CN113318538A - 一种负压振动筛气路脉冲装置 - Google Patents

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刘有平
李华川
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杜海波
赵欢
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Abstract

本发明涉及负压振动筛技术领域，具体是一种负压振动筛气路脉冲装置，用于解决现有技术在石油钻井中，使用恒负压振动筛存在钻屑易在筛网上堆积堵塞筛网，从而使得脱液效果变差、处理量减少的问题。本发明包括气路脉冲机构，所述气路脉冲机构通过动静软管连接有负压吸盘，所述气路脉冲机构连接有变频减速电机，所述变频减速电机电性连接有变频控制柜，所述气路脉冲机构通过管线连接有负压风机，所述气路脉冲机构通过变频减速电机的旋转，在负压风机的作用下可产生间隙性负压。本发明中通过可以产生间隙性负压的负压脉冲机构使负压吸盘能产生间隙性负压，从而可以使钻屑不容易堆积在筛网上，使筛网的脱液效果更好，处理量更大。

Description

一种负压振动筛气路脉冲装置
技术领域
本发明涉及负压振动筛技术领域，尤其涉及石油钻井中负压振动筛的气路脉冲技术领域，更具体的是涉及一种负压振动筛气路脉冲装置。
背景技术
石油勘探就是为了寻找和查明油气资源，而利用各种勘探手段了解地下的地质状况，认识生油、储油、油气运移、聚集、保存等条件，综合评价含油气远景，确定油气聚集的有利地区，找到储油气的圈闭，并探明油气田面积，搞清油气层情况和产出能力的过程，为国家增加原油储备及相关油气产品，伴随石油钻探作业产生的钻屑等废弃物的高效处理一直是钻井行业的一个难题。
过去常常采用填埋处理，给环境带来无法估量的影响，国外已禁止此种方式处理钻屑，国内的环保法规对钻屑处理要求已和国际接轨；目前，井场钻屑处理采用岩屑甩干机作为核心设备，实际应用中滤网堵塞使甩干机工作很短时间后就无法分离钻屑中的液体，且能耗大，成本高；此外，随着钻井技术的不断进步，深井、超深井、页岩气井数量与日俱增，钻遇地层日益复杂，对振动筛的固液分离能力也提出了更高的要求，负压振动筛由于能提供一定的压力差值，相比常规钻井液振动筛具有更好的固液分离能力和更大的处理量，还将固控技术和钻屑脱液技术有机的结合起来，具有广阔的发展前景。
但是由于负压具有的吸附作用，在减少钻屑含液量的同时也对固体颗粒形成吸附，造成现有的恒负压振动筛普遍存在钻屑易在筛网上堆积的现象，使得脱液效果变差、处理量减少。为解决恒负压振动筛的上述问题，我们提出了一种负压振动筛气路脉冲装置，同时，此气路脉冲装置的脉冲间隙时间可通过变频控制箱进行调节以适应不同体系的钻井液的要求。
发明内容
基于以上问题，本发明提供了一种负压振动筛气路脉冲装置，用于解决现有技术在石油钻井中，使用恒负压振动筛存在钻屑易在筛网上堆积堵塞筛网，从而使得脱液效果变差、处理量减少的问题，可调节脉冲的速度以满足不同体系的钻井液的要求。本发明中通过可以产生间隙性负压的负压脉冲机构使负压吸盘能产生间隙性负压，从而使振动筛负压系统的气路实现脉冲供应，即负压产生一段时间、断开一段时间，进而可以使钻屑不容易堆积在筛网上，使筛网的脱液效果更好，处理量更大。
本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案：
一种负压振动筛气路脉冲装置，包括气路脉冲机构，所述气路脉冲机构通过动静软管连接有负压吸盘，所述气路脉冲机构连接有变频减速电机，所述变频减速电机电性连接有变频控制柜，所述气路脉冲机构通过管线连接有负压风机，所述气路脉冲机构通过变频减速电机的旋转，在负压风机的作用下可产生间隙性负压。
负压脉冲机构的优选结构为：所述负压脉冲机构包括外壳，所述外壳上开有第一进气口、第二进气口和出气口，所述外壳内安装有脉冲转子，所述脉冲转子使第一进气口与出气口连通或使第二进气口与出气口连通，所述第一进气口通过管线与负压吸盘连接，所述第二进气口与大气连通，所述出气口与负压风机连接。
进一步的，所述脉冲转子通过轴承与外壳连接，所述脉冲转子上开有凹槽，所述凹槽与出气口连通，所述第一进气口和第二进气口相对设置，且凹槽与第一进气口或第二进气口连通，所述脉冲转子与出气口相对的端面安装有变频减速电机。
优选的，所述负压风机通过连接盘与脉冲转子连接，所述连接盘安装在出气口上。
优选的，所述凹槽呈L型。
优选的，所述脉冲转子的端面还开有安装槽，所述安装槽内开有键槽，所述键槽内安装有键，所述变频减速电机的输出端通过键与脉冲转子连接。
优选的，所述安装槽、第一进气口、第二进气口和出气口呈十字型结构。
本发明的有益效果如下：
（1）本发明中通过可以产生间隙性负压的负压脉冲机构使负压吸盘能产生间隙性负压，从而使振动筛负压系统的气路实现脉冲供应，即负压产生一段时间、断开一段时间，进而可以使钻屑不容易堆积在筛网上，使筛网的脱液效果更好，处理量更大。
（2）本发明中当脉冲转子使出气口与第一进气口连通，使脉冲转子使出气口与第二进气口不连通时，负压风机产生的负压依次通过脉冲转子、管线传递到负压吸盘处，负压吸盘产生负压，筛网上钻屑包裹液相，实现对含湿钻屑的压差脱水和气体置换脱水；当脉冲转子使出气口与第二进气口连通，使脉冲转子使出气口与第一进气口不连通时，出气口与外界连通，负压吸盘的负压中断，筛网上的钻屑正常振动排出。
（3）本发明中当变频减速电机带动脉冲转子旋转使凹槽将第一进气口与出气口连通时，负压吸盘产生负压，实现对含湿钻屑的压差脱水和气体置换脱水；当变频减速电机带动脉冲转子旋转使凹槽将第二进气口与出气口连通时，负压吸盘的负压中断，筛网上的钻屑正常振动排出，通过在脉冲转子上开设盲孔凹槽，并由变频减速电机带动脉冲转子旋转，可以更加容易频率更稳定的实现第一进气口或第二进气口与出气口连通，从而可以更容易实现负压吸盘间隙性产生负压。
（4）本发明中变频减速电机转速可以通过变频调速控制柜控制，可根据钻井现场工况将脉冲转子的转动频率调整到适合的范围内，从而更容易保证钻屑干燥度的同时实现顺利排渣。
附图说明
图1为本发明整体装置控制系统的使用连接示意图；
图2为本发明第一进气口与出气口连通时的正面剖视结构简图；
图3为本发明第二进气口与出气口连通时的正面剖视结构简图；
附图标记：1负压风机，2气路脉冲机构，21外壳，22第一进气口，23出气口，24连接盘，25轴承，26脉冲转子，261凹槽，27第二进气口，28安装槽，29键，3负压吸盘，4变频调速控制柜，5变频减速电机。
具体实施方式
为了本技术领域的人员更好的理解本发明，下面结合附图和以下实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例：
如图1-3所述，一种负压振动筛气路脉冲装置，包括气路脉冲机构2，气路脉冲机构2通过动静软管连接有负压吸盘3，气路脉冲机构2连接有变频减速电机5，变频减速电机5电性连接有变频控制柜4，气路脉冲机构2通过管线连接有负压风机1，气路脉冲机构2通过变频减速电机5的旋转，在负压风机1的作用下可产生间隙性负压。
工作原理：使用该装置时，将负压吸盘3放在筛网的合适位置，然后通过负压风机1产负压，变频减速电机5使气路脉冲机构2产生间隙性负压，气路脉冲机构2产生的间隙性负压传递到负压吸盘3处，这样负压吸盘3就会产生间隙性负压，当负压吸盘3产生负压时，实现对筛网中含湿钻屑的压差脱水和气体置换脱水，当负压吸盘3没有产生负压时，筛网上的钻屑正常振动排出，其中，变频减速电机5转速可以通过变频调速控制柜4控制，可根据钻井现场工况将脉冲转子26的转动频率调整到适合的范围内，因此负压的间隙时间可通过变频控制柜4进行调节，从而更容易保证钻屑干燥度的同时实现顺利排渣，如此负压吸盘3的负压产生一段时间，断开一段时间，从而可以使钻屑不容易堆积在筛网上，使筛网的脱液效果更好，处理量更大。
负压脉冲机构可以产生间隙性负压的优选结构为：负压脉冲机构包括外壳21，外壳21上开有第一进气口22、第二进气口27和出气口23，外壳21内安装有脉冲转子26，脉冲转子26使第一进气口22与出气口23连通或使第二进气口27与出气口23连通，第一进气口22通过管线与负压吸盘3连接，第二进气口27与大气连通，出气口23与负压风机连接。当脉冲转子26使出气口23与第一进气口22连通，使脉冲转子26使出气口23与第二进气口27不连通时，负压风机1产生的负压依次通过脉冲转子26、管线传递到负压吸盘3处，负压吸盘3产生负压，筛网上钻屑包裹液相，实现对含湿钻屑的压差脱水和气体置换脱水；当脉冲转子26使出气口23与第二进气口27连通，使脉冲转子26使出气口23与第一进气口22不连通时，出气口23与外界连通，负压吸盘3的负压中断，筛网上的钻屑正常振动排出。
进一步的脉冲转子26间隙性使第一进气口22与出气口23连通或使第二进气口27与出气口23连通的优选结构为：脉冲转子26通过轴承25与外壳21连接，脉冲转子26上开有凹槽261，凹槽261与出气口23连通，第一进气口22和第二进气口27相对设置，且凹槽261与第一进气口22或第二进气口27连通，脉冲转子26与出气口23相对的端面安装有变频减速电机5，负压风机为负压风机1，负压风机1通过连接盘24与脉冲转子26连接，连接盘24安装在出气口23上，这样便于负压风机1相应的管线与脉冲转子26连接。当变频减速电机5带动脉冲转子26旋转使凹槽261将第一进气口22与出气口23连通时，负压吸盘3产生负压，实现对含湿钻屑的压差脱水和气体置换脱水；当变频减速电机5带动脉冲转子26旋转使凹槽261将第二进气口27与出气口23连通时，负压吸盘3的负压中断，筛网上的钻屑正常振动排出，通过在脉冲转子26上开设盲孔凹槽261，并由变频减速电机5带动脉冲转子26旋转，可以更加容易频率更稳定的实现第一进气口22或第二进气口27与出气口23连通，从而可以更容易实现负压吸盘3间隙性产生负压。
其中，凹槽261呈L型，凹槽261为L型盲孔，可以更加容易实现第一进气口22与出气口23连通时，第二进气口27与出气口23断开，第二进气口27与出气口23连通时，第一进气口22与出气口23断开。
优选的，脉冲转子26的端面还开有安装槽28，安装槽28内开有键29槽，键29槽内安装有键29，变频减速电机5的输出端通过键29与脉冲转子26连接。其中，安装槽28还可以设计为阶梯孔，可以使变频减速电机5的输出端更加稳定，通过键29将变频减速电机5的输出端与脉冲转子26连接，可以更进一步的使变频减速电机5输出的旋转运动更加稳定，从而可以使整个脉冲装置更加稳定。
优选的，安装槽28、第一进气口22、第二进气口27和出气口23呈十字型结构，这种布置一方面更容易加工出安装槽28、第一进气口22、第二进气口27和出气口23，另一方面，可以使脉冲转子26内的气压流通更加顺畅。
如上即为本发明的实施例。上述实施例以及实施例中的具体参数仅是为了清楚表述发明验证过程，并非用以限制本发明的专利保护范围，本发明的专利保护范围仍然以其权利要求书为准。

Claims (7)

1.一种负压振动筛气路脉冲装置，其特征在于：包括气路脉冲机构（2），所述气路脉冲机构（2）通过动静软管连接有负压吸盘（3），所述气路脉冲机构（2）连接有变频减速电机（5），所述变频减速电机（5）电性连接有变频控制柜（4），所述气路脉冲机构（2）通过管线连接有负压风机（1），所述气路脉冲机构（2）通过变频减速电机（5）的旋转，在负压风机（1）的作用下可产生间隙性负压。
2.根据权利要求1所述的一种负压振动筛气路脉冲装置，其特征在于：所述负压脉冲机构包括外壳（21），所述外壳（21）上开有第一进气口（22）、第二进气口（27）和出气口（23），所述外壳（21）内安装有脉冲转子（26），所述脉冲转子（26）使第一进气口（22）与出气口（23）连通或使第二进气口（27）与出气口（23）连通，所述第一进气口（22）通过管线与负压吸盘（3）连接，所述第二进气口（27）与大气连通，所述出气口（23）与负压风机（1）连接。
3.根据权利要求2所述的一种负压振动筛气路脉冲装置，其特征在于：所述脉冲转子（26）通过轴承（25）与外壳（21）连接，所述脉冲转子（26）上开有凹槽（261），所述凹槽（261）与出气口（23）连通，所述第一进气口（22）和第二进气口（27）相对设置，且凹槽（261）与第一进气口（22）或第二进气口（27）连通，所述脉冲转子（26）与出气口（23）相对的端面安装有变频减速电机（5）。
4.根据权利要求3所述的一种负压振动筛气路脉冲装置，其特征在于：所述负压风机（1）通过连接盘（24）与脉冲转子（26）连接，所述连接盘（24）安装在出气口（23）上。
5.根据权利要求3所述的一种负压振动筛气路脉冲装置，其特征在于：所述凹槽（261）呈L型。
6.根据权利要求3所述的一种负压振动筛气路脉冲装置，其特征在于：所述脉冲转子（26）的端面还开有安装槽（28），所述安装槽（28）内开有键槽，所述键槽内安装有键（29），所述变频减速电机（5）的输出端通过键（29）与脉冲转子（26）连接。
7.根据权利要求6所述的一种负压振动筛气路脉冲装置，其特征在于：所述安装槽（28）、第一进气口（22）、第二进气口（27）和出气口（23）呈十字型结构。
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