CN106761496A - 自动破碎内部沉积岩屑的钻完井液返流槽 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了自动破碎内部沉积岩屑的钻完井液返流槽，包括槽体，在槽体上端架设板材，板材中心开设通孔、凹槽，凹槽与通孔同心，通孔位于凹槽内部；还包括穿过通孔的搅拌棍；所述搅拌棍上套设有圆盘状的转盘，转盘与搅拌棍固定连接；所述转盘的上下表面均垂直于搅拌棍的轴线，且转盘的下表面设置滚轮，所述转盘位于板材上方，滚轮均位于所述凹槽内；位于板材下方的搅拌棍表面还固定有若干杆状的凸起；位于板材上方的部分搅拌棍设置为蜗杆；板材上表面固定电机，电机的驱动端固定连接涡轮，所述涡轮与蜗杆相匹配且啮合。本发明用以解决现有技术中返流槽内岩屑堆积堵塞不便清理的问题，实现能够方便的清理返流槽内堆积的岩屑的目的。
Description
技术领域
本发明涉及石油开采领域，具体涉及自动破碎内部沉积岩屑的钻完井液返流槽。
背景技术
泥浆槽，又称钻井液槽、返流槽，是石油开采钻完井工作中，钻井液从井口流回至沉淀池或泥浆池时，从井口至固控设备之间所通过的槽子。用于输送从井内返出的带有岩屑或地层砂的泥浆。泥浆槽是钻井液录井的取样之处，对于泥浆录井具有重要意义。泥浆槽内均设置有液位传感器，用于监测返出钻井液多少，从而便于工程人员在第一时间判断是否溢流、是否发生井漏或井涌等。因此，泥浆槽中的液位传感器所测得的液面信号对于钻完井的安全施工具有重要意义。然而，流经泥浆槽的钻井液中带有较多岩屑，返出的岩屑容易沉积在泥浆槽中，导致泥浆槽内液面上升，液位传感器所测得的液位上升，而位于司钻房或中控室内的工程人员无法获知该液位上升是出现井内异常情况还是岩屑堆积造成，容易造成对井内情况的误判，影响最佳井控时间。同时，若返出的岩屑是软泥岩地层岩屑，还会在返流槽内形成泥球、造成岩屑堆积甚至堵塞返流槽，影响循环系统的正常运行。现有技术中针对返流槽内岩屑堆积始终未找到良好的解决方法，井场内始终采用传统方式，在发现泥浆槽液位异常升高时安排专人前往泥浆槽处确认岩屑沉积情况，若发现岩屑堆积堵塞，则工人采用铲子等手工具将岩屑掏出，不仅费时费力效率低下，还会影响振动筛处的岩屑收集，干扰岩屑录井的准确性。
发明内容
本发明的目的在于提供自动破碎内部沉积岩屑的钻完井液返流槽，以解决现有技术中返流槽内岩屑堆积堵塞不便清理的问题，实现能够方便的清理返流槽内堆积的岩屑的目的。
本发明通过下述技术方案实现：
自动破碎内部沉积岩屑的钻完井液返流槽，包括槽体，在槽体上端架设横跨槽体的板材，板材中心开设圆形的通孔、以及圆环状的凹槽，所述凹槽与通孔同心，且通孔位于凹槽的圆环内部；还包括穿过所述通孔的搅拌棍，搅拌棍的下端与槽体底部之间的距离为5～10cm；所述搅拌棍上套设有圆盘状的转盘，转盘与搅拌棍固定连接；所述转盘的上下表面均垂直于搅拌棍的轴线，且转盘的下表面设置N个滚轮，N个滚轮环形均匀分布，所述转盘位于板材上方，且N个滚轮均位于所述凹槽内，其中N为大于等于2的整数；位于板材下方的搅拌棍表面还固定有若干杆状的凸起；位于板材上方的部分搅拌棍设置为蜗杆，所述蜗杆的轴线与搅拌棍的轴线共线；板材上表面固定电机，电机的驱动端固定连接涡轮，所述涡轮与蜗杆相匹配且啮合。
针对现有技术中返流槽内岩屑堆积堵塞不便清理的问题，本发明提出一种自动破碎内部沉积岩屑的钻完井液返流槽，在返流槽的槽体上方架设板材，使板材横跨在返流槽上，搅拌棍从板材中心的圆形通孔中穿过，即搅拌棍一端位于板材上方、另一端位于板材下方，搅拌棍上固定连接转盘，转盘套设在搅拌棍上，即是转盘位于搅拌棍中段位置，转盘位于板材上方，且转盘下表面的滚轮均位于凹槽内，因此使得转盘能够在滚轮作用下进行转动，从而带动搅拌棍进行转动。搅拌棍转动过程中，其位于板材下方的部分即能够对返流槽内进行搅动。由于位于板材下方的搅拌棍表面还固定有若干杆状的凸起，因此随着搅拌棍的转动，即能够带动凸起转动，从而对返流槽内堆积的岩屑进行破碎与分割，使得岩屑被破碎为较小的结构，从而便于随着钻井液的返出而流走，避免岩屑堆积成球造成返出槽内堵塞。此外，返出钻井液中形成的泥球都是在返出槽底部滚动并逐渐变大，因此设置搅拌棍的下端与槽体底部之间的距离为5～10cm，从而对底部的泥球进行破碎分割；同时，该距离若小于5cm，可能会阻隔井壁掉块的正常流动，而该距离大于10cm，对泥球的破碎效果则不佳，因此优选该距离在5～10cm之间，使用者可以根据地层坍塌情况、泥质胶结情况自行在本范围内进行选择。此外，为了解决人力破碎岩屑体力消耗大的问题，本装置还将位于板材上方的部分搅拌棍设置为蜗杆结构，蜗杆的轴线与搅拌棍的轴线共线，同时设置与所述蜗杆相啮合的涡轮，由电机驱动涡轮转动，从而通过控制电机启动，即能够控制涡轮转动，从而带动蜗杆沿搅拌棍的轴线进行转动，使得搅拌棍通过电力进行转动避免工人手动旋转导致人力消耗过大的问题。由于电机需要固定在板材上以提供支撑，因此本结构中通过相互匹配的涡轮蜗杆结构，实现输出的旋转方向的换向。
进一步的，还包括控制所述电机的控制开关，所述控制开关设置在槽体外侧壁。控制开关用于控制电机的开启与关闭，将其设置在槽体的外侧壁，便于工人操作控制，同时避免槽体内部所返出的钻井液中可能存在的可燃气体如天然气等直接与控制开关接触，造成电路接通或断开时的安全隐患。
优选的，所述板材由双相不锈钢制作而成。双相不锈钢指铁素体与奥氏体各约占50％，一般较少相的含量最少也需要达到30％的不锈钢。双相不锈钢的抗点蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀及腐蚀疲劳性能明显优于普通的奥氏体不锈钢，而由于钻井液具有一定的酸碱度，同时返出的钻井液还会携带地层中的二氧化硫、硫化氢、二氧化碳等腐蚀性气体，因此使用双相不锈钢制作板材，能够极大的提高板材的抗腐蚀能力，提高板材与返出钻井液的契合度，提高本装置的使用寿命。
优选的，所述转盘与搅拌棍焊接。以确保转盘与搅拌棍之间的连接稳固，确保搅拌棍随着转盘的转动而进行旋转。
优选的，所述搅拌棍由双相不锈钢制作而成。提高搅拌棍的抗腐蚀能力，提高搅拌棍与返出钻井液的契合度，提高本装置的使用寿命。
优选的，所述板材通过螺栓连接在槽体上端。螺栓连接稳固可靠，确保板材在槽体上的连接稳固，同时也便于拆卸，便于对本装置的安装与更换。
优选的，所述凸起垂直于搅拌棍的轴线。使得凸起具有最大的延伸长度，从而具有更大的岩屑破碎面积，提供更大的岩屑破碎能力。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
1、本发明自动破碎内部沉积岩屑的钻完井液返流槽，在返流槽的槽体上方架设板材，使板材横跨在返流槽上，搅拌棍从板材中心的圆形通孔中穿过，搅拌棍上固定连接转盘，转盘套设在搅拌棍上，，转盘位于板材上方，且转盘下表面的滚轮均位于凹槽内，因此使得转盘能够在滚轮作用下进行转动，从而带动搅拌棍进行转动。搅拌棍转动过程中，其位于板材下方的部分即能够对返流槽内进行搅动。由于位于板材下方的搅拌棍表面还固定有若干杆状的凸起，因此随着搅拌棍的转动，即能够带动凸起转动，从而对返流槽内堆积的岩屑进行破碎与分割，使得岩屑被破碎为较小的结构，从而便于随着钻井液的返出而流走，避免岩屑堆积成球造成返出槽内堵塞。
2、本发明自动破碎内部沉积岩屑的钻完井液返流槽，设置搅拌棍的下端与槽体底部之间的距离为5～10cm，从而对底部的泥球进行破碎分割；同时，该距离若小于5cm，可能会阻隔井壁掉块的正常流动，而该距离大于10cm，对泥球的破碎效果则不佳，因此优选该距离在5～10cm之间，使用者可以根据地层坍塌情况、泥质胶结情况自行在本范围内进行选择。
3、本发明自动破碎内部沉积岩屑的钻完井液返流槽，将位于板材上方的部分搅拌棍设置为蜗杆结构，蜗杆的轴线与搅拌棍的轴线共线，同时设置与所述蜗杆相啮合的涡轮，由电机驱动涡轮转动，从而通过控制电机启动，带动蜗杆沿搅拌棍的轴线进行转动，使得搅拌棍通过电力进行转动避免工人手动旋转导致人力消耗过大的问题。
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为本发明具体实施例的结构示意图；
图2为本发明具体实施例中板材的俯视图。
附图中标记及对应的零部件名称：
1-槽体，2-板材，3-通孔，4-凹槽，5-搅拌棍，51-蜗杆，6-转盘，7-滚轮，8-凸起，9-螺栓，10-电机，11-涡轮，12-控制开关。
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1：
如图1与图2所示的自动破碎内部沉积岩屑的钻完井液返流槽，包括槽体1，在槽体1上端架设横跨槽体1的板材2，板材2中心开设圆形的通孔3、以及圆环状的凹槽4，所述凹槽4与通孔3同心，且通孔3位于凹槽4的圆环内部；还包括穿过所述通孔3的搅拌棍5，搅拌棍5的下端与槽体1底部之间的距离为5～10cm；所述搅拌棍5上套设有圆盘状的转盘6，转盘6与搅拌棍5固定连接；所述转盘6的上下表面均垂直于搅拌棍5的轴线，且转盘6的下表面设置N个滚轮7，N个滚轮7环形均匀分布，所述转盘6位于板材2上方，且N个滚轮7均位于所述凹槽4内，其中N为大于等于2的整数；位于板材2下方的搅拌棍5表面还固定有若干杆状的凸起8；位于板材2上方的部分搅拌棍5设置为蜗杆51，所述蜗杆51的轴线与搅拌棍5的轴线共线；板材2上表面固定电机10，电机10的驱动端固定连接涡轮11，所述涡轮11与蜗杆51相匹配且啮合。还包括控制所述电机10的控制开关12，所述控制开关12设置在槽体1外侧壁。所述转盘6与搅拌棍5焊接。所述搅拌棍5由双相不锈钢制作而成。所述板材2通过螺栓9连接在槽体1上端。所述凸起8垂直于搅拌棍5的轴线。所述板材2由双相不锈钢制作而成。本发明在返流槽的槽体1上方架设板材2，使板材2横跨在返流槽上，搅拌棍5从板材2中心的圆形通孔3中穿过，即搅拌棍5一端位于板材2上方、另一端位于板材2下方，搅拌棍5上固定连接转盘6，转盘6套设在搅拌棍5上，即是转盘6位于搅拌棍5中段位置，转盘6位于板材2上方，且转盘6下表面的滚轮7均位于凹槽4内，因此使得转盘6能够在滚轮7作用下进行转动，从而带动搅拌棍5进行转动。搅拌棍5转动过程中，其位于板材2下方的部分即能够对返流槽内进行搅动。通过控制电机10启动，带动蜗杆51沿搅拌棍5的轴线进行转动，使得搅拌棍5通过电力进行转动避免工人手动旋转导致人力消耗过大的问题。由于位于板材2下方的搅拌棍5表面还固定有若干杆状的凸起8，因此随着搅拌棍5的转动，即能够带动凸起8转动，从而对返流槽内堆积的岩屑进行破碎与分割，使得岩屑被破碎为较小的结构，从而便于随着钻井液的返出而流走，避免岩屑堆积成球造成返出槽内堵塞。此外，返出钻井液中形成的泥球都是在返出槽底部滚动并逐渐变大，因此设置搅拌棍5的下端与槽体1底部之间的距离为5～10cm，从而对底部的泥球进行破碎分割；同时，该距离若小于5cm，可能会阻隔井壁掉块的正常流动，而该距离大于10cm，对泥球的破碎效果则不佳，因此优选该距离在5～10cm之间，使用者可以根据地层坍塌情况、泥质胶结情况自行在本范围内进行选择。
实施例2：
如图1与图2所示的自动破碎内部沉积岩屑的钻完井液返流槽，在实施例1的基础上，针对返出钻井液中有直径在5～8cm的井壁掉块，因此设置搅拌棍5的下端与槽体1底部之间的距离为10cm。
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 (7)
1.自动破碎内部沉积岩屑的钻完井液返流槽，包括槽体(1)，其特征在于，在槽体(1)上端架设横跨槽体(1)的板材(2)，板材(2)中心开设圆形的通孔(3)、以及圆环状的凹槽(4)，所述凹槽(4)与通孔(3)同心，且通孔(3)位于凹槽(4)的圆环内部；还包括穿过所述通孔(3)的搅拌棍(5)，搅拌棍(5)的下端与槽体(1)底部之间的距离为5～10cm；所述搅拌棍(5)上套设有圆盘状的转盘(6)，转盘(6)与搅拌棍(5)固定连接；所述转盘(6)的上下表面均垂直于搅拌棍(5)的轴线，且转盘(6)的下表面设置N个滚轮(7)，N个滚轮(7)环形均匀分布，所述转盘(6)位于板材(2)上方，且N个滚轮(7)均位于所述凹槽(4)内，其中N为大于等于2的整数；位于板材(2)下方的搅拌棍(5)表面还固定有若干杆状的凸起(8)；位于板材(2)上方的部分搅拌棍(5)设置为蜗杆(51)，所述蜗杆(51)的轴线与搅拌棍(5)的轴线共线；板材(2)上表面固定电机(10)，电机(10)的驱动端固定连接涡轮(11)，所述涡轮(11)与蜗杆(51)相匹配且啮合。
2.根据权利要求1所述的自动破碎内部沉积岩屑的钻完井液返流槽，其特征在于，还包括控制所述电机(10)的控制开关(12)，所述控制开关(12)设置在槽体(1)外侧壁。
3.根据权利要求1所述的自动破碎内部沉积岩屑的钻完井液返流槽，其特征在于，所述转盘(6)与搅拌棍(5)焊接。
4.根据权利要求1所述的自动破碎内部沉积岩屑的钻完井液返流槽，其特征在于，所述搅拌棍(5)由双相不锈钢制作而成。
5.根据权利要求1所述的自动破碎内部沉积岩屑的钻完井液返流槽，其特征在于，所述板材(2)通过螺栓(9)连接在槽体(1)上端。
6.根据权利要求1所述的自动破碎内部沉积岩屑的钻完井液返流槽，其特征在于，所述凸起(8)垂直于搅拌棍(5)的轴线。
7.根据权利要求1所述的自动破碎内部沉积岩屑的钻完井液返流槽，其特征在于，所述板材(2)由双相不锈钢制作而成。
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