CN113144722A - 一种负压振动筛 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种负压振动筛，包括底座和设置在底座上的筛箱总成；所述筛箱总成包括箱体和设置在箱体内的多个筛网，所述筛网从进料端朝出料端依次并排设置；位于靠出料端一侧的至少一个筛网下方设置有真空仓，位于真空仓底部设置有排液口；位于底座的一侧设置有截流箱，所述截流箱位于真空仓下方，所述真空仓的排液口连接到截流箱的进液口。通过对截流箱的结构进行设计，利用在截流箱内形成的液面将进液口与出液口之间密封隔离，并使真空仓形成密封的腔体，使真空仓内能够形成负压，同时能够实现对分离出的液体进行连续排液，保证设备的连续化运行，大大提高了设备的处理效率。

Description

一种负压振动筛
技术领域
本发明涉及筛分处理设备技术领域，特别涉及一种用于钻井液回收处理的负压振动筛。
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携带出的大部分钻屑，分离出来的钻屑中钻井液的体积含量高达20％-30％，钻井液的损耗大，钻屑后续的环保处理工作量大，处理成本高。为了减少分离出钻屑的含液量，世界上多个公司开展了相关技术的研究，如基于真空过滤的连续循环筛网的钻井液固液分离设备、基于脉冲真空的钻井液分离装置，以及基于脉动负压的振动筛分装置等。基于脉动负压的振动筛网通常是采用真空泵将筛网中的钻井液吸出，然后对钻井液进行气液分离处理，以实现液体与气体之间的分离；这种采用负压方式的振动分离装置中钻井液的处理效率及气液分离处理方式等对装置的处理效果有着重要的影响。现有的基于脉冲负压的振动筛，在处理时往往存在气体、液体之间会相互影响的问题，影响到设备的处理效率，并且设备结构复杂。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的钻井液分离处理效果不好的问题，提供一种负压振动筛。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：
一种负压振动筛，包括底座和设置在底座上的筛箱总成；
所述筛箱总成包括箱体和设置在箱体内的多个筛网，所述筛网从进料端朝出料端依次并排设置；
位于靠出料端一侧的至少一个筛网下方设置有真空仓，所述真空仓两端分别连接在箱体两侧的侧板上，形成上端开口的封闭腔体结构，位于箱体侧板上分别开设有连通孔，箱体侧板外侧位于与连通孔对应位置处分别设置有过渡仓，所述过渡仓与真空仓之间通过连通孔连通，所述过渡仓上分别设置有用于连接负压风机的抽真空接头，位于真空仓底部设置有排液口；
位于底座的一侧设置有截流箱，所述截流箱位于真空仓下方，所述截流箱为封闭腔体结构，所述截流箱上设置有进液口和出液口，所述截流箱内设置有截流板，所述截流板将截流箱内部分隔为两个在截流箱底部连通的腔体，所述进液口和出液口分别位于截流板的两侧，截流箱的两个腔体分别与进液口和出液口连通，所述出液口距截流箱底部的高度大于截流板与截流箱底部之间的间距；
所述真空仓的排液口连接到截流箱的进液口。
上述技术方案中，进一步地，所述过渡仓分别通过软管与负压风机连接，所述过渡仓与负压风机之间分别设置有控制阀门，通过控制阀门控制真空仓内的风量和风压。
上述技术方案中，进一步地，所述过渡仓上抽真空接头远离连通孔设置，从抽真空接头至连通孔位置所述过渡仓内部空间逐渐变小。
上述技术方案中，进一步地，所述截流箱设置在底座内侧，所述截流箱包括在一侧开口的截流箱体，所述截流箱体开口一侧设置在底座的内侧侧板上，使截流箱体形成封闭腔体结构，所述出液口水平开设在内侧侧板上。
上述技术方案中，进一步地，所述截流箱设置在底座内侧，所述截流箱包括在一侧开口的截流箱体，所述截流箱体开口一侧设置在底座的内侧侧板上；
所述底座的内侧侧板上与截流箱体对应位置处开设有与截流箱体开口对应的连通口；
所述内侧侧板上位于连通口位置设置有挡板，所述挡板与内侧侧板之间设置有限位结构，将挡板封堵设置在连通口处，与截流箱体之间形成密封的腔体，所述挡板可沿限位结构上下运动，所述出液口水平开设在挡板上；
所述底座与挡板之间设置有调节机构，所述调节机构可上下调节挡板的位置。
上述技术方案中，进一步地，所述限位结构包括竖直设置在连通口两侧的限位板，所述限位板与内侧侧板之间形成安装槽，所述挡板两侧分别插设在安装槽内。
上述技术方案中，进一步地，所述安装槽为楔形截面结构，所述挡板两侧分别一体成型有与安装槽配合的楔形限位部。
上述技术方案中，进一步地，所述调节机构包括设置在底座上的螺纹杆，所述螺纹杆与底座之间螺纹连接，螺纹杆另一端与挡板之间活动连接。
上述技术方案中，进一步地，所述底座上设置截流箱的对应位置为中空腔体结构，底座上位于中空腔体结构位置的底部设置有开口。
上述技术方案中，进一步地，所述底座的外侧侧板上与连通口对应位置处设置有观察口，所述观察口处活动连接有盖板。
相对于现有技术，本发明所具有的有益效果：
1)在负压振动筛上设置真空仓，使真空仓内产生负压以加速筛网上钻井泥浆的固液分离，通过将抽真空的连通孔与排液口之间分开设置，实现对气体与液体进行单独处理，避免在对真空仓内抽真空时，影响对所分离出液体的正常排放，以及对负压风机抽真空作用效率的影响，相比于现有的分离处理方式能够大大提高固液分离处理的效率。
2)通过对截流箱的结构进行设计，利用在截流箱内形成的液面将进液口与出液口之间密封隔离，并使真空仓形成密封的腔体，使真空仓内能够形成负压环境，同时能够实现对分离出的液体进行连续排液，保证设备的连续化运行，大大提高了设备的处理效率。
3)通过对截流箱的结构进行优化设计，在实现其功能的同时，结构更加简单，在底座上的设置更加方便，与底座之间采用整体式连接结构，使设备具有更好地整体性，极大地方便了设备在钻井现场的安装，并有效降低了设备的故障率。
4)通过将真空仓直接设置在筛箱总成上，使真空仓与筛箱总成之间形成整体结构，避免了筛箱总成在振动下对真空仓与筛箱总成之间连接的影响，提高了设备的整体性能。
5)通过控制两个真空仓内抽真空的风量和风压，根据设备处理特点采用差异化控制，能够有效提高设备的处理效果和处理效率。
6)将截流箱一侧设置为活动式结构，可方便对截流箱内沉积物的清理，使设备的维护更加方便。
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，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明负压振动筛实施例结构立体图。
图2为本发明负压振动筛实施例结构主视图。
图3为本发明负压振动筛实施例中筛箱总成在底座上的结构示意图。
图4为本发明负压振动筛实施例筛箱总成与底座结构主视图。
图5为本发明负压振动筛实施例筛箱总成结构俯视图。
图6为图5中B-B向截面示意图。
图7为图5中C-C向截面示意图。
图8为图7中D处局部示意图。
图9为图7中E处局部示意图。
图10为本发明负压振动筛实施例中截流箱结构示意图。
图中：100、底座，101、内侧侧板，102、盖板，103、开口，104、外侧侧板，105、观察口；
200、筛箱总成，201、箱体，202、箱体侧板，203、筛网，204、真空仓，205、连通孔，206、过渡仓，207、抽真空接头，208、排液口；
300、截流箱，301、截流箱体，302、进液口，303、出液口，304、截流板，305、连通口，306、挡板，307、限位板，308、密封条，309、螺纹杆，310、限位部；
400、负压风机，500、软管。
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。
如图1至5所示，本实施例中的负压振动筛，包括底座100和设置在底座上的筛箱总成200；筛箱总成200包括箱体201和设置在箱体内的多个筛网203，所述筛网203从进料端朝出料端依次并排设置。
如图6，位于靠出料端一侧的两个筛网203下方分别设置有真空仓204，真空仓204呈漏斗状结构。真空仓204两端分别直接焊接连接在箱体两侧的侧板202上，真空仓与箱体之间呈整体式的结构。同时真空仓204与箱体两侧的侧板之间形成在上端开口的封闭腔体结构，真空仓与筛网之间在筛网四周密封连接。位于箱体201两侧的侧板202上分别开设有连通孔205，箱体侧板202外侧位于与连通孔对应位置处分别设置有过渡仓206，此时过渡仓206与真空仓204之间通过连通孔205连通，在过渡仓206上分别设置有用于连接负压风机400的抽真空接头207，方便过渡仓与负压风机之间的连接，同时方便对真空仓内的抽真空处理；通过在负压风机和真空仓之间设置过渡仓，实现负压风机与真空仓之间的连接，方便了负压风机与真空仓之间的连接，可很好地保证设备运行的稳定性和可靠性。
位于真空仓204底部设置有排液口208，真空仓204呈漏斗结构，排液口208位于真空仓底部的中间位置，使排液口208与位于两侧的连通孔205之间相互远离设置，进一步减小抽真空对排液的影响，实现对气液的分离处理。
位于底座100的一侧设置有截流箱300，截流箱300设置在真空仓204下方，截流箱300为封闭腔体结构，在截流箱300上设置有进液口302和出液口303，真空仓的排液口208分别连接到截流箱的进液口302，使真空仓内分离出的液体可直接排放到截流箱内。截流箱300内设置有截流板304，截流板304将截流箱内部分隔为两个在截流箱底部连通的腔体，进液口302和出液口303分别位于截流板的两侧，此时位于截流板两侧的两个腔体分别与进液口302和出液口303连通，其中出液口303距截流箱底部的高度大于截流板304与截流箱底部之间的间距。此时利用在截流箱内形成的液面能够对进液口与出液口之间进行密封隔离，此时液面与截流板之间配合，能够在截流箱内真正形成两个封闭的腔体，其中一个封闭腔体通过进液口与真空仓连通，此时使真空仓内能够形成一个密封的腔体，从而在对真空仓内抽真空时能够在真空仓内形成负压；而另一个封闭腔体通过出液口与外界连通，由于出液口与外界直接连通，当截流箱内的液面达到出液口位置时，截流箱内的液体能够经出液口直接排出，从而能够实现对分离出的液体的连续排液操作，相对于现有的设备大大提高了设备连续处理的能力，提高了分离处理的效率。
本实施例中设置在箱体两侧的过渡仓303分别通过软管500与负压风机连接，所述软管500上分别设置有控制阀门，通过控制阀门可控制两个真空仓内的风量和风压。这里根据设备在处理过程中两个筛网上钻井泥浆含水量的不同状况，对两个筛网下方的真空仓抽真空的风量、风压进行控制，能够进一步提高设备的分离处理效率和固液分离处理的效果，提高设备的整体处理性能。
如图7和8，本实施例中过渡仓206上抽真空接头207远离连通孔205设置，从抽真空接头至连通孔位置所述过渡仓206内部空间逐渐变小。这里过渡仓206采用三角形截面结构，抽真空接头207设置在过渡仓206靠上端的位置，朝箱体侧板外侧倾斜设置，以方便连接软管；方形的连通孔205位于过渡仓206靠下端的位置；过渡仓内从抽真空接头位置到连通孔位置采用空间逐渐变小的结构能够在一定程度上提高抽真空的作用效果，进一步提高负压风机的作用效率。
如图7和9，本实施例中将截流箱300设置在底座100内侧，所述截流箱300包括在一侧开口的截流箱体301，所述截流箱体301开口一侧设置在底座的内侧侧板101上。
作为一种可选的实施方式，可将出液口303水平开设在与截流箱体对应的内侧侧板101上，此时截流箱体301与内侧侧板101之间形成封闭腔体，截流箱300内的液体可经出液口303持续排出截流箱300。
将截流箱直接固定设置在底座的内侧，能够使设备具有很好的整体性，方便设备在钻井现场的安装，同时提高设备整体的可靠性和稳定性。
作为另一种可选的实施方式，如图9和10所示，本实施例中在底座100的内侧侧板101上与截流箱体301对应位置处开设有与截流箱体开口对应的连通口305；内侧侧板101上位于连通口305位置设置有挡板306，挡板306与内侧侧板101之间设置有限位结构，将挡板306封堵设置在连通口305处，与截流箱体301之间形成密封的腔体，挡板306可沿限位结构上下运动，此时出液口303水平开设在挡板306上。
限位结构包括竖直设置在连通口305两侧的限位板306，限位板306与内侧侧板101之间形成安装槽，挡板306两侧分别插设在安装槽内。安装槽为楔形截面结构，挡板306两侧分别一体成型有与安装槽配合的楔形限位部310。该限位结构设置方便、结构简单，在对挡板进行有效固定限位的同时，挡板与内侧侧板之间能够紧密配合；在内侧侧板四周分别设置有密封条308，用于对挡板与内侧侧板之间进行密封，增加截流箱的整体密封性能。
在底座100与挡板306之间设置有调节机构，调节机构可上下调节挡板306的位置。调节机构包括设置在底座上的螺纹杆309，所述螺纹杆309与底座100之间螺纹连接，螺纹杆309另一端与挡板306之间活动连接。通过调节螺纹杆可方便对挡板在上下方向上位置的调节。
如图9，本实施例中底座100上设置截流箱的对应位置为中空腔体结构，底座100上位于中空腔体结构位置的底部设置有开口103。这样截流箱内排出的液体能直接通过底座上的开口排出，方便对钻井液的回收处理。
在底座的外侧侧板104上与连通口对应位置处设置有观察口105，观察口105处活动连接有盖板102。
在对钻井泥浆进行分离处理时，分离出来的钻井液经截流箱回收后排出，容易在截流箱底部形成大量的固体沉积物，影响截流箱的处理效果；此时可调节螺纹杆，升起挡板，使截流箱体的开口一侧开启，打开观察口上的盖板，可直接对截流箱内部进行冲洗，对截流箱内部的沉积物进行清理。
本实施例中的负压振动筛通过对负压分离处理结构进行优化设计，能够显著提高负压分离处理效果，能够有效降低油基泥浆的含油率，减小钻井油基的使用和消耗，从而减小钻井岩屑的处理量。
通过试验对比，以某钻井平台三开油基泥浆的处理为例，采用传统振动筛处理后的油基泥浆含油率为19％-21％，而采用本发明负压振动筛处理后的油基泥浆含油率为8％-12％；即采用本发明负压振动筛相比传统振动筛，处理后油基泥浆的含油率能够减少9％-11％。
通过增加对钻井液的分离处理效率，能够提高对钻井液中油基的回收率，从而能够减小油基的消耗；从油基消耗系数来看，采用本发明负压振动筛油基泥浆的消耗量每100米能够节省4-5mm3，以钻井平台三开(油基)、2200-2500m的应用段为例，平均每口井能够减少油基的用量80-100mm3；以钻井油基7000-8000元/mm3计算，每口井能够节约费用60-80万元。
在对钻井液的充分分离处理的同时，由于实现了对钻井液的充分分离，从而能够减小对分离出来的岩屑的处理量；以钻井平台三开(油基)、2200-2500m的应用段为例，每口井能够减少40-80吨的岩屑；以3000元/t的岩屑处理费计算，每口井能够节约费用12-24万元。
综上，采用本发明的负压振动筛每口井能够节约70-100万元左右，具有很好的经济效益。
在本发明的描述中，需要说明的是，所采用的术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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，本发明的描述中若出现“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种负压振动筛，其特征在于，包括底座和设置在底座上的筛箱总成；
所述筛箱总成包括箱体和设置在箱体内的多个筛网，所述筛网从进料端朝出料端依次并排设置；
位于靠出料端一侧的至少一个筛网下方设置有真空仓，所述真空仓两端分别连接在箱体两侧的侧板上，形成上端开口的封闭腔体结构，位于箱体侧板上分别开设有连通孔，箱体侧板外侧位于与连通孔对应位置处分别设置有过渡仓，所述过渡仓与真空仓之间通过连通孔连通，所述过渡仓上分别设置有用于连接负压风机的抽真空接头，位于真空仓底部设置有排液口；
位于底座的一侧设置有截流箱，所述截流箱位于真空仓下方，所述截流箱为封闭腔体结构，所述截流箱上设置有进液口和出液口，所述截流箱内设置有截流板，所述截流板将截流箱内部分隔为两个在截流箱底部连通的腔体，所述进液口和出液口分别位于截流板的两侧，截流箱的两个腔体分别与进液口和出液口连通，所述出液口距截流箱底部的高度大于截流板与截流箱底部之间的间距；
所述真空仓的排液口连接到截流箱的进液口。
2.根据权利要求1所述的负压振动筛，其特征在于，所述过渡仓分别通过软管与负压风机连接，所述过渡仓与负压风机之间分别设置有控制阀门，通过控制阀门控制真空仓内的风量和风压。
3.根据权利要求1或2所述的负压振动筛，其特征在于，所述过渡仓上抽真空接头远离连通孔设置，从抽真空接头至连通孔位置所述过渡仓内部空间逐渐变小。
4.根据权利要求1所述的负压振动筛，其特征在于，所述截流箱设置在底座内侧，所述截流箱包括在一侧开口的截流箱体，所述截流箱体开口一侧设置在底座的内侧侧板上，使截流箱体形成封闭腔体结构，所述出液口水平开设在内侧侧板上。
5.根据权利要求1所述的负压振动筛，其特征在于，所述截流箱设置在底座内侧，所述截流箱包括在一侧开口的截流箱体，所述截流箱体开口一侧设置在底座的内侧侧板上；
所述底座的内侧侧板上与截流箱体对应位置处开设有与截流箱体开口对应的连通口；
所述内侧侧板上位于连通口位置设置有挡板，所述挡板与内侧侧板之间设置有限位结构，将挡板封堵设置在连通口处，与截流箱体之间形成密封的腔体，所述挡板可沿限位结构上下运动，所述出液口水平开设在挡板上；
所述底座与挡板之间设置有调节机构，所述调节机构可上下调节挡板的位置。
6.根据权利要求5所述的负压振动筛，其特征在于，所述限位结构包括竖直设置在连通口两侧的限位板，所述限位板与内侧侧板之间形成安装槽，所述挡板两侧分别插设在安装槽内。
7.根据权利要求6所述的负压振动筛，其特征在于，所述安装槽为楔形截面结构，所述挡板两侧分别一体成型有与安装槽配合的楔形限位部。
8.根据权利要求5所述的负压振动筛，其特征在于，所述调节机构包括设置在底座上的螺纹杆，所述螺纹杆与底座之间螺纹连接，螺纹杆另一端与挡板之间活动连接。
9.根据权利要求4或5所述的负压振动筛，其特征在于，所述底座上设置截流箱的对应位置为中空腔体结构，底座上位于中空腔体结构位置的底部设置有开口。
10.根据权利要求9所述的负压振动筛，其特征在于，所述底座的外侧侧板上与连通口对应位置处设置有观察口，所述观察口处活动连接有盖板。
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