CN107288560B - 一种具有泥浆过滤功能的螺旋输送装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种螺旋输送装置，具体涉及一种具有泥浆过滤功能的螺旋输送装置。该螺旋输送装置包括料槽、传动轴和叶片传动轴的一端延伸至料槽前部外端，延伸至料槽前部外端的传动轴上密封装有旋转头，传动轴的另一端延伸至料槽尾部外端，延伸至料槽尾部外端的传动轴通过联轴器与动力电机连接。该螺旋输送装置在钻井泥浆传输过程中，即可对钻井泥浆有效进行固液分离；解决了现有固控设备购置成本高、分离工艺周期长，以及筛网易堵，不便于保养维修的问题；该螺旋输送装置大幅提高了固液分离效率；同时具有成本低、工艺周期短，易保养维修的特点，对降低现有固控设备购置成本和提高钻井泥浆固液分离具有积极的推广意义。

Description

一种具有泥浆过滤功能的螺旋输送装置
技术领域
本发明涉及一种螺旋输送装置，具体涉及一种具有泥浆过滤功能的螺旋输送装置。
背景技术
在油气井钻井过程中，由井口返回地面的钻井液(泥浆)里面含有大量的钻屑、重晶石及其他的大固体颗粒。通常情况下都要通过固控设备对泥浆进行有效的固液分离，保留液相及有用的固相成分，从而使得处理过的钻井液(泥浆)可以重复使用，以降低钻井成本和保护环境。
近年来，固控系统从钻井液循环罐到固控设备，技术上都有了较大改进，工艺流程趋向合理。钻井液固控设备的净化流程大致是：井口(返出的钻井液)→钻井液振动筛→真空除气器→钻井液除砂器→除泥器→钻井液离心机→净化的钻井液返回井口。目前的固相控制设备主要依赖于进口，如美国石油工具有限公司固相控制系统由4台振动筛和两台干燥器组成；4台振动筛和一台干燥器并联在一起，井内返出的钻井液由钻井液分配器分流到4台振动筛和一台干燥器进行处理，它们分离出的固相颗粒再由另一台干燥器进行处理，使颗粒进一步脱水；脱出的液体回收，干燥的颗粒被排掉，但其主要不足是：
①振动筛和干燥器筛网网目选择困难，且筛网易堵；
②进口产品价格昂贵，配件成本高，周期长。
发明内容
本发明的目的在于：提供一种结构简单、成本低、工艺周期短，易保养维修，在钻井泥浆传输过程中，即可对钻井泥浆有效进行固液分离的具有泥浆过滤功能的螺旋输送装置。
本发明的技术方案是：
一种具有泥浆过滤功能的螺旋输送装置，包括料槽、传动轴和叶片，料槽内通过对称设置的轴承座安装有传动轴，传动轴上螺旋安装有叶片，其特征在于：所述的传动轴的一端延伸至料槽前部外端，延伸至料槽前部外端的传动轴上密封装有旋转头，传动轴的另一端延伸至料槽尾部外端，延伸至料槽尾部外端的传动轴通过联轴器与动力电机连接。
所述的料槽截面为U形体，料槽上设置有盖板，料槽的一端顶部设置有进料口，料槽的另一端底部设置有出料口。
所述的盖板上均布有透气孔。
所述的传动轴为空心管状体，临近联轴器一端的传动轴为封堵状；料槽内的传动轴圆周上均布有过滤孔。
所述的传动轴内与过滤孔对应状安装有绕丝筛管。
所述的绕丝筛管两端端头与传动轴内壁之间设置有密封圈。
所述的绕丝筛管一端端头安装有刮刀。
为了表明真空度和转速的大小对钻井泥浆的分离效果所产生的影响(含水率)；申请人对其进行了试验检测，其结果如下：
初始含水率69.09％，转速控制在25r/min
真空度/Kpa 20 30 40 50 60
含水率/％ 49.57 48.348 47.551 47.064 43.361
传动轴的转速都会对钻井泥浆的分离效果产生影响(含水率)
初始含水率69.09％，真空度设置在40Kpa
转速r/min 25 32 40 50 63
含水率/％ 47.551 48.064 49.551 51.348 55.57
本发明的技术效果是：
该具有泥浆过滤功能的螺旋输送装置结构简单，设计新颖，在钻井泥浆传输过程中，即可对钻井泥浆有效进行固液分离；解决了现有固控设备购置成本高、分离工艺周期长，以及筛网易堵，不便于保养维修的问题；该螺旋输送装置大幅提高了固液分离效率；同时具有成本低、工艺周期短，易保养维修的特点，特别适用于钻井泥浆输送和固液分离使用，对降低现有固控设备购置成本和提高钻井泥浆固液分离具有积极的推广意义。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1的A-A向截面结构示意图。
图中：1、料槽，2、传动轴，3、叶片，4、轴承座，5、盖板，6、进料口，7、出料口，8、透气孔，9、旋转头，10、联轴器，11、绕丝筛管，12、密封圈。
具体实施方式
该具有泥浆过滤功能的螺旋输送装置包括料槽1、传动轴2和叶片3，料槽1内通过对称设置的轴承座4安装有传动轴2，传动轴2上螺旋安装有叶片3，以在工作中推动物料前行。该螺旋输送装置的料槽1截面为U形体，料槽1上设置有盖板5，盖板5上均布有透气孔8。料槽1的一端顶部设置有进料口6，料槽1的另一端底部设置有出料口7。传动轴2的一端延伸至料槽1前部外端，延伸至料槽1前部外端的传动轴2上密封装有旋转头9，以在工作中用于连接真空装置；从而使料槽1内形成负压。传动轴2的另一端延伸至料槽1尾部外端，延伸至料槽1尾部外端的传动轴2通过联轴器10与动力电机(图中未示)连接；以在工作中带动叶片3转动。
该螺旋输送装置的传动轴2为空心管状体，临近联轴器10一端的传动轴2为封堵状，以保证负压作用在料槽1内；料槽1内的传动轴2圆周上均布有过滤孔。传动轴2内与过滤孔对应状安装有绕丝筛管。绕丝筛管两端端头与传动轴2内壁之间设置有密封圈12，以防止在工作过程中绕丝筛管与传动轴2之间出现物料泄漏。绕丝筛管的一端端头安装有刮刀。
该具有泥浆过滤功能的螺旋输送装置工作时，钻井泥浆由进料口6进入料槽1内，同时，通过控制真空装置的真空度在(20kpa～60kpa)使其通过传动轴2在料槽1内形成负压；并控制动力电机在(25r/min～63r/min转速范围内)使其带动传动轴2转动，进而通过叶片3推动物料前行。这一过程中，由于绕丝筛管与传动轴2内壁之间设置有一定的工作间隙，且料槽1的盖板5上均布有透气孔8，使得外界空气通过透气孔8能够进入至料槽1内；在负压的作用下，外界空气通过透气孔8进入至料槽1内后，形成对料槽1的钻井泥浆穿透气流，从而将钻井泥浆中的液相部分带入至传动轴2内(其中夹杂有部分微小的固相)，进入传动轴2内的液相通过绕丝筛管的过滤后进入到绕丝筛管内，并被真空装置吸出去，经处理后回用，由此降低钻井成本。料槽1的固相运行至出料口7处时被排出，由此实现钻井泥浆固液分离的目的。
由于钻井泥浆固液分离的过程中，钻井泥浆的液相中夹杂有部分微小的固相，在该螺旋输送装置运行一定时间后，液相中所夹杂的部分微小的固相在绕丝筛管和传动轴2内壁及过滤孔内形成沉积，影响其分离效果，此时通过旋转头9连接高压水源或气源即可对绕丝筛管和传动轴进行反冲洗；如果固相在绕丝筛管和传动轴2内壁及过滤孔内沉积量过大，通过高压水源或气源不足以对绕丝筛管和传动轴进行反冲洗时，可通过将绕丝筛管拆卸清洗的方式对绕丝筛管进行清洗，绕丝筛管在拆卸过程中采用边旋转边退出的方式，从而通过绕丝筛管端头的刮刀对传动轴2内壁形成刮削，由此将传动轴2内壁沉积的固相彻底清除。
该具有泥浆过滤功能的螺旋输送装置结构简单，设计新颖，在钻井泥浆传输过程中，即可对钻井泥浆有效进行固液分离；解决了现有固控设备购置成本高、分离工艺周期长，以及筛网易堵，不便于保养维修的问题；该螺旋输送装置大幅提高了固液分离效率；同时具有成本低、工艺周期短，易保养维修的特点，特别适用于钻井泥浆输送和固液分离使用，对降低现有固控设备购置成本和提高钻井泥浆固液分离具有积极的推广意义。

Claims (1)

1.一种具有泥浆过滤功能的螺旋输送装置，包括料槽(1)、传动轴(2)和叶片(3)，料槽(1)内通过对称设置的轴承座(4)安装有传动轴(2)，传动轴(2)上螺旋安装有叶片(3)，所述的传动轴(2)的一端延伸至料槽(1)前部外端，延伸至料槽(1)前部外端的传动轴(2)上密封装有旋转头(9)，用于连接真空装置、或高压水源或气源；传动轴(2)的另一端延伸至料槽(1)尾部外端，延伸至料槽(1)尾部外端的传动轴(2)通过联轴器(10)与动力电机连接,其特征在于：
所述的料槽(1)截面为U形体，料槽(1)上设置有盖板(5)，料槽(1)的一端顶部设置有进料口(6)，料槽(1)的另一端底部设置有出料口(7)；所述的盖板(5)上均布有透气孔(8)；
所述的传动轴(2)为空心管状体，临近联轴器(10)一端的传动轴(2)为封堵状；料槽(1)内的传动轴(2)圆周上均布有过滤孔；
所述的传动轴(2)内与过滤孔对应状安装有绕丝筛管；
所述的绕丝筛管两端端头与传动轴(2)内壁之间设置有密封圈(12)；
所述的绕丝筛管一端端头安装有刮刀；
工作时，钻井泥浆由进料口进入料槽内，同时，通过控制真空装置的真空度在20kpa～60kpa，使其通过传动轴在料槽内形成负压；并控制动力电机在25r/min～63r/min转速范围内，使其带动传动轴转动，进而通过叶片推动物料前行；这一过程中，由于绕丝筛管与传动轴内壁之间设置有一定的工作间隙，且料槽的盖板上均布有透气孔，使得外界空气通过透气孔能够进入至料槽内；在负压的作用下，外界空气通过透气孔进入至料槽内后，料槽的钻井泥浆穿透气流，从而将钻井泥浆中的液相部分带入至传动轴内，其中夹杂有部分微小的固相，进入传动轴内的液相通过绕丝筛管过滤后进入到绕丝筛管内，并被真空装置吸出去，经处理后回用，由此降低钻井成本；料槽的固相运行至出料口处时被排出，由此实现钻井泥浆固液分离的目的；
由于钻井泥浆固液分离的过程中，钻井泥浆的液相中夹杂有部分微小的固相，在该螺旋输送装置运行一定时间后，液相中所夹杂的部分微小的固相在绕丝筛管和传动轴内壁及过滤孔内形成沉积，影响其分离效果，此时通过旋转头连接高压水源或气源即可对绕丝筛管和传动轴进行反冲洗；如果固相在绕丝筛管和传动轴内壁及过滤孔内沉积量过大，通过高压水源或气源不足以对绕丝筛管和传动轴进行反冲洗时，可通过将绕丝筛管拆卸清洗的方式对绕丝筛管进行清洗，绕丝筛管在拆卸过程中采用边旋转边退出的方式，从而通过绕丝筛管端头的刮刀对传动轴内壁形成刮削，由此将传动轴内壁沉积的固相彻底清除。
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