的制造方法是：在均匀分布于周围筛杆上或开孔的金属衬管上缠绕某种截面的钢丝并焊牢，并留出一定的缝隙作为筛孔。虽然这种制造方法在国内已被广泛使用，但是这种筛管在下井时存在一些问题，尤其在强压通过大斜度井或水平井的弯段时，不可避免地要与井壁或套管发生碰撞、挤压和摩擦，容易出现乱丝现象，造成筛管损坏或缝隙变形，致使完井质量和防砂效果降低或失效。

石油筛管是安装于油井的最下端，用于将开采出来的石油与地层中的砂石进行分离。石油筛管中设置有过滤网，用于分离石油与地层中的砂。但是，当石油中含有体积较大的砂砾时，砂砾会在石油流的带动下与滤网发生撞击，从而破坏滤网，大大降低了石油筛管的使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于提供石油钻井液过滤装置，使石油筛管能够预先滤除体积较大的砂砾，防止大体积砂砾直接与滤网接触，增加石油筛管的使用寿命。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

石油钻井液过滤装置，包括垂直设置的进管和与进管顶端连接的预滤腔，所述预滤腔的顶面包括正对进管的倾斜面和倾斜面顶端连接的水平面，在预滤腔底部正对水平面处设置有漏孔，漏孔与集砂罐连接；预滤腔上靠近倾斜面的一侧连接有过渡管，过渡管与滤筒连接，滤筒中设置有多层滤网，滤筒的顶部与石油输送管道连接。本发明能够预先滤除石油中较大体积的砂砾，砂砾随石油自进管快速流入预滤腔当中，在预滤腔顶部的倾斜面上，自身具有较大的动能的体积较大的砂砾随石油一起冲向倾斜面，由于砂砾相对等同体积的石油来说，具有的动能相对较大，因此在两者撞击倾斜面后，砂砾反弹的速度较快，经过连接管落入到集砂罐中，而石油也进入到集砂罐中且浮在砂砾上方，当预滤腔与集砂罐内盛满石油时，经过一次预滤的石油通过过渡管进入到滤筒中，最后经过多层滤网的精确过滤下，石油流过石油运输管道，传输至其他地方；本发明在石油过滤前便清除了石油中体积较大的砂砾，避免了砂砾在石油的带动下与滤网发生撞击，从而破坏滤网，大大增加了石油筛管的使用寿命；在石油进行预滤工序后，通过滤筒再次对石油进行精确过滤，由于石油流动带有较大的动能，会对滤网造成一定的冲击，一般来说前两层的滤网过滤效果不佳，且容易受损，所以将滤网的层数设置在3层以上，可保证第二次精确过滤的高效率，同时也可避免频繁拆卸管道以更换滤网，降低了维修成本。

还包括挡板，挡板设置于所述预滤腔底部，挡板位于所述进管与所述漏孔之间。砂砾随石油在与倾斜面碰撞反弹后，大部分的砂砾经过漏孔滑落至集砂罐中，但是少量的砂砾会随着流动的石油继续在预滤腔中作曲线运动，最终会进入到过渡管中对滤筒内的滤网造成损伤；设置的挡板可在砂砾随石油在倾斜面上反弹后阻止少量为落入集砂罐中砂砾作曲线运动，防止其进入到过渡管中，减小对滤网的损害。

在所述倾斜面顶部的内表面上安装有衬里，所述衬里为超高分子量聚乙烯板材。在倾斜面顶部的内表面上，带有较大体积的砂砾与石油混在一起对其进行撞击，超高分子量聚乙烯板材的机械性能高于一般的高密度聚乙烯，具有突出的抗冲击性、耐应力开裂性、自润滑性、卓越的耐化学腐蚀性、抗疲劳性，以其制作的衬里能够保证预滤腔内部结构的稳定性能。

在所述过渡管上还设置有隔膜阀。隔膜阀是一种特殊形式的截断阀，它的启闭件是一块用软质材料制成的隔膜，把阀体内腔与阀盖内腔及驱动部件隔开；在过渡管上用螺栓将其连接在压缩件上，压缩件是由阀杆所操作而上下移动，当压缩件上升，膜片就高举，而使得过渡管中石油实现输送，当压缩件下降，膜片就压在阀体堰上或压在轮廓的底部，以此减小石油流过过渡管的流量，隔膜阀适用于石油输送量大小的调节，有利于减小快速流动石油对管壁或是油管弯道的冲击。

还包括设置在集砂罐底端的蝶形阀。当集砂罐中的砂砾堆积到一定程度时，需要进行清理，设置在集砂罐底端的蝶形阀可快速打开，方便工作人员快速清理堆积的砂砾，保证石油的预滤工序稳定进行。

所述漏孔为锥形孔。石油中的砂砾通过漏孔被收集到集砂罐中，但由于预滤工序的不间断性，被收集的砂砾数量较多，容易在漏孔周围堵塞，锥形的漏孔可增大砂砾的收集范围，避免砂砾将漏孔堵塞。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本发明石油钻井液过滤装置，包括垂直设置的进管和与进管顶端连接的预滤腔，所述预滤腔的顶面包括正对进管的倾斜面和倾斜面顶端连接的水平面，在预滤腔底部正对水平面处设置有漏孔，漏孔与集砂罐连接；预滤腔上靠近倾斜面的一侧连接有过渡管，过渡管与滤筒连接，滤筒中设置有多层滤网，滤筒的顶部与石油输送管道连接；本发明在石油过滤前便清除了石油中体积较大的砂砾，避免了砂砾在石油的带动下与滤网发生撞击，从而破坏滤网，大大增加了石油筛管的使用寿命；

2、本发明石油钻井液过滤装置，当集砂罐中的砂砾堆积到一定程度时，需要进行清理，设置在集砂罐底端的蝶形阀可快速打开，方便工作人员快速清理堆积的砂砾，保证石油的预滤工序稳定进行；

3、本发明石油钻井液过滤装置，石油中的砂砾通过漏孔被收集到集砂罐中，但由于预滤工序的不间断性，被收集的砂砾数量较多，容易在漏孔周围堵塞，锥形的漏孔可增大砂砾的收集范围，避免砂砾将漏孔堵塞。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明结构示意图；

附图中标记及相应的零部件名称：

1-进管、2-预滤腔、21-倾斜面、22-水平面、23-漏孔、24-挡板、3-集砂罐、4-过渡管、5-滤筒、6-滤网、7-蝶形阀、8-隔膜阀、9-衬里、10-石油运输管道。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例

如图1所示，本发明石油钻井液过滤装置，包括垂直设置的进管1和与进管1顶端连接的预滤腔2，预滤腔2的顶面包括正对进管1的倾斜面21和倾斜面21顶端连接的水平面22，在预滤腔2底部正对水平面22处设置有漏孔23，漏孔23与集砂罐3连接；预滤腔2上靠近倾斜面21的一侧连接有过渡管4，过渡管4与滤筒5连接，滤筒5中设置有多层滤网6，滤筒5的顶部与石油输送管道10连接；还包括挡板24，挡板24设置于预滤腔2底部，挡板24位于进管1与漏孔23之间，漏孔23为锥形孔。

本发明能够预先滤除石油中较大体积的砂砾，砂砾随石油自进管1快速流入预滤腔2当中，在预滤腔2顶部的倾斜面21上，自身具有较大的动能的体积较大的砂砾随石油一起冲向倾斜面21，由于砂砾相对等同体积的石油来说，具有的动能相对较大，因此在两者撞击倾斜面21后，砂砾反弹的速度较快，经过连接管落入到集砂罐3中，而石油也进入到集砂罐3中且浮在砂砾上方，当预滤腔2与集砂罐3内盛满石油时，经过一次预滤的石油通过过渡管4进入到滤筒5中，最后经过多层滤网6的精确过滤下，石油流过石油运输管道10，传输至其他地方；本发明在石油过滤前便清除了石油中体积较大的砂砾，避免了砂砾在石油的带动下与滤网6发生撞击，从而破坏滤网6，大大增加了石油筛管的使用寿命；在石油进行预滤工序后，通过滤筒5再次对石油进行精确过滤，由于石油流动带有较大的动能，会对滤网6造成一定的冲击，一般来说前两层的滤网6过滤效果不佳，且容易受损，所以将滤网6的层数设置在3层以上，可保证第二次精确过滤的高效率，同时也可避免频繁拆卸管道以更换滤网6，降低了维修成本；砂砾随石油在与倾斜面21碰撞反弹后，大部分的砂砾经过漏孔23滑落至集砂罐3中，但是少量的砂砾会随着流动的石油继续在预滤腔2中作曲线运动，最终会进入到过渡管4中对滤筒5内的滤网6造成损伤；设置的挡板24可在砂砾随石油在倾斜面21上反弹后阻止少量为落入集砂罐3中砂砾作曲线运动，防止其进入到过渡管4中，减小对滤网6的损害。

其中，还包括设置在集砂罐3底端的蝶形阀7和设置在过渡管4上的隔膜阀8，隔膜阀8适用于石油输送量大小的调节，有利于减小快速流动石油对管壁或是油管弯道的冲击；当集砂罐3中的砂砾堆积到一定程度时，需要进行清理，设置在集砂罐3底端的蝶形阀7可快速打开，方便工作人员快速清理堆积的砂砾，保证石油的预滤工序稳定进行；在倾斜面顶部的内表面上，带有较大体积的砂砾与石油混在一起对其进行撞击，超高分子量聚乙烯板材的机械性能高于一般的高密度聚乙烯，具有突出的抗冲击性、卓越的耐化学腐蚀性、抗疲劳性，以其制作的衬里9能够保证预滤腔2内部结构的稳定性能。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.石油钻井液过滤装置，其特征在于：包括垂直设置的进管（1）和与进管（1）顶端连接的预滤腔（2），所述预滤腔（2）的顶面包括正对进管（1）的倾斜面（21）和倾斜面（21）顶端连接的水平面（22），在预滤腔（2）底部正对水平面（22）处设置有漏孔（23），漏孔（23）与集砂罐（3）连接；预滤腔（2）上靠近倾斜面（21）的一侧连接有过渡管（4），过渡管（4）与滤筒（5）连接，滤筒（5）中设置有多层滤网（6），滤筒（5）的顶部与石油输送管道（10）连接。

2.根据权利要求1所述的石油钻井液过滤装置，其特征在于：还包括挡板（24），挡板（24）设置于所述预滤腔（2）底部，挡板（24）位于所述进管（1）与所述漏孔（23）之间。

3.根据权利要求1所述的石油钻井液过滤装置，其特征在于：在所述倾斜面（21）的内表面上安装有衬里（9），所述衬里（9）为超高分子量聚乙烯板材。

4.根据权利要求1所述的石油钻井液过滤装置，其特征在于：在所述过渡管（4）上还设置有隔膜阀（8）。

5.根据权利要求1所述的石油钻井液过滤装置，其特征在于：还包括设置在集砂罐（3）底端的蝶形阀（7）。

6.根据权利要求1~5任意一项所述的石油钻井液过滤装置，其特征在于：所述漏孔（23）为锥形孔。

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