CN112121528A - 具有泥浆净化及分类功能的泥浆池 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种具有泥浆净化及分类功能的泥浆池，在相同高度，泥浆的粘度越大，即重力越大，喷射的距离越小。根据这个原理，在第一收集盘中的泥浆可以收集到粘度最大的泥浆。在第二收集盘里可以收集到粘度中等的泥浆，在第三收集盘里可以收集到粘度最小的泥浆。因此，通过第一收集盘、第二收集盘和第三收集盘，可以大致根据粘度对泥浆分类。因此可以根据需要选择粘度不同的泥浆再利用。并且泥浆中重力较大的固相可以在重力作用下落在喷射管的底部，起到过滤的作用。

Description

具有泥浆净化及分类功能的泥浆池
技术领域
本申请涉及工程建设领域，特别是涉及一种具有泥浆净化及分类功能的泥浆池。
背景技术
随着工程建设技术的发展，泥浆在钻井的工作中具有重要的作用。其性能的好坏直接关系到钻井的成败。钻井用的泥浆可以清洗井底携带的岩屑。泥浆还具有平衡井壁岩石侧压力，并在井壁形成泥饼，保持井壁稳定防止井壁坍塌。使用后的泥浆通常包含有用固相和无用固相，泥浆中的有害固相通常会堵塞油气通道，损坏油气层。并且，由于泥浆中通常还包含有气体，这些物质在泥浆回收后都容易对泥浆的二次使用产生不良影响。
发明内容
基于此，针对上述问题，提供一种具有泥浆净化及分类功能的泥浆池。
一种具有泥浆净化及分类功能的泥浆池，包括：
泥浆池；
泥浆喷射管，竖直设置于所述泥浆池内，所述泥浆喷射管顶部的喷射口设置有碰撞板，泥浆从所述泥浆喷射管顶部的喷射口射出后撞击所述碰撞板，并从所述泥浆喷射管朝向所述泥浆池的第一水平方向喷出，所述泥浆喷射管的输出口具有第一变径部，所述第一变径部的直径小于所述第一变径部两端的直径；
输入管，通过所述泥浆喷射管的侧壁与所述泥浆喷射管连通，所述输入管具有第二变径部，所述第二变径部的直径小于所述第二变径部两端的直径，所述第二变径部的直径小于所述第一变径部的直径，
连接管，所述连接管的一端通过所述第一变径部与所述泥浆喷射管连通，所述连接管的另一端通过所述第二变径部与所述输入管连通；
第一收集盘、第二收集盘和第三收集盘，沿着竖直方向依次间隔设置于所述泥浆池，并设置于所述泥浆池的第一侧，沿着所述第一水平方向，所述第一收集盘，所述第二收集盘和所述第三收集盘的长度依次增大。
在一个实施例中，所述碰撞板成波浪形，并且所述碰撞板在所述第一水平方向的一端朝向远离地面的一端上翘。
在一个实施例中，还包括过滤装置，设置于所述泥浆喷射管靠近地面的一端。
在一个实施例中，所述第一收集盘、所述第二收集盘和所述第三收集盘的侧壁分别设置有伸向所述泥浆池外的第一收集管、第二收集管和第三收集管。
在一个实施例中，所述泥浆喷射管的底部的设置有穿过所述泥浆池底部的排水管。
在一个实施例中，所述泥浆池位于所述第一水平方向的侧壁的高度高于所述泥浆池其它侧的高度。
所述具有泥浆净化及分类功能的泥浆池包括泥浆池、泥浆喷射管、输入管、连接管和第一收集盘、第二收集盘和第三收集盘。所述泥浆喷射管竖直设置于所述泥浆池内，所述泥浆喷射管顶部的喷射口设置有碰撞板，泥浆从所述泥浆喷射管顶部的喷射口射出后撞击所述碰撞板，并从所述泥浆喷射管朝向所述泥浆池的第一水平方向喷出，所述喷射管的输出口具有第一变径部，所述第一变径部的直径小于所述第一变径部两端的直径。所述输入管通过所述泥浆喷射管的侧壁与所述泥浆喷射管连通，所述输入管具有第二变径部，所述第二变径部的直径小于所述第二变径部两端的直径。所述连接管的一端通过所述第一变径部与所述泥浆喷射管连通，所述连接管的另一端通过所述第二变径部与所述输入管连通。第一收集盘、第二收集盘和第三收集盘，沿着竖直方向依次间隔设置于所述泥浆池，并设置于所述泥浆池的第一侧，沿着所述第一水平方向，所述第一收集盘，所述第二收集盘和所述第三收集盘的长度依次增大。
泥浆在进入所述输入管之前，可以先经过振动筛筛除使用后泥浆中的大颗粒固相。然后泥浆再进入到泥浆喷射管内。可以理解，泥浆在进入泥浆喷射管之前可以经过大扬程的泵体，然后从泥浆喷射管顶部的喷射口喷出。在泥浆喷出之前，经过第一变径部时，由于横截面减小，根据流体力学原理，流速增大，压强变小。同理，在所述输入管的所述第二变径部，泥浆的流速增大，压强变小。又因为所述第二变径部的直径小于所述第一变径部的直径，因此，第二变径部的泥浆的流速更快。第二变径部的压强小于第一变径部的压强。即输入管中第二变径部的压强相比第一变径部中的压强更小。即在连接管内，从第一变径部到第二变径部的直径是逐渐变小的。即当有物质在第二变径部时，在压强差的作用下，会有朝向第一变径部运动的趋势。当泥浆经过第一变径部时，由于第一变径部压强变小，泥浆中的部分气体压强大于第一变径部中的压强，因此泥浆中的的部分气体会进入到连接管，并进入到第二变径部。可以理解，由于在输入管中泥浆流动较为平稳，相对于泥浆在井体中工作时翻滚的状态，气体不易再混入到泥浆中。因此不会再次进入泥浆。气体可以在泥浆循环过程中直接从喷射口喷出。因此可以去除掉泥浆中的部分气体。进一步地，由于泥浆质量较大，不易在第二变径部进入到连接管。进一步地，在第一变径部与连接管连接处可以设置密度较大的过滤网，以进一步避免泥浆进入到连接管中。
当泥浆从喷射口喷出后，撞击碰撞板，泥浆在冲击碰撞板后以形成紊流，使得泥浆变薄，以促使气泡和液体分离、破裂。从而将得气体从泥浆中去除。然后泥浆朝向第一水平方向喷射。可以理解，在相同高度，泥浆的粘度越大，即重力越大，喷射的距离越小。根据这个原理，在第一收集盘中的泥浆可以收集到粘度最大的泥浆。在第二收集盘里可以收集到粘度中等的泥浆，在第三收集盘里可以收集到粘度最小的泥浆。因此，通过第一收集盘、第二收集盘和第三收集盘，可以大致根据粘度对泥浆分类。因此可以根据需要选择粘度不同的泥浆再利用。泥浆中重力较大的固相可以在重力作用下落在喷射管的底部，起到过滤的作用。
附图说明：
图1为本申请一个实施例提供的具有泥浆净化及分类功能的泥浆池的俯视图；
图2为本申请一个实施例提供的具有泥浆净化及分类功能的泥浆池的截面图。
附图标记说明：
具有泥浆净化及分类功能的泥浆池10
泥浆池100
泥浆喷射管110
喷射口112
碰撞板120
第一变径部130
输入管200
第二变径部210
连接管300
第一收集盘310
第二收集盘320
第三收集盘330
过滤装置400
第一收集管312
第二收集管314
第三收集管316
排水管330。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
泥浆是黏土和水，另添加不同化学药剂按一定比例配置而成的一种泥水混合液体。其正常工作需要一个合适的粘稠度，粘稠度太高或者太低都会影响使用。当泥浆中侵入气体后，泥浆的性能也随之改变，这也影响砂泵、钻机泵的正常吸入和工作。因此泥浆中的气体也被列入清除阵列。
请参见图1和图2，本申请实施例提供一种具有泥浆净化及分类功能的泥浆池10。
所述具有泥浆净化及分类功能的泥浆池10包括泥浆池100、泥浆喷射管110、输入管200、连接管300和第一收集盘310、第二收集盘320和第三收集盘330。所述泥浆喷射管110竖直设置于所述泥浆池100内，所述泥浆喷射管110顶部的喷射口112设置有碰撞板120，泥浆从所述泥浆喷射管110顶部的喷射口112射出后撞击所述碰撞板120，并从所述泥浆喷射管110朝向所述泥浆池100的第一水平方向喷出，所述喷射管的输出口具有第一变径部130，所述第一变径部130的直径小于所述第一变径部130两端的直径。所述输入管200通过所述泥浆喷射管110的侧壁与所述泥浆喷射管110连通，所述输入管200具有第二变径部210，所述第二变径部210的直径小于所述第二变径部210两端的直径。所述连接管300的一端通过所述第一变径部130与所述泥浆喷射管110连通，所述连接管300的另一端通过所述第二变径部210与所述输入管200连通。第一收集盘310、第二收集盘320和第三收集盘330，沿着竖直方向依次间隔设置于所述泥浆池100，并设置于所述泥浆池100的第一侧，沿着所述第一水平方向，所述第一收集盘310，所述第二收集盘320和所述第三收集盘330的长度依次增大。
泥浆在进入所述输入管200之前，可以先经过振动筛筛除使用后泥浆中的大颗粒固相。然后泥浆再进入到泥浆喷射管110内。可以理解，泥浆在进入泥浆喷射管之前可以经过大扬程的泵体，然后从泥浆喷射管110顶部的喷射口112喷出。在泥浆喷出之前，经过第一变径部130时，由于横截面减小，根据流体力学原理，流速增大，压强变小。同理，在所述输入管200的所述第二变径部210，泥浆的流速增大，压强变小。又因为所述第二变径部210的直径小于所述第一变径部130的直径，因此，第二变径部210的泥浆的流速更快。第二变径部210的压强小于第一变径部130的压强。即输入管200中第二变径部210的压强相比第一变径部130中的压强更小。即在连接管300内，从第一变径部130到第二变径部210的直径是逐渐变小的。即当有物质在第二变径部130时，在压强差的作用下，会有朝向第一变径部130运动的趋势。当泥浆经过第一变径部130时，由于第一变径部130压强变小，泥浆中的部分气体压强大于第一变径部130中的压强，因此泥浆中的的部分气体会进入到连接管300，并进入到第二变径部210。可以理解，由于在输入管200中泥浆流动较为平稳，相对于泥浆在井体中工作时翻滚的状态，气体不易再混入到泥浆中。因此不会再次进入泥浆。气体可以在泥浆循环过程中直接从喷射口112喷出。因此可以去除掉泥浆中的部分气体。进一步地，由于泥浆质量较大，不易在第二变径部130进入到连接管300。进一步地，在第一变径部130与连接管300连接处可以设置密度较大的过滤网，以进一步避免泥浆进入到连接管300中。
进一步地，当泥浆从喷射口112喷出后，撞击碰撞板120，泥浆在冲击碰撞板120后以形成紊流，使得泥浆变薄，以促使气泡和液体分离、破裂。从而将得气体从泥浆中去除。然后泥浆朝向第一水平方向喷射。可以理解，在相同高度，泥浆的粘度越大，即重力越大，喷射的距离越小。根据这个原理，在第一收集盘310中的泥浆可以收集到粘度最大的泥浆。在第二收集盘320里可以收集到粘度中等的泥浆，在第三收集盘330里可以收集到粘度最小的泥浆。因此，通过第一收集盘310、第二收集盘320和第三收集盘330，可以大致根据粘度对泥浆分类。因此可以根据需要选择粘度不同的泥浆再利用。一般而言，对于第二收集盘320收集的泥浆更适用二次利用。即通过第一收集盘310和第三收集盘330可以起到进一步筛除粘度过高和过低的泥浆，达到净化的目的。
泥浆中重力较大的固相可以在重力作用下落在喷射管的底部，起到过滤的作用。
在一个实施例中，所述碰撞板120成波浪形，并且所述碰撞板120在所述第一水平方向的一端朝向远离地面的一端上翘。波浪形碰撞板120可以使得泥浆碰撞的面积更大，碰撞的角度更多，更利于气体散出。述碰撞板120在所述第一水平方向的一端朝向远离地面的一端上翘可以使得泥浆喷射距离更远，以进入不同的收集盘。
在一个实施例中，还包括过滤装置400，设置于所述泥浆喷射管110靠近地面的一端。当泥浆在喷射管上升过程中，如果有重力较大的固相，会在重力的作用下下落，然后进入过滤装置400过滤。
在一个实施例中，所述第一收集盘310、所述第二收集盘320和所述第三收集盘330的侧壁分别设置有伸向所述泥浆池100外的第一收集管312、第二收集管314和第三收集管316。通过第一收集管312可以收集第一收集盘310中的泥浆，第二收集管314可以收集第二收集盘320中的泥浆、第三收集管316可以收集第三收集盘330中的泥浆。
在一个实施例中，所述泥浆喷射管110的底部的设置有穿过所述泥浆池100底部的排水管330。因此，可以通过排水管330将从喷射管落下的泥浆排出。
在一个实施例中，所述泥浆池100位于所述第一水平方向的侧壁的高度高于所述泥浆池100其它侧的高度，因此可以避免泥浆排出。
以上所述仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本申请的保护范围。

Claims (6)

1.一种具有泥浆净化及分类功能的泥浆池，其特征在于，包括：
泥浆池；
泥浆喷射管，竖直设置于所述泥浆池内，所述泥浆喷射管顶部的喷射口设置有碰撞板，泥浆从所述泥浆喷射管顶部的喷射口射出后撞击所述碰撞板，并从所述泥浆喷射管朝向所述泥浆池的第一水平方向喷出，所述泥浆喷射管的输出口具有第一变径部，所述第一变径部的直径小于所述第一变径部两端的直径；
输入管，通过所述泥浆喷射管的侧壁与所述泥浆喷射管连通，所述输入管具有第二变径部，所述第二变径部的直径小于所述第二变径部两端的直径，所述第二变径部的直径小于所述第一变径部的直径，
连接管，所述连接管的一端通过所述第一变径部与所述泥浆喷射管连通，所述连接管的另一端通过所述第二变径部与所述输入管连通；
第一收集盘、第二收集盘和第三收集盘，沿着竖直方向依次间隔设置于所述泥浆池，并设置于所述泥浆池的第一侧，沿着所述第一水平方向，所述第一收集盘，所述第二收集盘和所述第三收集盘的长度依次增大。
2.如权利要求1所述的具有泥浆净化及分类功能的泥浆池，其特征在于，所述碰撞板成波浪形，并且所述碰撞板在所述第一水平方向的一端朝向远离地面的一端上翘。
3.如权利要求2所述的具有泥浆净化及分类功能的泥浆池，其特征在于，还包括过滤装置，设置于所述泥浆喷射管靠近地面的一端。
4.如权利要求3所述的具有泥浆净化及分类功能的泥浆池，其特征在于，所述第一收集盘、所述第二收集盘和所述第三收集盘的侧壁分别设置有伸向所述泥浆池外的第一收集管、第二收集管和第三收集管。
5.如权利要求3所述的具有泥浆净化及分类功能的泥浆池，其特征在于，所述泥浆喷射管的底部的设置有穿过所述泥浆池底部的排水管。
6.如权利要求5所述的具有泥浆净化及分类功能的泥浆池，其特征在于，所述泥浆池位于所述第一水平方向的侧壁的高度高于所述泥浆池其它侧的高度。
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