CN109372453A - 一种钻井液清洁装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种钻井液清洁装置，属于石油机械领域。将旋流除砂器、旋流除泥器集中布置，使得处理的钻井液废弃固相集中排放，节约装置的占地面积；除砂器内部设有内置管，内置管的下端设有小筛网，小筛网再次对钻井液中的泥砂进行过滤，增强了钻井液的旋流除砂效果；小筛网可在内置管内翻转，以将小筛网上的泥砂抖落；旋流除砂器和旋流除泥器下方只需配备一个振动筛，节约装置的成本，振动筛设有两层筛网，第二筛网的筛眼小于位于其上方的第一筛网的筛眼，旋流除砂器的底流经过第一筛网、第二筛网上下双层筛网的过滤，旋流除泥器的底流口只需经过第二筛网的过滤。

Description

一种钻井液清洁装置

技术领域

本发明涉及一种钻井液清洁装置，属于石油机械领域。

背景技术

泥浆钻井液中的固体颗粒分为有害固相和有用固相两类，其中岩屑是泥浆钻井液中最主要的有害固相，其密度大于钻井液中的其它组分，在钻井全过程中将影响钻井液的物理性能，使钻井液的密度、粘度、动切力、失水、泥饼、研磨性、粘滞性和流动阻力增加，在钻井过程中，岩屑还会损害油气层，降低钻速，增大转盘扭矩，起下钻遇阻，造成粘附卡钻，引起井漏、井喷等井下复杂情况，同时，泥浆钻井液中的岩屑会对循环系统造成严重磨损。为了使泥浆钻井液可以循环使用，需要通过固控技术清除钻井液中的有害固相、保留有用的固相以满足钻井工艺对钻井液性能的要求。常用的固控技术有稀释法、替代法、机械方法和化学方法，其中最有效、最经济的方式是机械方法，机械方法中一般采用的设备包括振动筛、除沙、除泥器等，但除沙器、除泥器一般分散布置，对钻井液中不同粒度范围的有害固相进行处理，处理的钻井液废弃固相各自分散排放，占地面积大；此外，现有的旋流除砂器除砂效率低；再者，除沙器、除泥器下端一般都需要配备振动筛使用，分散布置的除沙器、除泥器则需要配备多台振动筛，成本较高，造成资源浪费，因此，如何提供一种结构紧凑、除砂效率高、节约成本的钻井液清洁装置是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明所要解决的技术问题是：如何提供一种结构紧凑、除砂效率高、节约成本的钻井液清洁装置。

为实现上述目的，本发明提供一种钻井液清洁装置，其采用的技术方案如下：

一种钻井液清洁装置，包括支架、旋流除砂器、固定板、旋流除泥器、第一泥浆管、第三泥浆管、第二泥浆管、第四泥浆管、汇集管、内置管、内置管支撑柱、第一支撑柱、小筛网、第二支撑柱、支撑管、除泥器进浆管、除泥器溢流管、除砂器进浆管、除砂器溢流管、振动筛，所述振动筛包括弹簧、基座、振动箱体、箱体内挡板、内挡板支撑柱、电机支撑、振动电机、第一筛网、第二筛网，所述弹簧设有四个，其上端安装在振动箱体一侧的L型板上，下端固定在基座上端的圆柱上，所述支架横跨在基座上，所述箱体内挡板设有两个，对称固连在振动箱体内侧面上，每个箱体内挡板的外侧面均通过四个等间距布置的内挡板支撑柱固定在振动箱体上，所述第一筛网安装在两个箱体内挡板下端，所述第二筛网安装在振动箱体上，所述第二筛网的筛眼小于第一筛网的筛眼，所述振动电机固定在电机支撑上，所述电机支撑固连在振动箱体上，所述固定板固定在支架上，所述第一泥浆管、第三泥浆管、第二泥浆管、第四泥浆管均固定在支架上，所述旋流除砂器设有两个，所述第一泥浆管与除砂器进浆管固连，所述旋流除砂器一侧与除砂器进浆管连接，上端与除砂器溢流管连接，所述旋流除泥器设有八个，分布在第二泥浆管的两侧，所述第二泥浆管的下端固连两个除砂器溢流管，两侧均固连四个除泥器进浆管，所述第三泥浆管和第四泥浆管对称设置在第二泥浆管的两侧，所述旋流除泥器一侧与除泥器进浆管连接，上端与除泥器溢流管连接，所述第三泥浆管的下端固连四个除泥器溢流管，所述第四泥浆管的下端固连四个除泥器溢流管，所述汇集管与第三泥浆管、第四泥浆管连接，以将第三泥浆管、第四泥浆管内的泥浆汇入汇集管，所述内置管的上端卡在旋流除砂器上，所述内置管支撑柱设有四根，其一端固连在旋流除砂器内壁上，另一端的端面为圆弧面，完全与内置管的外壁面贴合，所述小筛网通过第一支撑柱和第二支撑柱水平安装在内置管上，所述小筛网的外径略小于内置管的内径，所述第二支撑柱插入支撑管内，所述支撑管插在旋流除砂器上。

优选的，所述旋流除砂器包括除砂器本体、第一通孔、第二通孔、第二凹槽、第三凹槽，所述除砂器本体的上端设有圆周分布的四个第三凹槽，所述除砂器本体的下端设有同轴的第一通孔和第二通孔，所述第二通孔的孔壁上设有对称布置的两个第二凹槽。

优选的，所述内置管包括内置管主体、限位凸起、圆角、内置管提柱、第三通孔，所述内置管主体的下方对称设有两个第三通孔，所述内置管主体的上端面均布四个内置管提柱，所述限位凸起固连在内置管提柱上，所述限位凸起上设有两个圆角，所述限位凸起卡在第三凹槽内，所述内置管提柱采用弹性材料制成，所述小筛网的外边框上对称设有两个圆形凹槽，所述第一支撑柱的一端依次穿过第一通孔、第三通孔后插入小筛网外边框上的圆形凹槽内并与之过盈配合，另一端伸出旋流除砂器。

优选的，所述第二支撑柱包括第二支撑柱本体、第二支撑柱凸起，所述第二支撑柱本体的一端对称设有两个第二支撑柱凸起，另一端依次穿过第二通孔、第三通孔后插入小筛网外边框上的圆形凹槽内并与之过盈配合，所述第二支撑柱本体设有第二支撑柱凸起的一端伸出旋流除砂器。

优选的，所述支撑管包括支撑管一段、支撑管二段、第一凹槽、支撑管凸起，所述支撑管一段的一端与支撑管二段固连，且两者的内径相等，所述支撑管二段的外壁上对称设有两个支撑管凸起，所述支撑管的内壁上对称设有两个第一凹槽，所述支撑管二段插入第二通孔内，所述支撑管凸起与第二凹槽配合，所述支撑管一段的直径大于支撑管二段的直径，所述第一凹槽与第二支撑柱凸起配合。

本发明具有如下优点：

(1)结构紧凑，将旋流除砂器、旋流除泥器集中布置，使得处理的钻井液废弃固相集中排放，节约装置的占地面积；

(2)除砂器内部设有内置管，内置管的下端设有小筛网，小筛网再次对钻井液中的泥砂进行过滤，增强了钻井液的旋流除砂效果；小筛网可在内置管内翻转，以将小筛网上的泥砂抖落。

(3)旋流除砂器和旋流除泥器下方只需配备一个振动筛，节约装置的成本，振动筛设有两层筛网，第二筛网的筛眼小于位于其上方的第一筛网的筛眼，旋流除砂器底流中含有的固相颗粒相对较大，旋流除泥器底流中含有的固相颗粒相对较小，旋流除砂器的底流经过第一筛网、第二筛网上下双层筛网的过滤，旋流除泥器的底流口只需经过第二筛网的过滤。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1：本发明的整体结构示意图；

图2：本发明去掉支架和固定板的第一结构示意图；

图3：本发明去掉支架和固定板的第二结构示意图；

图4：本发明去掉支架和固定板的第三结构示意图；

图5：本发明的旋流除砂器和内置管处第一剖视结构示意图；

图6：本发明的旋流除砂器和内置管处第二剖视结构示意图；

图7：本发明的小筛网处剖视结构示意图；

图8：本发明的旋流除砂器上部剖视结构示意图；

图9：本发明的旋流除砂器下部剖视结构示意图；

图10：本发明的内置管的结构示意图；

图11：本发明的第二支撑柱的结构示意图；

图12：本发明的支撑管的第一结构示意图；

图13：本发明的支撑管的第二结构示意图。

符号说明：

1、支架，2、弹簧，3、基座，4、振动箱体，5、箱体内挡板，6、旋流除砂器，7、固定板，8、旋流除泥器，9、第一泥浆管，10、第三泥浆管，11、第二泥浆管，12、第四泥浆管，13、汇集管，14、内挡板支撑柱，15、电机支撑，16、振动电机，17、第一筛网，18、第二筛网，19、内置管，20、内置管支撑柱，21、第一支撑柱，22、小筛网，23、第二支撑柱，24、支撑管，25、除泥器进浆管，26、除泥器溢流管，27、除砂器进浆管，28、除砂器溢流管，601、除砂器本体，602、第一通孔，603、第二通孔，604、第二凹槽，605、第三凹槽，1901、内置管主体，1902、限位凸起，1903、圆角，1904、内置管提柱，1905、第三通孔，2301、第二支撑柱本体，2302、第二支撑柱凸起，2401、支撑管一段，2402、支撑管二段，2403、第一凹槽，2404、支撑管凸起。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

下面结合附图和实例对本发明作进一步说明：

如图1～13所示，本发明一种钻井液清洁装置，包括支架1、旋流除砂器6、固定板7、旋流除泥器8、第一泥浆管9、第三泥浆管10、第二泥浆管11、第四泥浆管12、汇集管13、内置管19、内置管支撑柱20、第一支撑柱21、小筛网22、第二支撑柱23、支撑管24、除泥器进浆管25、除泥器溢流管26、除砂器进浆管27、除砂器溢流管28、振动筛，所述振动筛包括弹簧2、基座3、振动箱体4、箱体内挡板5、内挡板支撑柱14、电机支撑15、振动电机16、第一筛网17、第二筛网18，所述弹簧2设有四个，其上端安装在振动箱体4一侧的L型板上，下端固定在基座3上端的圆柱上，所述支架1横跨在基座3上，所述箱体内挡板5设有两个，对称固连在振动箱体4内侧面上，每个箱体内挡板5的外侧面均通过四个等间距布置的内挡板支撑柱14固定在振动箱体4上，所述第一筛网17安装在两个箱体内挡板5下端，所述第二筛网18安装在振动箱体4上，所述第二筛网18的筛眼小于第一筛网17的筛眼，所述振动电机16固定在电机支撑15上，所述电机支撑15固连在振动箱体4上，所述固定板7固定在支架1上，所述第一泥浆管9、第三泥浆管10、第二泥浆管11、第四泥浆管12均固定在支架1上，所述旋流除砂器6设有两个，所述第一泥浆管9与除砂器进浆管27固连，所述旋流除砂器6一侧与除砂器进浆管27连接，上端与除砂器溢流管28连接，所述旋流除泥器8设有八个，分布在第二泥浆管11的两侧，所述第二泥浆管11的下端固连两个除砂器溢流管28，两侧均固连四个除泥器进浆管25，所述第三泥浆管10和第四泥浆管12对称设置在第二泥浆管11的两侧，所述旋流除泥器8一侧与除泥器进浆管25连接，上端与除泥器溢流管26连接，所述第三泥浆管10的下端固连四个除泥器溢流管26，所述第四泥浆管12的下端固连四个除泥器溢流管26，所述汇集管13与第三泥浆管10、第四泥浆管12连接，以将第三泥浆管10、第四泥浆管12内的泥浆汇入汇集管13，所述内置管19的上端卡在旋流除砂器6上，所述内置管支撑柱20设有四根，其一端固连在旋流除砂器6内壁上，另一端的端面为圆弧面，完全与内置管19的外壁面贴合，所述小筛网22通过第一支撑柱21和第二支撑柱23水平安装在内置管19上，所述小筛网22的外径略小于内置管19的内径，防止小筛网22翻转过程中与内置管19发生干涉，所述第二支撑柱23插入支撑管24内，所述支撑管24插在旋流除砂器6上。

所述旋流除砂器6包括除砂器本体601、第一通孔602、第二通孔603、第二凹槽604、第三凹槽605，所述除砂器本体601的上端设有圆周分布的四个第三凹槽605，所述除砂器本体601的下端设有同轴的第一通孔602和第二通孔603，所述第二通孔603的孔壁上设有对称布置的两个第二凹槽604。

所述内置管19包括内置管主体1901、限位凸起1902、圆角1903、内置管提柱1904、第三通孔1905，所述内置管主体1901的下方对称设有两个第三通孔1905，所述内置管主体1901的上端面均布四个内置管提柱1904，所述限位凸起1902固连在内置管提柱1904上，所述限位凸起1902上设有两个圆角1903，所述限位凸起1902卡在第三凹槽605内，防止内置管19在旋流除砂器6内发生转动和竖直移动，所述内置管提柱1904采用弹性材料制成，可通过向内折弯内置管提柱1904使得限位凸起1902脱离第三凹槽605，方便内置管19从旋流除砂器6中取出，所述小筛网22的外边框上对称设有两个圆形凹槽，所述第一支撑柱21的一端依次穿过第一通孔602、第三通孔1905后插入小筛网22外边框上的圆形凹槽内并与之过盈配合，另一端伸出旋流除砂器6。

所述第二支撑柱23包括第二支撑柱本体2301、第二支撑柱凸起2302，所述第二支撑柱本体2301的一端对称设有两个第二支撑柱凸起2302，另一端依次穿过第二通孔603、第三通孔1905后插入小筛网22外边框上的圆形凹槽内并与之过盈配合，所述第二支撑柱本体2301设有第二支撑柱凸起2302的一端伸出旋流除砂器6。

所述支撑管24包括支撑管一段2401、支撑管二段2402、第一凹槽2403、支撑管凸起2404，所述支撑管一段2401的一端与支撑管二段2402固连，且两者的内径相等，所述支撑管二段2402的外壁上对称设有两个支撑管凸起2404，所述支撑管24的内壁上对称设有两个第一凹槽2403，所述支撑管二段2402插入第二通孔603内，所述支撑管凸起2404与第二凹槽604配合，防止支撑管24在旋流除砂器6上转动，所述支撑管一段2401的直径大于支撑管二段2402的直径，防止支撑管24全部进入第二通孔603内，所述第一凹槽2403与第二支撑柱凸起2302配合，防止第二支撑柱23与支撑管24之间发生相互转动。

如图1～13所示，本发明使用时，将需要进行除泥除砂的泥浆钻井液通入第一泥浆管9，第一泥浆管9内的钻井液通过两个除砂器进浆管27分别进入两个旋流除砂器6，旋流除砂器6将泥浆钻井液分离成低密度的溢流和高密度的底流，安装在内置管19上的小筛网22再次对低密度的溢流进行过滤，增强了钻井液的旋流除砂效果，低密度的溢流最终从旋流除砂器6上方的溢流口经除砂器溢流管28进入第二泥浆管11，高密度的底流从旋流除砂器6下端排出落在第一筛网17上，经过振动筛的第一筛网17和第二筛网18的筛分作用，将高密度底流中的泥砂筛出，留下泥浆液和小于第二筛网18网孔的颗粒，泥浆液和小于第二筛网18网孔的颗粒最终返回到泥浆循环系统，使用一段时间之后，小筛网22下端面会积聚部分固相颗粒，此时可拔下支撑管24，转动第二支撑柱23和第一支撑柱21，带动小筛网22在内置管19内翻转，以将小筛网22上的泥砂抖落，然后将支撑管24重新安装上；第二泥浆管11内的钻井液经除泥器进浆管25进入旋流除泥器8，旋流除泥器8再次将泥浆钻井液分离成低密度的溢流和高密度的底流，旋流除泥器8的低密度溢流经除泥器溢流管26进入第三泥浆管10和第四泥浆管12，第三泥浆管10和第四泥浆管12中的钻井液通过汇集管13汇流，最终进入泥浆循环系统，旋流除泥器8的高密度底流从旋流除泥器8的下端排出落在第二筛网18上，经过振动筛的筛分作用，将旋流除泥器8高密度底流中的泥砂筛出，留下泥浆液和小于第二筛网18网孔的颗粒，泥浆液和小于第二筛网18网孔的颗粒最终返回到泥浆循环系统；旋流除砂器6和旋流除泥器8下方只需配备一个振动筛，节约装置的成本，振动筛设有两层筛网，第二筛网18的筛眼小于位于其上方的第一筛网17的筛眼，旋流除砂器6底流中含有的固相颗粒相对较大，旋流除泥器8底流中含有的固相颗粒相对较小，旋流除砂器6的底流经过第一筛网17、第二筛网18上下双层筛网的过滤，旋流除泥器8的底流口只需经过第二筛网18的过滤。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (5)

1.一种钻井液清洁装置，其特征在于：包括支架、旋流除砂器、固定板、旋流除泥器、第一泥浆管、第三泥浆管、第二泥浆管、第四泥浆管、汇集管、内置管、内置管支撑柱、第一支撑柱、小筛网、第二支撑柱、支撑管、除泥器进浆管、除泥器溢流管、除砂器进浆管、除砂器溢流管、振动筛，所述振动筛包括弹簧、基座、振动箱体、箱体内挡板、内挡板支撑柱、电机支撑、振动电机、第一筛网、第二筛网。所述弹簧设有四个，其上端安装在振动箱体一侧的L型板上，下端固定在基座上端的圆柱上，所述支架横跨在基座上，所述箱体内挡板设有两个，对称固连在振动箱体内侧面上，每个箱体内挡板的外侧面均通过四个等间距布置的内挡板支撑柱固定在振动箱体上，所述第一筛网安装在两个箱体内挡板下端，所述第二晒网安装在振动箱体上，所述第二晒网的筛眼小于第一晒网的筛眼，所述振动电机固定在电机支撑上，所述电机支撑固连在振动箱体上，所述固定板固定在支架上，所述第一泥浆管、第三泥浆管、第二泥浆管、第四泥浆管均固定在支架上，所述旋流除砂器设有两个，所述第一泥浆管与除砂器进浆管固连，所述旋流除砂器一侧与除砂器进浆管连接，上端与除砂器溢流管连接，所述旋流除泥器设有八个，分布在第二泥浆管的两侧，所述第二泥浆管的下端固连两个除砂器溢流管，两侧均固连四个除泥器进浆管，所述第三泥浆管和第四泥浆管对称设置在第二泥浆管的两侧，所述旋流除泥器一侧与除泥器进浆管连接，上端与除泥器溢流管连接，所述第三泥浆管的下端固连四个除泥器溢流管，所述第四泥浆管的下端固连四个除泥器溢流管，所述汇集管与第三泥浆管、第四泥浆管连接，以将第三泥浆管、第四泥浆管内的泥浆汇入汇集管。所述内置管的上端卡在旋流除砂器上，所述内置管支撑柱设有四根，其一端固连在旋流除砂器内壁上，另一端的端面为圆弧面，完全与内置管的外壁面贴合，所述小筛网通过第一支撑柱和第二支撑柱水平安装在内置管上，所述小筛网的外径略小于内置管的内径，所述第二支撑柱插入支撑管内，所述支撑管插在旋流除砂器上。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：所述旋流除砂器包括除砂器本体、第一通孔、第二通孔、第二凹槽、第三凹槽，所述除砂器本体的上端设有圆周分布的四个第三凹槽，所述除砂器本体的下端设有同轴的第一通孔和第二通孔，所述第二通孔的孔壁上设有对称布置的两个第二凹槽。

3.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于：所述内置管包括内置管主体、限位凸起、圆角、内置管提柱、第三通孔，所述内置管主体的下方对称设有两个第三通孔，所述内置管主体的上端面均布四个内置管提柱，所述限位凸起固连在内置管提柱上，所述限位凸起上设有两个圆角，所述限位凸起卡在第三凹槽内，所述内置管提柱采用弹性材料制成，所述小筛网的外边框上对称设有两个圆形凹槽，所述第一支撑柱的一端依次穿过第一通孔、第三通孔后插入小筛网外边框上的圆形凹槽内并与之过盈配合，另一端伸出旋流除砂器。

4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：所述第二支撑柱包括第二支撑柱本体、第二支撑柱凸起，所述第二支撑柱本体的一端对称设有两个第二支撑柱凸起，另一端依次穿过第二通孔、第三通孔后插入小筛网外边框上的圆形凹槽内并与之过盈配合，所述第二本体设有第二凸起的一端伸出旋流除砂器。

5.根据权利要求1或4所述的设备，其特征在于：所述支撑管包括支撑管一段、支撑管二段、第一凹槽、支撑管凸起，所述支撑管一段的一端与支撑管二段固连，且两者的内径相等，所述支撑管二段的外壁上对称设有两个支撑管凸起，所述支撑管的内壁上对称设有两个第一凹槽，所述支撑管二段插入第二通孔内，所述第二凹槽与支撑管凸起配合，所述支撑管一段的直径大于支撑管二段的直径，所述第一凹槽与第二支撑柱凸起配合。