CN115162982B - 地质录井岩样清洗系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种地质录井岩样清洗系统，涉及地质勘探设备技术领域，解决了现有技术中存在的油田现场录井岩屑通过人工进行清洗，工人劳动强度大、工作效率低的问题。该系统包括岩样输送装置、岩样清洗装置以及岩样存储装置，捞砂取样时，岩样输送装置能承接振动筛排砂端处的岩屑且能将岩屑输送至岩样清洗装置内部进行岩样清洗，清洗完成的岩屑通过岩样清洗装置的出砂口排出至岩样存储装置内，收集岩屑样品，取完样品后，录井人员将岩屑放入干燥箱进行干燥，本发明将人工清洗岩样改为机械清洗岩样，大大缩短了工人在本岗位工作时间，降低了劳动强度，提高了工作效率。

Description

地质录井岩样清洗系统

技术领域

本发明涉及地质勘探设备技术领域，尤其是涉及一种地质录井岩样清洗系统。

背景技术

油气勘探过程中，井下岩样是恢复地下地质剖面、进行精细地质研究的基础，是油气资源勘探、开发效果实时评价最直接的手段。岩性描述和定名是岩样分析的重要内容和主要技术性工作，岩石岩样的质量将直接影响着对岩样分析观察的水平，进而对勘探开发产生影响。岩样的分析和判断是油气勘探工作的重要组成部分，是开展地层评价和油气资源评价的基础物性资料，而岩样在地面的捞取、洗涤和筛滤是进行所有工作的前提和保障。

目前，钻井现场岩样录井基本都是人工取样和人工清洗，清洗工具由洗砂盆(平底大铁盆)和搅拌棒(铁丝弯钩)组成。录井人员用搅拌棒反复搅拌清水中的岩样，清水变浑浊后将水倒掉重新加入清水，如此反复清洗直至将附着在岩样上污物彻底洗掉，盆中只留下能够看得出岩石本色和形状的清洁岩样。

但是，本申请人发现现有的采用人工清洗岩样的方式至少存在以下技术问题:

通过人工清洗特别费时、费力、费水、工人劳动强度大，工作效率低。此外，随着钻井深度的不断增加，高密度、高粘度、多组分钻井液对钻屑清洗难度影响越来越大；冬季低温环境引起的岩样凝固等进一步加剧清洗难度。常规岩样录井方式难以满足现场工作需求。

发明内容

有鉴于此，为了解决现有技术中存在的油田现场录井岩屑通过人工进行清洗，工人劳动强度大、工作效率低的技术问题，本发明的目的在于提供一种地质录井岩样清洗系统。

为了实现上述目的，本发明提供了一种地质录井岩样清洗系统，包括岩样输送装置、岩样清洗装置以及岩样存储装置，其中:

所述岩样输送装置能承接振动筛排砂端处的岩屑且能将岩屑输送至所述岩样清洗装置内部，所述岩样清洗装置上存在出砂口，所述岩样存储装置放置于所述出砂口的下方，通过所述岩样清洗装置清洗后的岩样能通过所述出砂口流出以掉落至所述岩样存储装置内。

作为本发明的进一步改进，所述岩样输送装置包括传送带组件和液压机构，所述液压机构与所述传送带组件连接，所述液压机构存在伸出与缩回状态，处于伸出状态的所述液压机构能带动所述传送带组件移动至振动筛排砂端的下方，所述传送带组件能承接振动筛排砂端的岩屑且能将其上的岩屑传送至所述岩样清洗装置；处于缩回状态的所述液压机构能带动所述传送带组件移动至振动筛外侧以远离振动筛排砂端。

作为本发明的进一步改进，所述传送带组件包括传送带、滚筒以及支撑座，沿岩屑的传送方向间隔设置有多个所述滚筒，所述传送带套设在所述滚筒上，所述液压机构与岩屑传送方向上设置的第一个滚筒相连接，其余所述滚筒均与所述支撑座连接。

作为本发明的进一步改进，沿岩屑的传送方向依次设置有第一滚筒、第二滚筒和第三滚筒，所述液压机构包括两个相对设置的液压缸，两个所述液压缸分别与所述第一滚筒的两端固定连接，所述第二滚筒和所述第三滚筒均与所述支撑座相连接，所述液压缸能带动所述传送带移动至振动筛排砂端的下方，还能带动所述传送带移动至振动筛外侧。

作为本发明的进一步改进，所述振动筛包括振动筛本体以及设置于所述振动筛本体下方的底座，所述底座上固定设置有限量机构，所述传送带带动其上的岩屑向岩样清洗装置输送的过程中能经过所述限量机构，且所述限量机构能阻止所述传送带上位于所述限量机构上方的岩屑被传送至所述岩样清洗装置内。

作为本发明的进一步改进，所述岩样清洗装置包括外壳、进液机构以及清洗推送机构，所述外壳上设置有进料口、排液口和出砂口，所述进液机构设置于所述外壳内且通过进液管线与储液装置相连通，所述清洗推送机构设置在所述进液机构，通过所述进料口进入所述外壳内的岩屑能经所述清洗推送机构清洗并推送至所述出砂口之外。

作为本发明的进一步改进，所述进液机构包括进液管，所述进液管的一端通过所述进液管线与所述储液装置连通，所述进液管的外壁上开设有喷水孔，所述储液装置内的液体能进入所述进液管并通过所述喷水孔喷出至所述外壳内，所述进液管的外壁上固定设置有所述清洗推送机构。

作为本发明的进一步改进，所述清洗推送机构包括清洗毛刷和螺旋刮板，所述进液管的外壁上间隔设置有多个所述清洗毛刷，所述螺旋刮板固定设置在所述进液管的外壁上，进入所述外壳内的岩屑能通过所述清洗毛刷清洗干净且能在所述螺旋刮板的推动下由所述出砂口排出至所述外壳之外。

作为本发明的进一步改进，所述地质录井岩样清洗系统还包括废液处理装置，所述外壳上的排液口通过连接管路与所述废液处理装置的入液口相连通，所述废液处理装置的出液口与钻井液配浆罐相连通。

作为本发明的进一步改进，所述废液处理装置包括壳体以及设置在所述壳体内的分隔板，所述壳体内形成有用于容纳废液的容置腔室，所述壳体的底部固定设置有两个所述分隔板，所述分隔板能将所述容置腔室分隔成缓冲区、沉降区和清液区，所述分隔板的上表面低于所述壳体的上表面，所述缓冲区设置有所述入液口，所述岩样清洗装置内的清洗污液能通过所述入液口进入所述缓冲区，经缓冲沉降后进入所述沉降区，在所述沉降区的絮凝剂作用下进行固液分离，絮凝后的上部液体进入所述清液区，所述清液区上设置有出液口。

本发明提供的地质录井岩样清洗系统，包括岩样输送装置、岩样清洗装置以及岩样存储装置，捞砂取样时，岩样输送装置能承接振动筛排砂端处的岩屑且能将岩屑输送至岩样清洗装置内部进行岩样清洗，清洗完成的岩屑通过岩样清洗装置的出砂口排出至岩样存储装置内，收集岩屑样品，取完样品后，录井人员将岩屑放入干燥箱进行干燥，本发明将人工清洗岩样改为机械清洗岩样，大大缩短了工人在本岗位工作时间，降低了劳动强度，提高了工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。

图1是本发明实施例提供的地质录井岩样清洗系统的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的地质录井岩样清洗系统与振动筛配合的一张结构示意图；

图3是本发明实施例提供的地质录井岩样清洗系统与振动筛配合的另一张结构示意图；

图4是本发明实施例提供的振动筛的结构示意图；

图5是本发明实施例提供的岩样清洗装置与岩样存储装置的一张配合示意图；

图6是本发明实施例提供的岩样清洗装置与岩样存储装置的另一张配合示意图；

图7是本发明实施例提供的岩样清洗装置的剖面图。

附图标记：1、岩样输送装置；11、传送带；12、第一滚筒；13、第二滚筒；14、第三滚筒；15、支撑座；16、液压机构；2、岩样清洗装置；21、外壳；211、进料口；212、排液口；213、出砂口；22、进液机构；221、进液管；222、喷水孔；23、清洗推送机构；231、清洗毛刷；232、螺旋刮板；3、岩样存储装置；31、转盘式样品盒；311、存储格；32、安装座；4、振动筛本体；5、底座；6、限量机构；7、废液处理装置；71、壳体；711、缓冲区；712、沉降区；713、清液区；72、分隔板；8、连接管路；9、加药漏斗。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。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的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”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”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

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，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。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参见图1～图7，本发明提供了一种地质录井岩样清洗系统，包括岩样输送装置1、岩样清洗装置2以及岩样存储装置3，其中，岩样输送装置1能承接振动筛排砂端处的岩屑且能将岩屑输送至岩样清洗装置2内部，岩样清洗装置2上存在出砂口213，岩样存储装置3放置于出砂口213的下方，通过岩样清洗装置2清洗后的岩样能通过出砂口213流出以掉落至岩样存储装置3内。目前在砂样清洗过程中，录井人员需反复搅拌清水中的岩样，清水变浊后将水倒掉，重新加入清水，反复清洗直至水清岩样干净。本发明通过岩样输送装置1、岩样清洗装置2的设置，代替了传统的人工清洗岩样的方式，从而大大缩短了工人在本岗位工作时间，降低了劳动强度，提高了工作效率。

具体的，岩样输送装置1包括传送带组件和液压机构16，液压机构16与传送带组件连接，液压机构16存在伸出与缩回状态，处于伸出状态的液压机构16能带动传送带组件移动至振动筛排砂端的下方，传送带组件能承接振动筛排砂端的岩屑且能将其上的岩屑传送至岩样清洗装置2；处于缩回状态的液压机构16能带动传送带组件移动至振动筛外侧以远离振动筛排砂端。

捞砂取样时，液压机构16伸出，将传送带组件推送至振动筛排砂端用于承接振动筛中分离出的岩屑，接受岩屑后，由传送带组件带动其上的岩屑输送至岩样清洗装置2，进行岩样清洗；不需要取样时，液压机构16缩回以将传送带组件复位至振动筛外侧，停止取样，但不影响振动筛的正常工作。

本实施例中的传送带组件包括传送带11、滚筒以及支撑座15，沿岩屑的传送方向间隔设置有多个滚筒，传送带11套设在滚筒上，液压机构16与岩屑传送方向上设置的第一个滚筒相连接，其余滚筒均与支撑座15连接。如图1所示，沿岩屑的传送方向依次设置有第一滚筒12、第二滚筒13和第三滚筒14，液压机构16包括两个相对设置的液压缸，两个液压缸分别与第一滚筒12的两端固定连接，第二滚筒13和第三滚筒14均与支撑座15相连接，液压缸能带动传送带11移动至振动筛排砂端的下方用于承接通过振动筛分离出的岩屑；不需要取样时液压缸还能带动传送带11移动至振动筛外侧(图2中振动筛右侧)，以保证振动筛的正常工作。

作为本实施例可选的实施方式，振动筛包括振动筛本体4以及设置于振动筛本体4下方的底座5，底座5上固定设置有限量机构6，传送带11带动其上的岩屑向岩样清洗装置2输送的过程中能经过限量机构6，本实施例中的限量机构6指的是限量杆，限量杆呈“L”型，包括水平部和竖直部，竖直部与水平部两者为一体式结构，其中，竖直部固定在底座5上，水平部设置在竖直竖直部上远离底座5的端部上，传送带11向岩样清洗装置2输送岩屑时，水平部能将传送带11上位于水平部所处高度以上的岩屑挡掉，从而阻止这部分岩屑(位于水平部所处高度以上的岩屑)被传送至岩样清洗装置2内，可以保证岩屑在岩样清洗装置2内被清洗的更加干净。

本实施例中的限量杆的竖直部可以设置为高度可调节结构，比如伸缩杆结构，这样便于调节竖直部沿其轴线方向的高度，也就可以调节水平部距离传送带11上表面的距离，从而能更好的调节通过的岩屑的量。

岩样清洗装置2包括外壳21、进液机构22以及清洗推送机构23，外壳21上设置有进料口211、排液口212和出砂口213，进液机构22设置于外壳21内且通过进液管线与储液装置相连通，清洗推送机构23设置在进液机构22，通过进料口211进入外壳21内的岩屑能经清洗推送机构23清洗并推送至出砂口213之外。进液机构22包括进液管221，进液管221的一端通过进液管线与储液装置连通，动力电机通过主动轮与进液管221，进液管221通过滚动密封轴承与进液管线相连，实现主动轮转动与进液管线不转的动密封。进液管221的外壁上开设有喷水孔222，储液装置内的液体能进入进液管221并通过喷水孔222喷出至外壳21内，进液管221的外壁上固定设置有清洗推送机构23。清洗推送机构23包括清洗毛刷231和螺旋刮板232，进液管221的外壁上间隔设置有多个清洗毛刷231，螺旋刮板232固定设置在进液管221的外壁上，进入外壳21内的岩屑能通过清洗毛刷231清洗干净且能在螺旋刮板232的推动下由出砂口213排出至外壳21之外。

工作时，岩屑由进料口211进入岩样清洗装置2内部，清水由进液管221的喷水孔222喷出，借助清洗毛刷231将岩屑清洗干净，干净的岩屑在螺旋刮板232的推动下由出砂口213排出，外壳21内部清洗岩屑后的污水由排液口212排出。实际使用过程中，根据岩屑清洗的难易程度，可通过改变主动轮转速，从而控制进液管221及清洗毛刷231的转速，进液管线安装有闸阀，也可根据岩屑清洗难易程度调节闸阀开度实现进水量控制。进一步保证对各类岩样的快速、干净的清洗。

接下来是岩样存储装置3，该装置主要由转盘式样品盒31、传动轴、电机、安装座32等组成。电机可以安装在安装座32内，电机的输出轴通过传动轴与转盘式样品盒31可拆卸连接，转盘式样品盒31中分隔成多个存储格311。工作时，转盘式样品盒31在岩样清洗装置2的出砂口213处收集清洗干净的钻屑样品，随着钻井进尺的增加，转盘式样品盒31在传动轴的带动下转动，依次收集不同井深的岩屑样品，并且可以在样品盒上标注每个存储格311中的岩屑样品所对应的井深。转盘式样品盒31取完样品后，录井人员将转盘式样品盒31放入干燥箱进行干燥，然后对岩样进行分析，此时可以在安装座32上放置新的转盘式样品盒31，继续进行岩样收集。

此外，考虑到岩样清洗装置2清洗岩屑时会产生废液(污水)，若直接通过排液口212直接排至外界，势必会增加环境污染风险和污染物处理成本。因此，本实施例中设置了废液处理装置7。外壳21上的排液口212通过连接管路8与废液处理装置7的入液口相连通，废液处理装置7的出液口与钻井液配浆罐相连通。

本实施例中，废液处理装置7包括壳体71以及设置在壳体71内的分隔板72，壳体71内形成有用于容纳废液的容置腔室，具体的，壳体71的底部固定设置有两个分隔板72，分隔板72将容置腔室分隔成缓冲区711、沉降区712和清液区713，分隔板72的上表面低于壳体71的上表面，缓冲区711设置有入液口，岩样清洗装置2内的清洗污液能通过入液口进入缓冲区711，缓冲区711上部的液体能漫过缓冲区711与沉降区712之间的分隔板72进入沉降区712，沉降区712内的液体能漫过沉降区712与清液区713之间的分隔板72进入清液区713，清液区713上设置有出液口。

工作时，岩样清洗装置2内清洗完钻屑的废液由废液处理装置7上的入液口进入缓冲区711，经缓冲沉降后，上层污水进入沉降区712，沉降区712上部设置有加药漏斗9，絮凝剂能通过加药漏斗9进入沉降区712，在絮凝剂的作用下，小颗粒固相等杂质进一步沉降分离，絮凝后的上层液体进入清夜区，经出液口泵送至钻井液配浆罐内部，参与钻井液配制，以实现废液的回收和利用。

本发明提供的地质录井岩样清洗系统将人工清洗岩样改为自动清洗岩样，大大缩短了工人在本岗位工作时间，降低了劳动强度，提高了工作效率。根据岩屑清洗的难易程度调整进液管221的进水量、清洗毛刷231和螺旋刮板232的转速，可以避免岩样清洗不干净造成的地质资料分析不准确的问题。废液处理装置7可以回收清洗岩屑产生的废水，并通过沉降、絮凝沉淀后进行再次利用，避免了污水排放，保护了环境，节约了资源，符合环保生产要求。

总之，通过该地质录井岩样清洗系统，操作简单，实现了岩样的自动洗样和分装(通过岩样存储装置3进行储存不同井深的岩屑)等功能，大大降低了工人劳动强度、提高了作业效率，减少了废物产量，适合现场的高强度作业，可以保障高速钻井过程中的岩样清洗工作，保障了地质录井的精细化管理，健全了井队HSE管理体系。

以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种地质录井岩样清洗系统，其特征在于，包括岩样输送装置、岩样清洗装置以及岩样存储装置，其中:

所述岩样输送装置能承接振动筛排砂端处的岩屑且能将岩屑输送至所述岩样清洗装置内部，所述岩样清洗装置上存在出砂口，所述岩样存储装置放置于所述出砂口的下方，通过所述岩样清洗装置清洗后的岩样能通过所述出砂口流出以掉落至所述岩样存储装置内；

所述岩样输送装置包括传送带组件和液压机构，所述液压机构与所述传送带组件连接，所述液压机构存在伸出与缩回状态，处于伸出状态的所述液压机构能带动所述传送带组件移动至振动筛排砂端的下方，所述传送带组件能承接振动筛排砂端的岩屑且能将其上的岩屑传送至所述岩样清洗装置；处于缩回状态的所述液压机构能带动所述传送带组件移动至振动筛外侧以远离振动筛排砂端；

所述岩样清洗装置包括外壳、进液机构以及清洗推送机构，所述外壳上设置有进料口、排液口和出砂口，所述进液机构设置于所述外壳内且通过进液管线与储液装置相连通，所述清洗推送机构设置在所述进液机构，通过所述进料口进入所述外壳内的岩屑能经所述清洗推送机构清洗并推送至所述出砂口之外；

所述地质录井岩样清洗系统还包括废液处理装置，所述外壳上的排液口通过连接管路与所述废液处理装置的入液口相连通，所述废液处理装置的出液口与钻井液配浆罐相连通；

所述废液处理装置包括壳体以及设置在所述壳体内的分隔板，所述壳体内形成有用于容纳废液的容置腔室，所述壳体的底部固定设置有两个所述分隔板，所述分隔板能将所述容置腔室分隔成缓冲区、沉降区和清液区，所述分隔板的上表面低于所述壳体的上表面，所述缓冲区设置有所述入液口，所述岩样清洗装置内的清洗污液能通过所述入液口进入所述缓冲区，经缓冲沉降后进入所述沉降区，在所述沉降区的絮凝剂作用下进行固液分离，絮凝后的上部液体进入所述清液区，所述清液区上设置有出液口。

2.根据权利要求1所述的地质录井岩样清洗系统，其特征在于，所述传送带组件包括传送带、滚筒以及支撑座，沿岩屑的传送方向间隔设置有多个所述滚筒，所述传送带套设在所述滚筒上，所述液压机构与岩屑传送方向上设置的第一个滚筒相连接，其余所述滚筒均与所述支撑座连接。

3.根据权利要求2所述的地质录井岩样清洗系统，其特征在于，沿岩屑的传送方向依次设置有第一滚筒、第二滚筒和第三滚筒，所述液压机构包括两个相对设置的液压缸，两个所述液压缸分别与所述第一滚筒的两端固定连接，所述第二滚筒和所述第三滚筒均与所述支撑座相连接，所述液压缸能带动所述传送带移动至振动筛排砂端的下方，还能带动所述传送带移动至振动筛外侧。

4.根据权利要求2所述的地质录井岩样清洗系统，其特征在于，所述振动筛包括振动筛本体以及设置于所述振动筛本体下方的底座，所述底座上固定设置有限量机构，所述传送带带动其上的岩屑向岩样清洗装置输送的过程中能经过所述限量机构，且所述限量机构能阻止所述传送带上位于所述限量机构上方的岩屑被传送至所述岩样清洗装置内。

5.根据权利要求1所述的地质录井岩样清洗系统，其特征在于，所述进液机构包括进液管，所述进液管的一端通过所述进液管线与所述储液装置连通，所述进液管的外壁上开设有喷水孔，所述储液装置内的液体能进入所述进液管并通过所述喷水孔喷出至所述外壳内，所述进液管的外壁上固定设置有所述清洗推送机构。

6.根据权利要求5所述的地质录井岩样清洗系统，其特征在于，所述清洗推送机构包括清洗毛刷和螺旋刮板，所述进液管的外壁上间隔设置有多个所述清洗毛刷，所述螺旋刮板固定设置在所述进液管的外壁上，进入所述外壳内的岩屑能通过所述清洗毛刷清洗干净且能在所述螺旋刮板的推动下由所述出砂口排出至所述外壳之外。