CN105127093A - 一种负压钻井液振动筛 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种负压钻井液振动筛，主要由筛框、激振电机、电机座、框架式筛网、筛网张紧楔块、柔性负压管、筛面下泥浆盘、积液放空阀门、钻井液排放管线、振动筛底座、负压总汇管、减振弹簧、负压立管、真空泵组成。筛面下泥浆盘支撑在筛框的横梁和边梁上，然后在筛面下泥浆盘上面安装框架式筛网，再采用筛网张紧楔块将框架式筛网和筛面下泥浆盘固定在筛框上；筛面下泥浆盘下部连接柔性负压管，柔性负压管下端插入固定在振动筛底座上的负压总汇管中；激振电机旋转时，筛框、激振电机、电机座、框架式筛网、筛网张紧楔块、筛面下泥浆盘作为一个整体作振动运动。本发明处理后岩屑的含液量低，结构简单、成本低、功耗小，可以简化钻井固控系统。

Description

一种负压钻井液振动筛
技术领域
本发明涉及一种负压出口钻井液振动筛，属于石油钻井装备技术领域。
背景技术
现有钻井固控系统中的钻井液振动筛都是在开式或半开式的条件下工作，筛面上和筛面下均为大气压，钻井液的透筛流动主要依靠筛面的振动运动队钻井液产生的惯性力和钻井液自身的位能来实现。为了使钻井液有较大的透筛能力，通常需要增大振动筛的振动强度，但振动强度的增大，会造成钻井液的飞溅严重，同时钻井液中所含岩屑等固相对筛网的冲击也会增大，筛网的寿命缩短。在一定振动强度下，为了提高钻井液振动筛的处理能力，现有的振动筛只有增大筛网面积。现有的钻井液振动筛分理出的岩屑固相含液量高达20％以上，直接排放对环境污染大，环保法规也不允许，也无法采用较好的手段运输到钻井废弃物集中处理站。目前，采用了机械离心分离法等措施对振动筛排出的岩屑进行深度脱液处理，相关设备独立于现有的钻井固控系统之外，投入大，处理工程中功耗高，处理成本高。为了克服目前钻井液振动筛处理量小，特别是高目数筛网时的处理量极小，以及排出的岩屑含液量高等缺点，特提出了本发明的负压出口钻井液振动筛。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种负压钻井液振动筛，以解决现有钻井振动筛处理量小、排出岩屑含液量高的问题。
为实现上述目的，本发明采取了如下技术方案：
本发明一种负压钻井液振动筛，主要由筛框、激振电机、电机座、框架式筛网、筛网张紧楔块、柔性负压管、筛面下泥浆盘、积液放空阀门、钻井液排放管线、振动筛底座、负压总汇管、减振弹簧、负压立管、真空泵组成。电机座通过焊接或螺栓连接等方式与筛框连接成为一个整体，激振电机通过螺栓固定在电机座上；筛面下泥浆盘支撑在筛框的横梁和边梁上，然后在筛面下泥浆盘上面安装框架式筛网，再采用筛网张紧楔块将框架式筛网和筛面下泥浆盘固定在筛框上；筛面下泥浆盘下部连接柔性负压管，柔性负压管下端插入固定在振动筛底座上的负压总汇管中；筛框由减振弹簧支撑在振动筛底座上，激振电机旋转时，筛框、激振电机、电机座、框架式筛网、筛网张紧楔块、筛面下泥浆盘作为一个整体作振动运动；柔性负压管将作振动运动的筛面下泥浆盘与固定在振动筛底座上的负压总汇管连接起来，既将筛面下泥浆盘的振动与负压总汇管隔开，又形成筛面下的泥浆进入负压总汇管的通道。
负压总汇管的一端连接负压立管，负压立管返回地面后与真空泵连接，负压立管的高度要确保真空泵工作时，只有空气吸入真空泵，而钻井液不被吸入蒸空泵；负压总汇管的另一端连接钻井液排放管线和积液放空阀门，钻井液排放管线中段上凸一定高度，确保振动筛工作时，钻井液排放管线中只排出钻井液，不吸入空气；振动筛停机时，打开积液放空阀门，将负压总汇管中的钻井液排出，以避免在岩屑沉淀在负压总汇管中，振动筛工作，关闭积液放空阀门。
工作时，从井口排出的钻井液进入振动筛的入口端。钻井液在筛面上受到振动筛的振动作用，获得一部分透过筛网的能力，同时振动筛工作时，真空泵开启，在筛面下泥浆盘中形成负压，而筛面上处于大气压，筛面上下形成一定的压差，使钻井液获得附加的透筛能力。钻井液在振动作用和筛面上下的压差共同作用下透过筛网。筛面上下形成一定的压差使筛面上的部分空气伴随钻井液透过筛网进入筛面下泥浆盘，通过柔性负压管进入负压总汇管，在负压总汇管中，空气和钻井液实现气液分离，分离出的空气进入负压立管、被真空泵抽出并排出，分离出的钻井液通过钻井液排放管线进入泥浆池。
工作时，振动筛的振动作用还同时使筛面上的钻井岩屑从入口端向出口端输送，并排出筛面。
本发明优点在于：1、在相同的振动强度、筛分面积和筛网目数的条件下，处理能力比现有的钻井液振动筛大大提高。2、处理后岩屑的含液量大大下降，钻井液回收率高，钻井液消耗量降低。3、处理后岩屑的含液量低，后续环保处理工作量小，处理成本低。4、能够使用高目数的筛网，可以大大降低钻井固控系统中振动筛之后设备的负荷。筛网目数达到一定程度后，在钻井固控系统配置时可以取消除砂器、除泥器，甚至可以取消离心机，可以简化钻井固控系统，降低钻井固控系统设备的配置成本。5、使真空除气与振动筛分一体化，可以取消现有钻井固控系统中的真空除气器，设备占地面积比传统钻井固控系统大大减小，在海洋钻井平台等对设备占地面积严格控制的场合，具有明显的优势。6、总功耗小，使用成本低。7、结构简单，安装方便，维护保养简便，实现一步式钻井固控。
附图说明
图1为本发明一种负压钻井液振动筛采用三激振电机双轨迹时的主视图；
图2为图1的俯视图；
图3为本发明采用双激振电机直线轨迹时的主视图；
图4为本发明采用双激振电机椭圆轨迹时的主视图。
图中，1.筛框，2.激振电机，3.电机座，4.框架式筛网，5.筛网张紧楔块，6.柔性负压管，7.筛面下泥浆盘，8.积液放空阀门，9.钻井液排放管线，10.振动筛底座，11.负压总汇管，12.减振弹簧，13.负压立管，14.真空泵。
具体实施方式
下面结合附图进一步说明本发明：
在图1、图2、图3、图4中，本发明一种负压钻井液振动筛，主要由筛框1、激振电机2、电机座3、框架式筛网4、筛网张紧楔块5、柔性负压管6、筛面下泥浆盘7、积液放空阀门8、钻井液排放管线9、振动筛底座10、负压总汇管11、减振弹簧12、负压立管13、真空泵14组成。电机座3通过焊接或螺栓连接等方式与筛框1连接成为一个整体，激振电机2通过螺栓固定在电机座3上；筛面下泥浆盘7支撑在筛框1的横梁和边梁上，然后在筛面下泥浆盘7上面安装框架式筛网4，再采用筛网张紧楔块5将框架式筛网4和筛面下泥浆盘7固定在筛框1上；筛面下泥浆盘7下部连接柔性负压管6，柔性负压管6下端插入固定在振动筛底座上的负压总汇管11中；筛框1由减振弹簧12支撑在振动筛底座10上，激振电机2旋转时，筛框1、激振电机2、电机座3、框架式筛网4、筛网张紧楔块5、筛面下泥浆盘7作为一个整体作振动运动；柔性负压管6将作振动运动的筛面下泥浆盘7与固定在振动筛底10座上的负压总汇管11连接起来，既将筛面下泥浆盘7的振动与负压总汇管11隔开，又形成筛面下的泥浆进入负压总汇管11的通道。
负压总汇管11的一端连接负压立管13，负压立管13返回地面后与真空泵14连接；负压立管13的高度要确保真空泵14工作时，只有空气吸入真空泵14，而钻井液不被吸入真空泵14；负压总汇管11的另一端连接钻井液排放管线9和积液放空阀门8，钻井液排放管线9中段上凸一定高度，确保振动筛工作时，钻井液排放管线9中只排出钻井液，不吸入空气；振动筛停机时，打开积液放空阀门8，将负压总汇管11中的钻井液排出，以避免在岩屑沉淀在负压总汇管11中，振动筛工作，关闭积液放空阀门8。
工作时，从井口排出的钻井液进入振动筛的入口端。钻井液在筛面上受到振动筛的振动作用，获得一部分透过筛网的能力，同时振动筛工作时，真空泵14开启，在筛面下泥浆盘7中形成负压，而筛面上处于大气压，筛面上下形成一定的压差，使钻井液获得附加的透筛能力。钻井液在振动作用和筛面上下的压差共同作用下透过筛网。筛面上下形成一定的压差使筛面上的部分空气伴随钻井液透过框架式筛网4，进入筛面下泥浆盘7，通过柔性负压管6进入负压总汇管11，在负压总汇管11中，空气和钻井液实现气液分离，分离出的空气进入负压立管13、被真空泵14抽出并排出，分离出的钻井液通过钻井液排放管线9进入泥浆池。
工作时，振动筛的振动作用还同时使筛面上的钻井岩屑从入口端向出口端输送，并排出筛面。

Claims (3)

1.一种负压钻井液振动筛，主要由筛框(1)、激振电机(2)、电机座(3)、框架式筛网(4)、筛网张紧楔块(5)、柔性负压管(6)、筛面下泥浆盘(7)、积液放空阀门(8)、钻井液排放管线(9)、振动筛底座(10)、负压总汇管(11)、减振弹簧(12)、负压立管(13)、真空泵(14)组成，其特征在于，筛面下泥浆盘(7)支撑在筛框(1)的横梁和边梁上，然后在筛面下泥浆盘(7)上面安装框架式筛网(4)，再采用筛网张紧楔块(5)将框架式筛网(4)和筛面下泥浆盘(7)固定在筛框(1)上；筛面下泥浆盘(7)下部连接柔性负压管(6)，柔性负压管(6)下端插入固定在振动筛底座上的负压总汇管(11)中；激振电机(2)旋转时，筛框(1)、激振电机(2)、电机座(3)、框架式筛网(4)、筛网张紧楔块(5)、筛面下泥浆盘(7)等作为一个整体作振动运动；柔性负压管(6)将作振动运动的筛面下泥浆盘(7)与固定在振动筛底(10)座上的负压总汇管(11)连接起来，既将筛面下泥浆盘(7)的振动与负压总汇管(11)隔开，又形成筛面下的泥浆进入负压总汇管(11)的通道。
2.如权利要求1所述的一种负压钻井液振动筛，其特征在于，负压总汇管(11)的一端连接负压立管(13)，负压立管(13)返回地面后与真空泵(14)连接；负压立管(13)的高度要确保真空泵(14)工作时，只有空气吸入真空泵(14)；负压总汇管(11)的另一端连接钻井液排放管线(9)和积液放空阀门(8)，钻井液排放管线(9)中段上凸一定高度，确保振动筛工作时，钻井液排放管线(9)中只排出钻井液，不吸入空气；振动筛停机时，打开积液放空阀门(8)，将负压总汇管(11)中的钻井液排出，以避免在岩屑沉淀在负压总汇管(11)中，振动筛工作，关闭积液放空阀门(8)。
3.如权利要求1所述的一种负压钻井液振动筛，其特征在于，钻井液在筛面上受到振动筛的振动作用，获得一部分透过筛网的能力，同时振动筛工作时，真空泵(14)开启，在筛面下泥浆盘(7)中形成负压，筛面上下形成一定的压差，使钻井液获得附加的透筛能力，钻井液在振动作用和筛面上下的压差共同作用下透过筛网；筛面上的部分空气伴随钻井液透过框架式筛网(4)，进入筛面下泥浆盘(7)，通过柔性负压管(6)进入负压总汇管(11)，空气和钻井液在负压总汇管(11)中实现气液分离；分离出的空气进入负压立管(13)、被真空泵(14)抽出并排出，分离出的钻井液通过钻井液排放管线(9)进入泥浆池。
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