CN112227991A - 一种钻井液处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及钻井工程设备技术领域，提供了一种钻井液处理装置，包括振动筛主体、旋流器、分液箱，所述旋流器包括钻井液入口、出渣口和出液口，出渣口与振动筛的泥浆入料端口连接，出液口通过液流管进入分液箱，振动筛主体包括底座、主体支架、振动电机、震动弹簧和筛箱，筛箱内底部有支撑架，在支撑架上面铺有筛网，筛网由偏心式快速压紧装置和压紧块固定在支撑架上，底座上设置有扶正立柱，主体支架和扶正立柱顶部连接有减震弹簧，扶正立柱的套管与扶正立柱的顶端之间设置有筛箱倾角调节装置。

Description

一种钻井液处理装置

技术领域

本发明涉及钻井工程设备技术领域，具体为一种钻井液处理装置。

背景技术

钻井液，是钻井过程中以其多种功能满足钻井工作需要的各种循环流体总称。钻井液是钻井的血液，又称钻孔冲洗液，钻井液分为不同种类且分别适用于不同岩层。在从钻探作业井返出的钻井液含有大量的泥沙和少量的原油，现有的设备大多功能单一，清洁过滤效果不强，且机构较为繁多，维护不方便，影响工作效率，在一些施工场地常常因为大型车辆的碾压等，造成路面不平，在施工或运输机械设备时容易对设备或人员造成损伤损害，延长了施工周期，影响施工作业安全，也间接的造成一些资源浪费，泥浆振动筛是用于钻井泥浆净化的核心设备，用于从循环的钻井液中分离出固相，振动筛的形状、种类较多，常见的有：钻井液在正方形或长方形的筛布上流动；钻井液在旋转、非振动圆柱形筛布上沿中心流动；钻井液在圆形筛布上从中心向四周漫流。目前使用最广泛的振动筛采用长方形筛布，大颗粒固相在振动被清除，小尺寸固相和钻井液一起，流经筛面重新进入循环系统。但是现有振动筛的筛板与筛箱一般焊接为一体，由于钻井液中有硬度较大的岩屑，岩屑在振动过程中对筛板的磨损较大，长时间使用后，筛板磨损严重，会影响大颗粒固相与钻井液的有效分离，影响钻井液的性能。为了解决上述技术问题，现有的泥浆处理振动筛网设计为可拆卸的机构，一种大流量泥浆处理用振动筛专利号202020093409.3本实用新型公开了一种大流量泥浆处理用振动筛，包括底架、筛板、背筛板、侧板、振动装置和减振装置，侧板对称设置在底架的两侧，筛板设置在底架上端，筛板位于两个侧板之间，背筛板的下端和筛板连接，背筛板的两端和侧板连接，振动装置设置在侧板上端，减振装置设置在侧板的外侧端；减振装置包括第一减振装置和第二减振装置，第一减振装置对称设置在侧板侧端，第二减振装置对称设置在侧板侧端，第一减振装置和第二减振装置位于侧板的两端；振动筛的后端设有背筛板，可以防止泥浆从振动筛后端漏下去，可以使泥浆过滤的更干净，振动筛和背筛板不是固定的，可以进行更换，节约成本，由于筛网属于易损件、消耗品，经常需要更换，老式的筛网压紧是在筛箱内部采用楔块压紧，拆卸都需要人工进入筛箱内拿榔头敲击楔块，楔块过紧时拆下需要过长时间，劳动量大，还经常把楔块损坏。由于振动筛的筛分结构与原理要求，需要在振动过程中筛箱内的泥浆不能流速过快造成跑浆，现有的钻井液处理装置在泥浆入口端没有分摊入料装置处理，生产中容易出现部分筛网区域泥浆堆积，造成跑浆问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种钻井液处理装置，有效解决了钻井液处理过程中存在的泥浆跑浆，和筛网的快速更换，以及钻井液原油的回收利用技术问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种钻井液处理装置，包括振动筛主体 、旋流器、分液箱，旋流器设置在主体支架顶部，旋流器包括钻井液入口、出渣口和出液口，出渣口连接分摊入料装置进入振动筛的泥浆入料端口，出液口通过液流管进入分液箱，振动筛主体包括底座、主体支架、振动电机、震动弹簧和筛箱，筛箱内底部有支撑架，在支撑架上面铺有筛网，筛网的支撑架为分段错层式设计，筛网由偏心式快速压紧装置和压紧块固定在支撑架上，底座上设置有扶正立柱，主体支架和扶正立柱顶部连接有减震弹簧，扶正立柱的套管与扶正立柱的顶端之间设置有筛箱倾角调节装置，旋流器进口与进液管连接，中间加有阀门，可以调节每支旋流器的进浆量或关停减少旋流器，以达到最佳的旋流处理效果，减少资源浪费，降低生产成本分摊入料装置使便于钻井液及泥沙能够均匀的喷洒在筛网表面，减少部分区域堆积。

优选的旋流器倾斜放置与支架水平面成40°夹角，可以有效的降低安装高度，便于运输及节省安装空间。

优选的，偏心式快速压紧装置装置由偏心轮、主轴、锁紧螺母、安装套及压紧块组成。安装套焊接在筛箱板外侧，内部有两道安装密封圈的沟槽设计，防止泥浆进入内部。主轴安装在安装套内部，贯穿主轴套，露出安装套的部分设计有螺纹，用于安装锁紧螺母。主轴端部有六方设计，用于使用扳手转动主轴，实现装置工作。偏心轮安装在筛箱内侧的主轴端部，用键条固定，保证主轴与偏心轮一起转动。压紧块中间设计有安装孔，安装在偏心轮上，组成了一整套偏心式筛网快速压紧装置。用扳手转动主轴端部的六方，偏心轮带动压紧块上下运动，便可实现筛网的压紧和松开，压紧后需把锁紧螺母上紧，保证偏心轮不会随便转动。

优选的，筛网框倾斜错层式设计：由于振动筛的筛分结构与原理要求，需要在震动过程中筛箱内的泥浆不能流速过快造成跑浆，所以我公司在设计上，除了可以调节筛箱倾角以外，还设计了筛网框后部向下倾斜3°。这种设计在实际使用中可以提高筛分效果，降低跑浆的风险。

优选的，扶正减震装置设计：该设计是利用弹簧减震原理，安装在立柱与左右侧之间，定位扶正立柱在筛箱调节倾角时，保证立柱垂直。同时还能减缓振动筛启停作业时，立柱的前后摆动，从而减小筛箱的前后晃动，同时还能减小对筛箱减震弹簧的冲击，提高筛箱减震弹簧的使用寿命。

优选的变频控制设计：此振动筛加装变频控制柜，激振电机转速由原来的1410r/min提高到1800r/min，提高了振动筛的激振频率，增加了泥浆处理量和提升了泥浆的处理效果。加装变频控制柜，实现了激振电机转速0-1800r/min的自由调节。可以根据现场不同的状况，调节转速满足需求，实现了节能降耗，降低生产成本。

优选的底座防护板设计：此防护、挡浆装置安装在振动筛底座两侧纵梁上，材质为304不锈钢板，用螺栓固定在底座纵梁上，方便维修时拆卸，挡板上部向筛箱方向折有140º角，避免了对操作人员的伤害，更好的起到了挡浆防溅效果。

优选的，分摊入料装置包括电动伸缩杆，电动伸缩杆的顶端贯穿主体支架的右端并固定连接有L型板，L型板的顶端固定连接有喷液管，喷液管的底端固定连接有喷头且喷头贯穿L型板的底端并向下延伸，L型板的前端固定连接有第一支杆，支杆的顶端设置有接近开关，喷液管的顶端固定连接有软管，软管与出渣口通过转换接头连接。

优选的，分液箱的右侧固定连接有延伸基座，所述延伸基座的顶端固定连接有电动伸缩杆，所述电动伸缩杆的顶端贯穿分液箱的右端且电动伸缩杆固定连接有L型板，所述L型板的顶端固定连接有电动伸缩杆，所述电动伸缩杆的底端贯穿第L型板且电动伸缩杆的顶端固定连接有吸油嘴，所述分液箱的顶端右侧设置有隔膜泵，所述吸油嘴、隔膜泵、油罐均通过油管固定连接。

优选的分液箱的左侧内壁固定连接有液位管，所述液位管的一端贯穿分液箱并向前延伸且固定连接有测量筒，所述测量筒的顶端设置有磁致伸缩液位计，所述磁致伸缩液位计的底端贯穿测量筒的顶端并向下延伸。

本发明提供了一种钻井液处理装置。具备以下有益效果：

1、筛网错层布局，每张筛网独立安放互不干涉。这种设计便于任何一张筛网的更换，大大提高了工作效率，减轻了劳动强度，错层布局防止跑浆效果好，偏心式筛网快速压紧装置实现了筛网的快速更换，一把扳手轻松搞定，相比老式楔块式，大大降低了工人的劳动强度，提高了劳动效率。偏心式筛网快速压紧装置不容易损坏，降低了生产成本。偏心式筛网快速压紧装置的使用寿命是楔块式的3倍以上，更换筛网的时间是楔块式的1/3。

2、主体支架和扶正立柱顶部连接有减震弹簧同能减缓振动筛启停作业时，立柱的前后摆动，从而减小筛箱的前后晃动，同时还能减小对筛箱减震弹簧的冲击，提高筛箱减震弹簧的使用寿命。

3、经过液流管到达分液箱内部先进行自然的油液分层，一部分油液经液位管到达测量筒，其顶端的设置的磁致伸缩液位计测量钻井液和原油的具体的分层液位，当测出油液的具体的液层之后，延伸基座顶端电动伸缩杆驱动带动L型板来回在分液箱内油液位表面来回运动，保持均匀吸附，隔膜泵通过油罐连接吸油嘴，将原油吸到油罐内进行储存，当油位下降时，电动伸缩杆带动吸油嘴下降进行吸附原油，实现了精准的液油分离，提高了油液抽取的的工作效率，避免了有效资源浪费。

4、旋流器进口与钻井液入口进液管连接，中间加有阀门，可以调节每支旋流器的进浆量或关停减少旋流器，以达到最佳的旋流处理效果，减少资源浪费，降低生产成本分摊入料装置使便于钻井液及泥沙能够均匀的喷洒在入料端筛网表面，减少部分区域堆积。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1筛箱内部结构示意图；

图3为偏心式快速压紧装置结构示意图；

图4为压紧块结构示意图；

图5为压紧块与偏心轮连接结构示意图；

图6为图1分摊入料装置的A部分放大图

其中，底座1、主体支架2、振动电机3、筛箱4、 震动弹簧5、套管6、减震弹簧7，扶正立柱8、变频控制柜9、偏心式快速压紧装置10、主轴10.1、锁紧螺母10.2、安装套10.3、偏心轮10.4、密封圈10.5、入料端11、倾角调节装置12、支撑架13、筛网14、压紧块15、L型板16、喷液管17，喷头18、支杆19，接近开关20、软管21、转换接头22、出渣口33、旋流器34、钻井液入口35、液流管36、分液箱37、油罐38、液位管39、测量筒40、伸缩液位计41、延伸基座42、电动伸缩杆43、L型板44、电动伸缩杆45、吸油嘴46、油管47、伸缩管48、隔膜泵49。

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。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，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”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”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，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义

实施例：

如图1-6所示，本发明实施例提供一种钻井液处理装置，包括振动筛主体 、旋流器34、分液箱37，旋流器34设置在主体支架2顶部，旋流器34包括钻井液入口35、出渣口33和出液口，出渣口33连接分摊入料装置A进入振动筛的泥浆入料端11口，出液口通过液流36进入分液箱37，振动筛主体包括底座1、主体支架2、振动电机3、震动弹簧5和筛箱4，筛箱4内底部有支撑架13，在支撑架13上面铺有筛网14，筛网14的支撑架13为分段错层式设计，筛网14由偏心式快速压紧装置10和压紧块15固定在支撑架13上，底座1上设置有扶正立柱8，主体支架2和扶正立柱8顶部连接有减震弹簧7，扶正立柱8的套管6与扶正立柱8的顶端之间设置有筛箱4倾角调节装置12，偏心式快速压紧装置10由偏心轮10.4、主轴10.1、锁紧螺母10.2、安装套10.3及压紧块15组成，安装套10.3焊接在筛箱4侧板外侧，主轴10.1安装在安装套10.3内部，贯穿安装套10.3，主轴10.1露出安装套10.3的部分设有螺纹，锁紧螺母10.2与螺纹配合锁紧，主轴10.1一端部为六方结构，偏心轮10.4安装在筛箱4侧板内侧的主轴10.1另一端部，用键条连接主轴10.1与偏心轮10.4，压紧块15的中间设计有安装孔，间隙配合安装在偏心轮10.4上，安装套10.3内部设置有两道安装密封圈10.5的沟槽，每段筛网14的支撑架13向泥浆入料端11方向水平向下倾斜3°角度，振动电机3控制端连接变频控制柜9，加装变频控制柜9，实现了振动电机3转速0-1800r/min的自由调节，底座1两侧安装防护板，防护板上部向筛箱方向折有140°角度。筛网14的支撑架13为分五段错层式结构。倾角调节装置12为液压升降连接件。分液箱37的右侧固定连接有延伸基座42，延伸基座42的顶端固定连接有第三电动伸缩杆43，第三电动伸缩杆43的顶端贯穿分液箱37的右端且电动伸缩杆43固定连接有L型板44，L型板44的顶端固定连接有电动伸缩杆45，电动伸缩杆45的底端贯穿L型板44且第四电动伸缩杆45的顶端固定连接有吸油嘴46，设置吸油嘴46为了更好的吸附原油，减轻对其它机构的污染，分液箱37的顶端右侧设置有隔膜泵49，设置隔膜泵49提供一个吸取的动力源，吸油嘴46、隔膜泵49、油罐38均通过油管47固定连接。分液箱37的左侧内壁固定连接有液位管39，液位管39的一端贯穿分液箱37并向前延伸且固定连接有测量筒40，设置测量筒40为了更好的将液油分流一部分进行单独测量，不影响其它机构运作，测量筒40的顶端设置有伸缩液位计41，设置伸缩液位计41为了准确了解液油的分层位置，伸缩液位计41的底端贯穿测量筒40的顶端并向下延伸。分摊入料装置A包括电动伸缩杆23，电动伸缩杆23的顶端贯穿主体支架2的右端并固定连接有L型板16，L型板16的顶端固定连接有喷液管17，喷液管17的底端固定连接有喷头18且喷头18贯穿L型板16的底端并向下延伸，L型板16的前端固定连接有第一支杆19，支杆19的顶端设置有接近开关20，喷液管17的顶端固定连接有软管21，软管21与出渣口33通过转换接头22连接，此机构便于钻井液及泥沙能够均匀的喷洒在入料端11筛网14表面，减少部分区域堆积。本发明的钻井液处理流程及工作原理如下：钻井液以一定的压力从钻井液入口35切向进入旋流器34，在旋流器34腔内产生高速旋转流场，大于40微米的颗粒由旋流器34出渣口33通过分摊入料装置A喷洒在入料端11筛网14表面，旋流器34内小于40微米的钻井液通过液流管36进入分液箱37，在分液箱37内进行油液分离，更换筛网14时，使用扳手对主轴10.1端部六方结构正向转动，偏心轮10.4带动压紧块15上运动，便可实现筛网14的松开，筛网14更换完毕后，使用扳手对主轴10.1主轴端部六方结构反向转动，偏心轮10.4带动压紧块15向下运动，便可实现筛网14的锁紧，在压紧筛网14后，需把锁紧螺母10.2上紧，保证偏心轮10.4不会随便转动。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种钻井液处理装置，其特征在于：包括振动筛主体 、旋流器（34）、分液箱（37），所述旋流器（34）设置在主体支架（2）顶部，所述旋流器（34）包括钻井液入口（35）、出渣口（33）和出液口，出渣口（33）连接分摊入料装置（A）进入振动筛的泥浆入料端（11）口，出液口通过液流管（36）进入分液箱（37），所述振动筛主体包括底座(1)、主体支架（2）振动电机（3）、震动弹簧（5）和筛箱(4)，筛箱(4)内底部有支撑架(13)，在支撑架(13)上面铺有筛网(14)，筛网（14）的支撑架(13)为分段错层式设计，筛网（14）由偏心式快速压紧装置（10）和压紧块（15）固定在支撑架(13)上，底座(1)上设置有扶正立柱（8），主体支架（2）和扶正立柱（8）顶部连接有减震弹簧（7），扶正立柱（8）的套管（6）与扶正立柱（8）的顶端之间设置有筛箱倾角调节装置（12）。

2.根据权利要求1所述的一种钻井液处理装置，其特征在于：偏心式快速压紧装置（10）由偏心轮（10.4）、主轴（10.1）、锁紧螺母（10.2）、安装套（10.3）及压紧块（15）组成，安装套（10.3）焊接在筛箱(4)侧板外侧，主轴（10.1）安装在安装套（10.3）内部，贯穿安装套（10.3），主轴（10.1）露出安装套（10.3）的部分设有螺纹，锁紧螺母（10.2）与螺纹配合锁紧。

3.根据权利要求2所述的一种钻井液处理装置，其特征在于：主轴（10.1）一端部为六方结构，偏心轮（10.4）安装在筛箱(4)侧板内侧的主轴（10.1）另一端部，用键条连接主轴（10.1）与偏心轮（10.4）。

4.根据权利要求1所述的一种钻井液处理装置，其特征在于：压紧块（15）的中间设计有安装孔，间隙配合安装在偏心轮（10.4）上。

5.根据权利要求2所述的一种钻井液处理装置，其特征在于：安装套（10.3）内部设置有两道安装密封圈（10.5）的沟槽。

6.根据权利要求1所述的一种钻井液处理装置，其特征在于：每段筛网（14）的支撑架(13)向泥浆入料端（11）方向水平向下倾斜3°角度。

7.根据权利要求1所述的一种钻井液处理装置，其特征在于：振动电机（3）控制端连接变频控制柜（9），加装变频控制柜（9），实现了振动电机（3）转速0-1800r/min的自由调节。

8.根据权利要求1所述的一种钻井液处理装置，其特征在于：分摊入料装置(A)包括电动伸缩杆(23)，电动伸缩杆(23)的顶端贯穿主体支架(2)的右端并固定连接有L型板(16)，L型板(16)的顶端固定连接有喷液管(17)，喷液管(17)的底端固定连接有喷头(18)且喷头(18)贯穿L型板(16)的底端并向下延伸，L型板(16)的前端固定连接有支杆(19)，支杆(19)的顶端设置有接近开关(20)，喷液管(17)的顶端固定连接有软管(21)，软管(21)与出渣口(33)通过转换接头(22)连接。

9.根据权利要求1所述的一种钻井液处理装置，其特征在于：所述分液箱（37）的右侧固定连接有延伸基座（42），所述延伸基座（42）的顶端固定连接有电动伸缩杆（43），所述电动伸缩杆（43）的顶端贯穿分液箱（37）的右端且电动伸缩杆（43）固定连接有L型板（44），所述L型板（44）的顶端固定连接有电动伸缩杆（45），所述电动伸缩杆（45）的底端贯穿第L型板（44）且电动伸缩杆（45）的顶端固定连接有吸油嘴（46），所述分液箱（37）的顶端右侧设置有隔膜泵（70），所述吸油嘴（46）、隔膜泵（49）、油罐（38）均通过油管（47）固定连接。

10.根据权利要求9所述的钻井液处理装置，其特征在于：所述分液箱（37）的左侧内壁固定连接有液位管（39），所述液位管（39）的一端贯穿分液箱（37）并向前延伸且固定连接有测量筒（40），所述测量筒（40）的顶端设置有磁致伸缩液位计（41），所述磁致伸缩液位计（41）的底端贯穿测量筒（40）的顶端并向下延伸。

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