CN112696161B - 负压发生和气液分离一体化的负压钻井振动筛 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了负压发生和气液分离一体化的负压钻井振动筛,包括底座、进液缓冲罐、筛框总成、支架、真空软管、减振弹簧、筛框倾角调节装置、排液软管、负压自动排液装置、真空盘、三通管、液雾分离器、连接管、真空限压阀、消音器和负压风机,含屑钻井液进入形成负压的筛网上后,和空气一起快速透过筛网进入真空腔室中,在真空腔室中空气从筛框侧板的开孔被负压风机直接抽走,透过筛网的钻井液在重力作用下沉积在真空盘下部,经排液软管由负压自动排液装置排出;负压的形成和气液分离均在筛网下的真空腔室中完成;本发明的负压自适应性强,气液分离效果好,处理能力大,钻屑含液量少,筛网寿命长,成本低,能耗小,安全性好。

Description

负压发生和气液分离一体化的负压钻井振动筛
技术领域
本发明涉及石油钻井固相控制技术领域,具体涉及负压发生和气液分离一体化的负压钻井振动筛。
背景技术
现有石油钻井的固相控制技术普遍采用振动筛分来清除从井下返回钻井液中的携带出的大部分钻屑,钻屑含液量高,后续环保处理工作量大,成本高。现有技术公开了一种基于真空过滤的连续循环筛网的钻井液固液分离设备,分离出的钻屑体积含液量可降低到40%以下。现有技术还公开了一种脉冲真空的钻井液分离装置,在传统的钻井振动筛出口端的第一张筛网下安装一个真空盘,利用压缩空气的脉冲喷射形成脉动的真空,实现对筛网上即将排出的钻屑干燥,干燥后钻屑的体积含液量也可降低到40%以下。
真空过滤钻井液固液分离设备的结构复杂,价格昂贵,筛网寿命短,功耗大。在传统振动筛上采用压缩空气喷射形成真空时,压缩空气消耗大,使用成本高。此外,形成负压时,被抽吸的钻井液和空气混合后进入气液分离系统进行气液分离,以避免钻井液气浸。真空抽吸的方法所需的气液分离系统体积大,分离效率低,受分离系统高度限制,所能形成的真空较低。压缩空气喷射方法能形成较高的真空度,但空气和钻井液混合后容易形成液雾,使用油基钻井液时具有较大的安全隐患。
为了克服现有技术的缺点,特提出了一种负压发生和气液分离一体化的负压钻井振动筛。
发明内容
本发明的目的在于提供负压发生和气液分离一体化的负压钻井振动筛,能够克服传统钻井振动筛排出钻屑含液量高、真空过滤的钻井液固液分离设备筛网寿命短和成本高、现有负压钻井振动筛气液分离系统体积大、效率低等缺点。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下:
负压发生和气液分离一体化的负压钻井振动筛,包括安装在底座上且内置有的筛网的筛框总成、液雾分离器、负压自动排液装置和设置在筛框总成下方的真空盘,筛框总成设置有竖向管道、横向管道和连接在横向管道中部的接头,竖向管道的底端连通至真空盘,横向管道连通相邻竖向管道,横向管道设置为从接头处向两端下斜的倾斜形状,使得横向管道中的钻井液回流至竖向管道,接头通过真空软管和三通管连通至液雾分离器,真空盘和负压自动排液装置之间通过设置排液软管连通,筛框总成中筛网下方为封闭结构,封闭结构通过排液软管排出钻井液、通过竖向管道排出气体,以实现负压和气液分离,负压形成和气液分离均集成在真空盘中。
在本发明较佳的实施例中,上述负压钻井振动筛还包括负压风机、连接负压风机入口和液雾分离器出口的连接管,连接管上设置调节负压的真空限压阀,负压风机出口设置消音器,对于油基钻井液,排出的空气净化效果好,安全性高,同时减小了噪音。
在本发明较佳的实施例中,上述负压钻井振动筛具有负压模式和常规模式两种工作模式,负压风机开启时,负压钻井振动筛处于负压模式工作,气体经竖向管道、横向管道、真空软管和三通管并通过液雾分离器由负压风机排出,同时钻井液经筛网和真空盘通过排液软管排至负压自动排液装置内;负压风机停机时,负压钻井振动筛处于常规模式工作,仅钻井液排至负压自动排液装置内,便于固液分离和固液气三相的快速分离,在不同工作模式下进行切换。
在本发明较佳的实施例中,上述负压自动排液装置包括设置在下箱体的入口接头、上盖板、中间隔板、下箱体、楔形座、截面呈L形的挡液板、螺杆、螺母和手轮,上盖板将下箱体封闭在底座,中间隔板连接在上盖板底部并将下箱体分隔为两部分,底座设置有对接下箱体的第一通孔,中间隔板与下箱体内壁之间具有间隔H,挡液板的板面贴在第一通孔处,挡液板的板面设有尺寸小于第一通孔的第二通孔,第二通孔的高度大于H,楔形座设置在底座的第一通孔两侧,挡液板的两侧卡入楔形座内,螺杆的底端连接挡液板并带动挡液板上下移动,螺杆顶端通过螺母和手轮固定在底座上。
在本发明较佳的实施例中,上述至少一个真空盘通过排液软管连接至负压自动排液装置的下箱体,能够同时使用多个真空盘,扩大了真空盘的容液量,提高处理效率。
在本发明较佳的实施例中,上述至少一个筛网下方设置有一个真空盘,存在多个筛网时,多个筛网共用一个真空盘或各用一个真空盘,可使用高目数筛网,大幅降低下游固控设备的工作负荷,能够将多个筛网与真空盘搭配使用,筛网和真空盘数量配比兼容性高,提高处理效率。
在本发明较佳的实施例中,上述负压钻井振动筛还包括减振弹簧和安装在底座的筛框倾角调节装置,减振弹簧将筛框总成连接在筛框倾角调节装置顶部,使得筛框总成相对于底座可调节倾角。
在本发明较佳的实施例中,上述筛框总成还包括后挡板、右侧板、横梁、电机座、激振电机、弹簧座、左侧板和筛网张紧装置,后挡板连接右侧板和左侧板,横梁连接右侧板和左侧板,电机座固定连接右侧板和左侧板,且电机座安装有激振电机,弹簧座固定在右侧板和左侧板,筛网张紧装置将筛网固定在右侧板和左侧板,组成了负压钻井振动筛分离钻井液和钻屑的工作区域。
在本发明较佳的实施例中,上述竖向管道为U型立板连接右侧板或左侧板形成,横向管道为U型横板连接右侧板或左侧板形成,竖向管道和横向管道内部形成了气体流经的通道和回流钻井液的通道。
在本发明较佳的实施例中,上述负压钻井振动筛还包括安装在底座的进液缓冲罐和支架,进液缓冲罐内部连通至筛网上部,便于钻井液流入筛网,支架的顶部安装液雾分离器和负压风机。
本发明具有以下有益效果:
(1)处理量大,相同条件下,处理量可以达到常规钻井振动筛的2倍以上;(2)排出的钻屑含液量显著减少,水基钻井液可比常规钻井振动筛的钻屑含液量减少30%以上,油基泥浆可以减少40%以上;(3)可使用高目数筛网,大幅降低下游固控设备的工作负荷;(4)筛网寿命长;(5)高粘度钻井液透筛效果好;(5)负压形成和气液分离均集成在真空盘中,形成的负压高,自适应性强,气液分离效果好;(6)对于油基钻井液,排出的空气净化效果好,安全性高;(7)成本低,能耗小。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定。
图1为本发明的负压发生和气液分离一体化的负压钻井振动筛主视示意图;
图2为本发明的负压发生和气液分离一体化的负压钻井振动筛右视示意图;
图3为本发明的筛框总成的示意图;
图4为本发明图1或图3中的竖向管道A-A截面分布示意图;
图5为本发明图1或图3中的竖向管道B-B截面分布示意图;
图6为本发明图1或图3中的横向管道的C-C截面分布示意图;
图7为本发明的负压自动排液装置的截面示意图;
图8为本发明的负压自动排液装置的倾斜截面立体图;
图标:1-底座,2-进液缓冲罐,300-筛框总成,301-后挡板,302-右侧板,303-筛网,304-横梁,305-U型立板,306-U型横板,307-接头,308-电机座,309-激振电机,310-弹簧座,311-左侧板,312-筛网张紧装置,4-支架,5-真空软管,6-减振弹簧,7-筛框倾角调节装置,8-排液软管,900-负压自动排液装置,901-入口接头,902-上盖板,903-中间隔板,904-下箱体,905-楔形座,906-挡液板,907-螺杆,908-螺母,909-手轮,910-第一通孔,911-第二通孔,10-真空盘,11-三通管,12-液雾分离器,13-连接管,14-真空限压阀,15-消音器,16-负压风机。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,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,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和表示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此,以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作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。
实施例
请参照图1,负压发生和气液分离一体化的负压钻井振动筛,其包括底座1、进液缓冲罐2、筛框总成300、支架4、真空软管5、减振弹簧6、筛框倾角调节装置7、排液软管8、负压自动排液装置900、真空盘10、三通管11、液雾分离器12、连接管13、真空限压阀14、消音器15、负压风机16;筛框总成300包括后挡板301、右侧板302、筛网303、横梁304、U型立板305、U型横板306、接头307、电机座308、激振电机309、弹簧座310、左侧板311和筛网张紧装置312;负压自动排液装置900包括入口接头901、上盖板902、中间隔板903、下箱体904、楔形座905、挡液板906、螺杆907、螺母908和手轮909;该负压钻井振动筛通过进液缓冲罐2将钻井液输送至筛网303,经筛网303将钻井液和钻屑分离,钻井液进入真空盘10,真空盘10和负压自动排液装置900之间通过设置排液软管8连通,筛框总成300中设置真空盘10的筛网303下部为封闭结构并通过排液软管8将钻井液排至负压自动排液装置900内;负压风机16启动时,空气和钻井液透过筛网303进入真空盘10后,少量钻井液形成液雾,和空气混合后通过U型立板305与右侧板302和左侧板311形成的竖向管道、U型横板306与右侧板302和左侧板311形成的横向管道进入三通管11,再进入液雾分离器12内进行液雾分离,分离出的气体通过连接管13经负压风机16排出,从而实现了负压和气液分离,负压形成和气液分离均集成在真空盘10中,形成的负压高,自适应性强,气液分离效果好。
请参照图2,本实施例中,通过液雾分离器12从真空盘10中抽出的气体进行液雾分离,并通过负压风机16形成负压对气体进行抽离;支架4的底端与底座1焊接固定,便于安装液雾分离器12和负压风机16,支架4的顶部与液雾分离器12通过螺栓固定,连接管13的两端分别连接负压风机16入口和液雾分离器12出口,连接管13上设置调节负压的真空限压阀14,负压风机16的出口的管道外壁通过螺栓固定有消音器15,通过真空限压阀14调节真空盘10中的负压,形成的负压高,自适应性强,气液分离效果好,通过消音器15减小了负压风机16抽气工作时的噪音,对于油基钻井液,排出的空气净化效果好,安全性高。
请参照图3,本实施例中,筛框总成300的部分结构连接或装配关系与现有的钻井振动筛相同,后挡板301的两端分别与右侧板302和左侧板311固定焊接,横梁304的两端分别焊接在右侧板302和左侧板311的内壁,这样形成了框架结构,横梁304位于筛网303下方,筛网303布置在右侧板302和左侧板311之间,筛网303通过筛网张紧装置312固定在筛框总成300的框架结构上,通过筛网张紧装置312调节筛网303的张紧度,减振弹簧6安装在弹簧座310设置的安装槽内,弹簧座310焊接固定在右侧板302和左侧板311,进液缓冲罐2固定安装在底座1上,内部连通至筛网303上部,钻井液从进液缓冲罐2的一端进入,再从另一端排至筛网303,便于钻井液的流入筛网303,筛框倾角调节装置7通过螺栓固定安装在底座1,减振弹簧6的底端与筛框倾角调节装置7固定连接,通过筛框倾角调节装置7可对筛框总成300相对于底座1的倾角进行调节;电机座308通过焊接固定右侧板302和左侧板311,电机座308上安装激振电机309,激振电机309转动时产生的激振力带动筛框总成300往复振动,这样组成了负压钻井振动筛分离钻井液和钻屑的工作区域。
真空盘10分别与横梁304、右侧板302和左侧板311焊接固定,且真空盘10与筛框总成300一起振动,至少一个筛网303下方设置有一个真空盘10,存在多个筛网303时,多个筛网303共用一个真空盘10或各用一个真空盘10,可使用高目数筛网303,大幅降低下游固控设备的工作负荷;需要注意的是,筛网303下真空盘10的设置方式,可以采用每张筛网303下设置一个,或采用相邻两张筛网303下设置一个,或所有的筛网303下共同设置一个。筛网303下分别设置多个真空盘10时,所有的真空盘10可以共用一个负压自动排液装置900,也可独立采用一个负压自动排液装置900;筛网303下可全部设置真空盘10,也可部分设置真空盘10;部分设置时,真空盘10设置在排料端一侧的筛网303下,可以采用每张筛网303下设置一个真空盘10,或采用相邻两张筛网303下设置一个真空盘10,或所有的筛网303下共同设置一个真空盘10,而本实施例中,真空盘10设置为两个,而通过将多个筛网303与真空盘10搭配使用,筛网303和真空盘10数量配比兼容性高;两个真空盘10通过排液软管8同时连接至负压自动排液装置900的下箱体904,而通过同时使用两个真空盘10,可扩大真空盘10的容液量,提高处理效率。
请参照图4图5和图6,本实施例的U型立板305设置四根,U型横板306设置两根,设置结构是独特设计的,U型立板305的顶部是封闭的,U型立板305分别焊接在右侧板302和左侧板311并形成竖向管道,其内部具有气液流经的通道,U型横板306分别焊接在右侧板302和左侧板311并形成横向管道,其内部具有气液流经的的通道,而该横向管道为倾斜设置的,接头307焊接在U型横板306的中部,而U型横板306设置为从接头307处向两端下斜的倾斜形状,而U型横板306的两端分别连通相邻U型立板305,使得U型横板306中的钻井液回流至U型立板305,真空盘10在筛网303下方形成腔室,该腔室在右侧板302和左侧板311设置有开口,U型立板305的底端连接在该开口处,通过该开口,腔室与U型立板305、右侧板302和左侧板311形成的竖向管道连通;真空软管5的两端分别将接头307和三通管11连接,三通管11具有三个连接端,三通管11的两端分别连接位于右侧板302和左侧板311外侧的接头307,而三通管11的第三端连通至液雾分离器12,这样通过三通管11将空气和液雾集中到液雾分离器12进行处理,处理量大。
请参照图7和图8,本实施例的负压自动排液装置900将筛掉钻屑的钻井液自动排出并保证空气不会从排液口吸入到真空盘10中,上盖板902将下箱体904封闭在底座1,下箱体904与底座1的内侧焊接固定,下箱体904设置有两个入口接头901,两个入口接头901分别与排液软管8连接,底座1设置有对接下箱体904的第一通孔910,中间隔板903连接在上盖板902底部并将下箱体904分隔为第一部分和第二部分的两部分,中间隔板903与下箱体904内壁之间具有间隔H,这样钻井液从入口接头901进入到第一部分,再从间隔进入到第二部分,最后从第一通孔910排出,而在第一通孔910处设置有挡液板906,挡液板906截面呈L形,其通过板面和横向设置的横向板形成,挡液板906的板面贴在第一通孔910处,挡液板906的板面设有尺寸小于第一通孔910的第二通孔911,本实施例中第一通孔910和第二通孔911分别呈矩形,第二通孔911的高度大于H,钻井液可从第二通孔911进入到底座1内,而在此处的底座1底部设置有用于排出钻井液的出口,楔形座905设置在底座1的第一通孔910两侧,楔形座905具有由顶端至底端逐渐收窄的楔形槽,挡液板906的两侧分别卡入楔形座905的楔形槽内,螺杆907的底端通过螺纹连接挡液板906的横向板并带动挡液板906上下移动,位于该处的底座1顶部开设有通过螺杆907的通孔,螺杆907顶端通过螺母908和手轮909固定在底座1上,该负压自动排液装置900处理量大。
负压钻井振动筛具有负压模式和常规模式两种工作模式,其中本实施例的负压风机16也可采用真空泵;当负压风机16开启时,负压钻井振动筛处于负压模式工作,气体经竖向管道、横向管道、真空软管5和三通管11并通过液雾分离器12排出,同时钻井液经筛网303和真空盘10通过排液软管8排至负压自动排液装置900内,具体地,井口流出携带钻屑的钻井液从进液缓冲罐2流入负压振动筛筛面,在振动作用下,部分钻井液透过入口端的下部无负压的筛网303,一部分和钻屑一起沿筛面向前流动,进入下部有真空盘10的筛网303上,在振动和压差作用下,筛网303上的钻井液和空气快速透过筛网303并进入真空盘10,透过筛网303的空气在真空盘10中,由于负压风机16的抽吸作用,从筛框总成300的右侧板302和左侧板311的开孔,快速进入U型立板305与右侧板302和左侧板311间形成竖向管道中,再通过U型横板306与右侧板302和左侧板311形成的横向管道、真空软管5、三通管11,进入液雾分离器12,空气中所含的液雾被液雾分离器12分离出来并从液雾分离器12的排液口排出,液雾分离器12净化后的空气经过连接管13,进入负压风机16,再经消音器15后排放到大气中;透过筛网303进入真空盘10中的钻井液在重力作用下沉积在真空盘10的下部,通过排液软管8、由负压自动排液装置900排出,当负压风机16进气的压力过低时,真空限压阀14开启,以保证筛网303下的真空盘10中形成适当的负压,避免负压过大将钻屑吸附在筛网303上无法向前输送。负压风机16停机时,负压钻井振动筛处于常规模式工作,钻井液及钻屑流经安装有真空盘10的筛面时,钻井液在振动作用下透过筛网303,在重力作用下汇集到真空盘10,经排液软管8排至负压自动排液装置900内;便于固液分离和固液气三相的快速分离,在不同工作模式下进行切换。
综上所述,通过U型立板和U型横板将真空盘内形成的负压腔室进行连通,通过U型横板的设置便于钻井液回流,通过真空软管和三通管将气液输送至液雾分离器,通过负压风机将气体进行抽离,同时,通过排液软管将筛掉钻屑的钻井液进行收集,通过中间隔板形成缓冲,通过挡液板进行钻井液通道的调节,控制钻井液的自动排出;该负压钻井振动筛,能够将负压发生和气液分离结合,克服传统钻井振动筛排出钻屑含液量高、真空过滤的钻井液固液分离设备筛网寿命短和成本高、现有负压钻井振动筛气液分离系统体积大、效率低等缺点。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不意味着这些实施例说明并描述了本发明的所有可能形式。本领域的普通技术人员将会意识到,这里所述的实施例是为了帮助读者理解本发明的原理,应被理解为本发明的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本发明公开的这些技术启示做出各种不脱离本发明实质的其它各种具体变形和组合,这些变形和组合仍然在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.负压发生和气液分离一体化的负压钻井振动筛,其特征在于,包括安装在底座(1)上且内置有的筛网(303)的筛框总成(300)、液雾分离器(12)、负压自动排液装置(900)和设置在筛框总成(300)下方的真空盘(10),所述筛框总成(300)设置有竖向管道、横向管道和连接在横向管道中部的接头(307),所述竖向管道的底端连通至真空盘(10),所述横向管道连通相邻竖向管道,所述横向管道设置为从接头(307)处向两端下斜的倾斜形状,使得横向管道中的钻井液回流至竖向管道,所述接头(307)通过真空软管(5)和三通管(11)连通至液雾分离器(12),所述真空盘(10)和负压自动排液装置(900)之间通过设置排液软管(8)连通,所述筛框总成(300)中的筛网(303)下方为封闭结构,封闭结构通过排液软管(8)排出钻井液、通过竖向管道排出气体;
所述负压自动排液装置(900)包括设置在下箱体(904)的入口接头(901)、上盖板(902)、中间隔板(903)、下箱体(904)、楔形座(905)、截面呈L形的挡液板(906)、螺杆(907)、螺母(908)和手轮(909),所述上盖板(902)将下箱体(904)封闭在底座(1),所述中间隔板(903)连接在上盖板(902)底部并将下箱体(904)分隔为两部分,所述底座(1)设置有对接下箱体(904)的第一通孔(910),所述中间隔板(903)与下箱体(904)内壁之间具有间隔(H),所述挡液板(906)的板面贴在第一通孔(910)处,所述挡液板(906)的板面设有尺寸小于第一通孔(910)的第二通孔(911),所述第二通孔(911)的高度大于所述中间隔板(903)与下箱体(904)内壁之间具有的间隔(H),所述楔形座(905)设置在底座(1)的第一通孔(910)两侧,所述挡液板(906)的两侧卡入楔形座(905)内,所述螺杆(907)的底端连接挡液板(906)并带动挡液板(906)上下移动,所述螺杆(907)顶端通过螺母(908)和手轮(909)固定在底座(1)上。
2.根据权利要求1所述的负压发生和气液分离一体化的负压钻井振动筛,其特征在于,所述负压钻井振动筛还包括负压风机(16)、连接负压风机(16)入口和液雾分离器(12)出口的连接管(13),所述连接管(13)上设置调节负压的真空限压阀(14),所述负压风机(16)的出口设置消音器(15)。
3.根据权利要求2所述的负压发生和气液分离一体化的负压钻井振动筛,其特征在于,所述负压钻井振动筛具有负压模式和常规模式两种工作模式,所述负压风机(16)开启时,负压钻井振动筛处于负压模式工作,气体经竖向管道、横向管道、真空软管(5)和三通管(11)并通过液雾分离器(12)由负压风机(16)排出,同时钻井液经筛网(303)和真空盘(10)通过排液软管(8)排至负压自动排液装置(900)内;所述负压风机(16)停机时,负压钻井振动筛处于常规模式工作,仅钻井液排至负压自动排液装置(900)内。
4.根据权利要求1所述的负压发生和气液分离一体化的负压钻井振动筛,其特征在于,至少一个所述真空盘(10)通过排液软管(8)连接至负压自动排液装置(900)。
5.根据权利要求4所述的负压发生和气液分离一体化的负压钻井振动筛,其特征在于,至少一个所述筛网(303)下方设置有一个真空盘(10),存在多个筛网(303)时,多个所述筛网(303)共用一个真空盘(10)或各用一个真空盘(10)。
6.根据权利要求1所述的负压发生和气液分离一体化的负压钻井振动筛,其特征在于,所述负压钻井振动筛还包括减振弹簧(6)和安装在底座(1)的筛框倾角调节装置(7),所述减振弹簧(6)将筛框总成(300)连接在筛框倾角调节装置(7)顶部。
7.根据权利要求6所述的负压发生和气液分离一体化的负压钻井振动筛,其特征在于,所述筛框总成(300)还包括后挡板(301)、右侧板(302)、横梁(304)、电机座(308)、激振电机(309)、弹簧座(310)、左侧板(311)和筛网张紧装置(312),所述后挡板(301)连接右侧板(302)和左侧板(311),所述横梁(304)连接右侧板(302)和左侧板(311),所述电机座(308)固定连接在右侧板(302)和左侧板(311),且电机座(308)安装有激振电机(309),所述弹簧座(310)固定在右侧板(302)和左侧板(311),所述筛网张紧装置(312)将筛网(303)固定在右侧板(302)和左侧板(311)。
8.根据权利要求6所述的负压发生和气液分离一体化的负压钻井振动筛,其特征在于,所述竖向管道为U型立板(305)连接右侧板(302)或左侧板(311)形成,所述横向管道为U型横板(306)连接右侧板(302)或左侧板(311)形成。
9.根据权利要求2所述的负压发生和气液分离一体化的负压钻井振动筛,其特征在于,所述负压钻井振动筛还包括安装在底座(1)的进液缓冲罐(2)和支架(4),所述进液缓冲罐(2)内部连通至筛网(303)上部,所述支架(4)的顶部安装液雾分离器(12)和负压风机(16)。
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114458196B (zh) * 2021-08-02 2024-01-02 中海油能源发展股份有限公司 一种钻井岩屑真空减量处理装置及其处理方法
CN113318500A (zh) * 2021-08-02 2021-08-31 四川宝石机械专用车有限公司 一种脉动钻井液振动筛
CN115707851A (zh) * 2021-08-19 2023-02-21 中国石油天然气集团有限公司 负压钻井液岩屑分离器
CN113550705B (zh) * 2021-09-23 2021-12-28 西南石油大学 一种脉冲负压钻井振动筛
CN113669024B (zh) * 2021-10-22 2022-01-04 西南石油大学 一种独立双负压钻井振动筛
CN115445289A (zh) * 2022-10-20 2022-12-09 山东科瑞油气装备有限公司 一种负压自清洁筛网装置
CN115853451A (zh) * 2022-12-31 2023-03-28 河南中正石油起重机械有限公司 一种新型负压振动筛
CN115837191B (zh) * 2023-02-10 2023-05-02 东营石油技术与装备产业研究院有限公司 一种石油钻井液过滤装置
CN116517831A (zh) * 2023-04-27 2023-08-01 华能国际电力股份有限公司上海石洞口第二电厂 一种变频式真空泵系统及气液分离装置
CN116752917B (zh) * 2023-08-17 2023-12-19 河南中正石油起重机械有限公司 一种钻井用负压泥浆振动筛
CN117027701B (zh) * 2023-10-08 2023-12-15 西南石油大学 一种钻井泥浆就地处理系统及方法
CN117772602A (zh) * 2024-02-24 2024-03-29 河北冠能石油机械制造有限公司 一种用于海上钻井平台的物料分选设备及系统

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7380617B1 (en) * 2005-12-06 2008-06-03 Triton Industries, Llc Drill cuttings handling apparatus
CN103080461A (zh) * 2010-03-18 2013-05-01 丹尼尔·盖·波默洛 用于干燥钻探切削物的真空系统和方法的优化
CN206071496U (zh) * 2015-09-25 2017-04-05 西南石油大学 负压钻井液振动筛
CN106955840A (zh) * 2017-05-08 2017-07-18 长江大学 一种用于钻井液泥浆的振动筛
CN207787043U (zh) * 2017-12-27 2018-08-31 四川宝石机械专用车有限公司 双层钻井液振动筛并流进料等流量分配装置
CN108579218A (zh) * 2018-01-15 2018-09-28 西南石油大学 一种新型负压气液分离器
CN110578484A (zh) * 2019-10-11 2019-12-17 西南石油大学 一种基于脉动负压和振动筛分的钻屑含液减量装置
CN111282811A (zh) * 2018-12-06 2020-06-16 湖北鑫鹰环保科技股份有限公司 一种双振幅直线振动筛机激振平台
CN212406866U (zh) * 2020-07-01 2021-01-26 重庆艾瓦特机械制造有限责任公司 一种消音器

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7380617B1 (en) * 2005-12-06 2008-06-03 Triton Industries, Llc Drill cuttings handling apparatus
CN103080461A (zh) * 2010-03-18 2013-05-01 丹尼尔·盖·波默洛 用于干燥钻探切削物的真空系统和方法的优化
CN206071496U (zh) * 2015-09-25 2017-04-05 西南石油大学 负压钻井液振动筛
CN106955840A (zh) * 2017-05-08 2017-07-18 长江大学 一种用于钻井液泥浆的振动筛
CN207787043U (zh) * 2017-12-27 2018-08-31 四川宝石机械专用车有限公司 双层钻井液振动筛并流进料等流量分配装置
CN108579218A (zh) * 2018-01-15 2018-09-28 西南石油大学 一种新型负压气液分离器
CN111282811A (zh) * 2018-12-06 2020-06-16 湖北鑫鹰环保科技股份有限公司 一种双振幅直线振动筛机激振平台
CN110578484A (zh) * 2019-10-11 2019-12-17 西南石油大学 一种基于脉动负压和振动筛分的钻屑含液减量装置
CN212406866U (zh) * 2020-07-01 2021-01-26 重庆艾瓦特机械制造有限责任公司 一种消音器

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
《负压钻井液振动筛上固相颗粒运移规律研究》;候勇俊 等;《工程设计学报》;20180831;第25卷(第4期);第465-471页 *

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