CN113398657A - 一种石油钻井液的除泥沙装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种石油钻井液的除泥沙装置，本发明涉及石油开采设备技术领域。该装置包括沉淀箱，沉淀箱一侧设有循环管，循环管的上端与加速驱动组件连接；加速驱动组件一端连接有进液管，进液管远离加速驱动组件的一端与离心式分离管通过旋转接头连接。该装置便于在离心式分离管旋转的作用下实现钻井液和泥沙的快速分离。
Description
技术领域
本发明涉及石油开采设备技术领域，尤其涉及一种石油钻井液的除泥沙装置。
背景技术
钻井液是钻探过程中，孔内使用的循环冲洗介质。钻井液是钻井的“血液”，又称钻孔冲洗液，现有技术中的钻井液通常添加了多种原料，如正电胶、硅酸盐、甲酸盐以及多元醇等，其价格较高，通常都要将钻井液中的泥沙去除，然后重复使用。
传统的钻井液在回收处理的时候，通常采用沉淀箱和过滤箱的组合来实现钻井液的过滤，但是这种泥沙去除方式耗时长，工作效率低，无法快速的实现钻井液与泥沙的分离。
发明内容
有鉴于此，本发明针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种石油钻井液的除泥沙装置，以解决上述问题之一。
为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案：
一种石油钻井液的除泥沙装置，包括沉淀箱，所述的沉淀箱一侧设有循环管，该循环管的上端与加速驱动组件连接；所述的加速驱动组件一端连接有进液管，该进液管远离加速驱动组件的一端与离心式分离管通过旋转接头连接；所述的离心式分离管的外部套接有旋转筛分筒；所述的旋转筛分筒两端与离心式分离管固定连接；所述的旋转筛分筒的外部还设置有分离外壳；
所述的分离外壳的外侧通过螺栓连接有L固定板，且分离外壳通过L固定板固定安装在机架体上；
所述的加速驱动组件包括外壳体；所述的外壳体设置为锥形状，且在外壳体直径较大的一端贯穿地设置有传动轴，该传动轴通过轴承与外壳体活动连接；所述的传动轴位于外壳体内部的一端配合安装有水轮叶片，该传动轴的另外一端与离心式分离管靠近进液管的一端均配合安装有传动轮，两个所述的传动轮之间通过传动带连接；所述的外壳体内壁上还设置有多个旋流片。
进一步地，所述的沉淀箱内设置有污泥泵，且污泥泵的出水口连接有循环管；所述的循环管下端贯穿沉淀箱后与污泥泵连接，该循环管的上端与外壳体设置有水轮叶片的一端贯通连接。
进一步地，所述的离心式分离管为两个且相互交叉，在离心式分离管的外表面处设置有若干用于钻井液分离的分离孔，且分离孔的直径设置在0.05厘米以下。
进一步地，所述的分离外壳上部设置为圆筒状，该分离外壳的下部设置为矩形箱体状，且在分离外壳的底部固定安装有便于钻井液流出的排液管。
进一步地，所述的离心式分离管的两端通过轴承与分离外壳活动连接，且在离心式分离管远离进液管的一端通过旋转接头连接有回流管。
进一步地，所述的回流管远离离心式分离管的一端设置于回收箱的上方；所述的回收箱上端的一侧设有溢流嘴，该溢流嘴位于沉淀箱的上方。
进一步地，所述的沉淀箱上端扣接有便于拦截大颗粒杂质的格栅，且在沉淀箱内部的一端设置有垫高块；所述的污泥泵固定安装在垫高块的上方。
进一步地，所述的旋流片至少设有三个，且旋流片呈S状设置，并向外壳体的出液口方向聚拢。
进一步地，所述的旋转筛分筒的外部开设有若干通孔，且每个通孔内均设置有滤网；所述的分离外壳的一端还贯穿连接有钻井液进入管。
进一步地，所述的旋转筛分筒靠近回流管一端的外部设有多个拨动齿；所述的拨动齿啮合连接有拨动轮；所述的拨动轮通过转轴与分离外壳转动连接，且在拨动轮上方设置有凸起轴，凸起轴通过驱动杆与转轮传动连接；所述的转轮通过转轴与支撑架连接，且在转轮底部设有多个用于钻井液混合搅拌的搅拌桨。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知：
1、本发明中，在使用的时候，污泥泵将沉淀箱内混合有泥沙的钻井液通过循环管输送至加速驱动组件内，加速驱动组件通过传动轮和传动带的配合带动离心式分离管发生旋转，同时钻井液通过进液管进入离心式分离管内，在离心式分离管旋转的作用下可实现钻井液和泥沙的快速分离；
2、本发明中，当混合有泥沙的钻井液通过循环管输送至加速驱动组件内的时候，钻井液驱动水轮叶片转动，一来可以给离心式分离管一个旋转力，二来可以用于钻井液的推动，外壳体内壁上还设置有多个旋流片，且旋流片呈S状设置，并向外壳体的出液口方向聚拢，这样可以使钻井液在流动的时候具有一个旋转力，再配合外壳体的出液口的变小，从而可增加钻井液的流动速度，由此一来，可以避免泥沙在离心式分离管内发生沉积；
3、本发明中，离心式分离管为两个且相互交叉，在离心式分离管的外表面处设置有若干用于钻井液分离的分离孔，且分离孔的直径设置在0.05厘米以下，在离心式分离管旋转力的作用下，实现了钻井液的离心式分离，分离后的钻井液流至旋转筛分筒内，由于旋转筛分筒与离心式分离管固定连接，同时也处于旋转状态，以此可实现钻井液的二次离心分离，而且旋转筛分筒的外部开设有若干通孔，且每个通孔内均设置有滤网，这样可以提高钻井液的清洁度；
4、本发明中，分离后的泥沙混合着少量的钻井液通过回流管流回回收箱内，在回收箱内经过沉淀后，上层澄清的钻井液通过溢流嘴流回沉淀箱内，便于下一轮的离心分离；
5、本发明中，沉淀箱上端扣接有便于拦截大颗粒杂质的格栅，且在沉淀箱内部的一端设置有垫高块；污泥泵固定安装在垫高块的上方，由此一来可减少污泥泵对泥沙的抽取，减少泥沙进入系统内部；
6、本发明中，为保证过滤后钻井液的使用效果与新生钻井液效果相同，则需要将新生钻井液与过滤后的钻井液进行混合，使用时，离心分离后的钻井液落入分离外壳内，而新生的钻井液则从钻井液进入管分离外壳内，在旋转筛分筒通过拨动齿带动拨动轮转动，在驱动杆的驱动下，转轮带动搅拌桨对新生钻井液和过滤后的钻井液进行混合，通过以上结构的合理优化，能够在不添加任何动力输入源的情况下实现钻井液的混合，从而保证钻井液的使用效果。
为更清楚地阐述本发明的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本发明进行详细说明。
附图说明
图1是本发明石油钻井液的除泥沙装置的立体结构示意图；
图2是本发明石油钻井液的除泥沙装置中图1的左视图；
图3是本发明石油钻井液的除泥沙装置中图1的半剖示意图；
图4是本发明石油钻井液的除泥沙装置中图3的右视图；
图5是本发明石油钻井液的除泥沙装置中平面结构示意图；
图6是本发明石油钻井液的除泥沙装置中图5的A-A剖视图；
图7是本发明石油钻井液的除泥沙装置中加速驱动组件结构示意图；
图8是本发明石油钻井液的除泥沙装置的图7的右视图；
图9是本发明石油钻井液的除泥沙装置的离心式分离管结构示意图；
图10是本发明石油钻井液的除泥沙装置中图9的后视图；
图11是本发明石油钻井液的除泥沙装置拨动轮和转轮连接示意图。
附图标记如下：
1、沉淀箱；2、循环管；3、加速驱动组件；31、外壳体；32、传动轴；33、水轮叶片；34、旋流片；4、进液管；5、分离外壳；6、旋转筛分筒；7、离心式分离管；8、回流管；9、回收箱；10、溢流嘴；11、排液管；12、L固定板；13、传动轮；14、传动带；15、机架体；16、格栅；17、垫高块；18、钻井液进入管；19、拨动齿；20、拨动轮；21、驱动杆；22、转轮；23、支撑架；24、搅拌桨。
具体实施方式
请参照图1至图11所示，其显示出了本发明之较佳实施例的具体结构，一种石油钻井液的除泥沙装置，包括沉淀箱1，所述的沉淀箱1一侧设有循环管2，该循环管2的上端与加速驱动组件3连接；所述的加速驱动组件3一端连接有进液管4，该进液管4远离加速驱动组件3的一端与离心式分离管7通过旋转接头连接；所述的离心式分离管7的外部套接有旋转筛分筒6；所述的旋转筛分筒6两端与离心式分离管7固定连接；所述的旋转筛分筒6的外部还设置有分离外壳5；
所述的分离外壳5的外侧通过螺栓连接有L固定板12，且分离外壳5通过L固定板12固定安装在机架体15上；
所述的加速驱动组件3包括外壳体31；所述的外壳体31设置为锥形状，且在外壳体31直径较大的一端贯穿地设置有传动轴32，该传动轴32通过轴承与外壳体31活动连接；所述的传动轴32位于外壳体31内部的一端配合安装有水轮叶片33，该传动轴32的另外一端与离心式分离管7靠近进液管4的一端均配合安装有传动轮13，两个所述的传动轮13之间通过传动带14连接；所述的外壳体31内壁上还设置有多个旋流片34。
具体地，在使用的时候，污泥泵将沉淀箱1内混合有泥沙的钻井液通过循环管2输送至加速驱动组件3内，加速驱动组件3通过传动轮13和传动带14的配合带动离心式分离管7发生旋转，同时钻井液通过进液管4进入离心式分离管7内，在离心式分离管7旋转的作用下可实现钻井液和泥沙的分离。
本实施例中，所述的沉淀箱1内设置有污泥泵，且污泥泵的出水口连接有循环管2；所述的循环管2下端贯穿沉淀箱1后与污泥泵连接，该循环管2的上端与外壳体31设置有水轮叶片33的一端贯通连接。
具体地，当混合有泥沙的钻井液通过循环管2输送至加速驱动组件3内的时候，钻井液驱动水轮叶片33转动，一来可以给离心式分离管7一个旋转力，二来可以用于钻井液的推动。
本实施例中，所述的离心式分离管7为两个且相互交叉，在离心式分离管7的外表面处设置有若干用于钻井液分离的分离孔，且分离孔的直径设置在0.05厘米以下。
具体地，在离心式分离管7旋转力的作用下，实现了钻井液的离心式分离，分离后的钻井液流至旋转筛分筒6内。
本实施例中，所述的分离外壳5上部设置为圆筒状，该分离外壳5的下部设置为矩形箱体状，且在分离外壳5的底部固定安装有便于钻井液流出的排液管11。
具体地，当分离后的钻井液进入分离外壳5内的时候，通过排液管11可排出，便于后期的收集和使用。
本实施例中，所述的离心式分离管7的两端通过轴承与分离外壳5活动连接，且在离心式分离管7远离进液管4的一端通过旋转接头连接有回流管8。
本实施例中，所述的回流管8远离离心式分离管7的一端设置于回收箱9的上方；所述的回收箱9上端的一侧设有溢流嘴10，该溢流嘴10位于沉淀箱1的上方。
具体地，分离后的泥沙混合着少量的钻井液通过回流管8流回回收箱9内，在回收箱9内经过沉淀后，上层澄清的钻井液通过溢流嘴10流回沉淀箱1内，便于下一轮的离心分离。
本实施例中，所述的沉淀箱1上端扣接有便于拦截大颗粒杂质的格栅16，且在沉淀箱1内部的一端设置有垫高块17；所述的污泥泵固定安装在垫高块17的上方。
具体地，由此一来可减少污泥泵对泥沙的抽取，减少泥沙进入系统内部。
本实施例中，所述的旋流片34至少设有三个，且旋流片34呈S状设置，并向外壳体31的出液口方向聚拢。
具体地，这样可以使钻井液在流动的时候具有一个旋转力，再配合外壳体31的出液口的变小，从而可增加钻井液的流动速度，由此一来，可以避免泥沙在离心式分离管7内发生沉积。
本实施例中，所述的旋转筛分筒6的外部开设有若干通孔，且每个通孔内均设置有滤网；所述的分离外壳5的一端还贯穿连接有钻井液进入管18。
具体地，由于旋转筛分筒6与离心式分离管7固定连接，同时也处于旋转状态，以此可实现钻井液的二次离心分离，而且旋转筛分筒6的外部开设有若干通孔，且每个通孔内均设置有滤网，这样可以提高钻井液的清洁度。
具体地，所述的旋转筛分筒6靠近回流管8一端的外部设有多个拨动齿19；所述的拨动齿19啮合连接有拨动轮20；所述的拨动轮20通过转轴与分离外壳5转动连接，且在拨动轮20上方设置有凸起轴，凸起轴通过驱动杆21与转轮22传动连接；所述的转轮22通过转轴与支撑架23连接，且在转轮22底部设有多个用于钻井液混合搅拌的搅拌桨24。
具体地，为保证过滤后钻井液的使用效果与新生钻井液效果相同，则需要将新生钻井液与过滤后的钻井液进行混合，使用时，离心分离后的钻井液落入分离外壳5内，而新生的钻井液则从钻井液进入管18分离外壳5内，在旋转筛分筒6通过拨动齿19带动拨动轮20转动，在驱动杆21的驱动下，转轮22带动搅拌桨24对新生钻井液和过滤后的钻井液进行混合，通过以上结构的合理优化，能够在不添加任何动力输入源的情况下实现钻井液的混合，从而保证钻井液的使用效果。
本发明的工作原理：在使用的时候，沉淀箱1上端扣接有便于拦截大颗粒杂质的格栅16，且在沉淀箱1内部的一端设置有垫高块17；污泥泵固定安装在垫高块17的上方，由此一来可减少污泥泵对泥沙的抽取，减少泥沙进入系统内部，污泥泵将沉淀箱1内混合有泥沙的钻井液通过循环管2输送至加速驱动组件3内，钻井液驱动水轮叶片33转动，通过传动轮13和传动带14的配合带动离心式分离管7发生旋转，加速驱动组件3的设置，一来可以给离心式分离管7一个旋转力，二来可以用于钻井液的推动，外壳体31内壁上还设置有多个旋流片34，且旋流片34呈S状设置，并向外壳体31的出液口方向聚拢，这样可以使钻井液在流动的时候具有一个旋转力，再配合外壳体31的出液口的变小，从而可增加钻井液的流动速度，由此一来，可以避免泥沙在离心式分离管7内发生沉积，钻井液通过进液管4进入离心式分离管7内，在离心式分离管7旋转的作用下可实现钻井液和泥沙的分离；
离心式分离管7为两个且相互交叉，且单个为弓字状的盘踞管一体式制成，这样可以增加钻井液在离心式分离管7内的流动时长，在离心式分离管7的外表面处设置有若干用于钻井液分离的分离孔，且分离孔的直径设置在0.05厘米以下，在离心式分离管7旋转力的作用下，实现了钻井液的离心式分离，分离后的钻井液流至旋转筛分筒6内，由于旋转筛分筒6与离心式分离管7固定连接，同时也处于旋转状态，以此可实现钻井液的二次离心分离，而且旋转筛分筒6的外部开设有若干通孔，且每个通孔内均设置有滤网，这样可以提高钻井液的清洁度；当分离后的钻井液进入分离外壳5内的时候，通过排液管11可排出，便于后期的收集和使用，分离后的泥沙混合着少量的钻井液通过回流管8流回回收箱9内，在回收箱9内经过沉淀后，上层澄清的钻井液通过溢流嘴10流回沉淀箱1内，便于下一轮的离心分离；
为保证过滤后钻井液的使用效果与新生钻井液效果相同，则需要将新生钻井液与过滤后的钻井液进行混合，使用时，离心分离后的钻井液落入分离外壳5内，而新生的钻井液则从钻井液进入管18分离外壳5内，在旋转筛分筒6通过拨动齿19带动拨动轮20转动，在驱动杆21的驱动下，转轮22带动搅拌桨24对新生钻井液和过滤后的钻井液进行混合，通过以上结构的合理优化，能够在不添加任何动力输入源的情况下实现钻井液的混合，从而保证钻井液的使用效果。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种石油钻井液的除泥沙装置，包括沉淀箱（1），其特征在于：沉淀箱（1）一侧设有循环管（2），循环管（2）的上端与加速驱动组件（3）连接；加速驱动组件（3）一端连接有进液管（4），进液管（4）远离加速驱动组件（3）的一端与离心式分离管（7）通过旋转接头连接；离心式分离管（7）的外部套接有旋转筛分筒（6）；旋转筛分筒（6）两端与离心式分离管（7）固定连接；旋转筛分筒（6）的外部还设置有分离外壳（5）；
分离外壳（5）的外侧通过螺栓连接有L固定板（12），且分离外壳（5）通过L固定板（12）固定安装在机架体（15）上；
加速驱动组件（3）包括外壳体（31）；外壳体（31）设置为锥形状，且在外壳体（31）直径较大的一端贯穿地设置有传动轴（32），传动轴（32）通过轴承与外壳体（31）活动连接；传动轴（32）位于外壳体（31）内部的一端配合安装有水轮叶片（33），传动轴（32）的另外一端与离心式分离管（7）靠近进液管（4）的一端均配合安装有传动轮（13），两个传动轮（13）之间通过传动带（14）连接；外壳体（31）内壁上还设置有多个旋流片（34）。
2.根据权利要求1所述的石油钻井液的除泥沙装置，其特征在于：沉淀箱（1）内设置有污泥泵，且污泥泵的出水口连接有循环管（2）；循环管（2）下端贯穿沉淀箱（1）后与污泥泵连接，循环管（2）的上端与外壳体（31）设置有水轮叶片（33）的一端贯通连接。
3.根据权利要求2所述的石油钻井液的除泥沙装置，其特征在于：离心式分离管（7）为两个且相互交叉，在离心式分离管（7）的外表面处设置有若干用于钻井液分离的分离孔，且分离孔的直径设置在0.05厘米以下。
4.根据权利要求3所述的石油钻井液的除泥沙装置，其特征在于：分离外壳（5）上部设置为圆筒状，分离外壳（5）的下部设置为矩形箱体状，且在分离外壳（5）的底部固定安装有便于钻井液流出的排液管（11）。
5.根据权利要求4所述的石油钻井液的除泥沙装置，其特征在于：离心式分离管（7）的两端通过轴承与分离外壳（5）活动连接，且在离心式分离管（7）远离进液管（4）的一端通过旋转接头连接有回流管（8）。
6.根据权利要求5所述的石油钻井液的除泥沙装置，其特征在于：回流管（8）远离离心式分离管（7）的一端设置于回收箱（9）的上方；回收箱（9）上端的一侧设有溢流嘴（10），溢流嘴（10）位于沉淀箱（1）的上方。
7.根据权利要求6所述的石油钻井液的除泥沙装置，其特征在于：沉淀箱（1）上端扣接有便于拦截大颗粒杂质的格栅（16），且在沉淀箱（1）内部的一端设置有垫高块（17）；污泥泵固定安装在垫高块（17）的上方。
8.根据权利要求7所述的石油钻井液的除泥沙装置，其特征在于：旋流片（34）至少设有三个，且旋流片（34）呈S状设置，并向外壳体（31）的出液口方向聚拢。
9.根据权利要求8所述的石油钻井液的除泥沙装置，其特征在于：旋转筛分筒（6）的外部开设有若干通孔，且每个通孔内均设置有滤网；分离外壳（5）的一端还贯穿连接有钻井液进入管（18）。
10.根据权利要求9所述的石油钻井液的除泥沙装置，其特征在于：旋转筛分筒（6）靠近回流管（8）一端的外部设有多个拨动齿（19）；拨动齿（19）啮合连接有拨动轮（20）；拨动轮（20）通过转轴与分离外壳（5）转动连接，且在拨动轮（20）上方设置有凸起轴，凸起轴通过驱动杆（21）与转轮（22）传动连接；转轮（22）通过转轴与支撑架（23）连接，且在转轮（22）底部设有多个用于钻井液混合搅拌的搅拌桨（24）。
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