CN115445335A - 用于泥浆混合的配浆材料加料漏斗及混合系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于泥浆混合的配浆材料加料漏斗及混合系统，该加料漏斗包括：漏斗体、集尘除气装置和接收接口，所述接收接口用于接收气力输送的配浆材料，并将至少部分颗粒物送入所述漏斗体，将含颗粒物气流送入所述集尘除气装置；所述集尘除气装置包括净气室和设置于所述净气室的除尘机构，所述除尘机构能够吸附含颗粒物气流中的颗粒物，解决了采用气力输送方式来输送配浆材料时难以有效地料气分离的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及钻井装备技术领域，尤其涉及一种用于泥浆混合的配浆材料加料漏斗及混合系统。
背景技术
在配制和维护钻井液时，一般配浆材料通过泥浆混合漏斗加入到钻井液混合系统，与基础钻井液充分溶解、混合成质地均匀的钻井液。配浆材料主要采用袋装方式包装及运输到油田,在钻井液配置或调配时，钻井液工靠人力将袋装钻井液添加剂搬运至敞开式混合漏斗处或钻井液罐的顶部，然后人力割刀破袋后倾倒至钻井液混合系统中。这种方式存在人工劳动强度大、物料浪费、环境污染等问题。
考虑到大多数配浆材料为粉粒料，故也可以采用气力输送，但是，采用气力输送方式来输送配浆材料时，存在难以有效料气分离、收集粉尘及排出气体，
发明内容
本发明的目的是提供一种用于泥浆混合的配浆材料加料漏斗及混合系统，以解决采用气力输送方式来输送配浆材料时难以有效地料气分离的技术问题。
本发明的上述目的可采用下列技术方案来实现：
本发明提供一种用于泥浆混合的配浆材料加料漏斗，包括：漏斗体、集尘除气装置和接收接口，所述接收接口用于接收气力输送的配浆材料，并将至少部分颗粒物送入所述漏斗体，将含颗粒物气流送入所述集尘除气装置；所述集尘除气装置包括净气室和设置于所述净气室的除尘机构，所述除尘机构能够吸附含颗粒物气流中的颗粒物。
在优选的实施方式中，所述除尘机构包括除尘袋，所述除尘袋的外表面能够吸附颗粒物。
在优选的实施方式中，所述加料漏斗包括脱料机构，所述脱料机构用于使所述除尘袋活动或变形以使颗粒物脱离所述除尘袋。
在优选的实施方式中，所述脱料机构包括吹气机构，所述吹气机构用于向所述除尘袋吹气。
在优选的实施方式中，所述吹气机构包括脉冲控制仪和喷嘴，所述喷嘴朝向所述除尘袋的袋口以向所述除尘袋内吹气。
在优选的实施方式中，所述集尘除气装置布置于所述漏斗体的上方，所述净气室的下端与所述漏斗体的上端相连通。
在优选的实施方式中，所述接收接口包括过滤器和胶管接口，所述过滤器能够通过所述胶管接口与气力输送系统连接。
在优选的实施方式中，所述加料漏斗包括振动机构，所述振动机构与所述漏斗体的侧壁连接。
本发明提供一种混合系统，其包括：混合器和上述的用于泥浆混合的配浆材料加料漏斗，所述漏斗体的出口与所述混合器的入口相连通。
在优选的实施方式中，所述漏斗体的出口与所述混合器的入口之间设置有蝶阀。
本发明的特点及优点是：
配浆材料与输送气体形成料气混合物，接收接口接收气力输送的料气混合物，进行料气分离后，将配浆材料及集尘除气装置回收的粉尘经漏斗体添加到混合器中，洁净后的空气排出集尘除气装置之外，避免物料浪费及集尘除气装置憋压，同时防止气体进入混合器而影响钻井液的质量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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为本发明提供的混合系统的结构示意图；
图2为本发明提供的混合系统中集尘除气装置的剖视图；
图3为本发明提供的混合系统中集尘除气装置的轴测图；
图4为图3的局部放大图；
图5为本发明提供的混合系统中擦窗器的结构示意图。
附图标号说明：
1、漏斗体；101、接收接口；104、过滤器；105、胶管接口；
102、料位计；103、振动机构；
2、集尘除气装置；
201、法兰；202、螺栓槽；
204、壳体；
205、脉冲控制仪；206、喷嘴；207、空气包；
208、除尘袋；209、净气室；
210、防雨盖；
3、蝶阀；
4、文丘里管；5、活接螺栓；
6、观察窗；601、窗体；602、启窗柱；
7、擦窗器；701、转轴；702、骨架；703、窗擦；704、凹槽；705、挡块；
8、压板。
具体实施方式
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。
方案一
本发明提供了一种用于泥浆混合的配浆材料加料漏斗，如图1-图5所示，该加料漏斗包括：漏斗体1、集尘除气装置2和接收接口101，接收接口101用于接收气力输送的配浆材料，并将至少部分颗粒物送入漏斗体1，将含颗粒物气流送入集尘除气装置2；集尘除气装置2包括净气室209和设置于净气室209的除尘机构，除尘机构能够吸附含颗粒物气流中的颗粒物。
配浆材料与输送气体形成料气混合物，接收接口101接收气力输送的料气混合物，进行料气分离后，将配浆材料及集尘除气装置2回收的粉尘经漏斗体1添加到混合器中，洁净后的空气排出集尘除气装置2之外，避免物料浪费及集尘除气装置2憋压，同时防止气体进入混合器而影响钻井液的质量。
除尘机构用于吸附颗粒物，从而使含颗粒物气流中的配浆材料与空气分离，实现料气分离。在一实施方式中，除尘机构包括除尘袋208，除尘袋208的外表面能够吸附颗粒物。含尘气体经除尘袋208过滤洁净后被排走，保证漏斗体1为常压状态。
该加料漏斗包括脱料机构，脱料机构用于使除尘袋208活动或变形以使颗粒物脱离除尘袋208。脱料机构的结构形式可以有多种，例如：脱料机构用于驱使除尘袋208活动，使除尘袋208上的颗粒物在运动过程中脱离除尘袋208。
发明人对脱料机构作了改进：脱料机构包括吹气机构，吹气机构用于向除尘袋208吹气，使颗粒物在气流的作用下脱离除尘袋208。进一步地，吹气机构包括脉冲控制仪205和喷嘴206，喷嘴206朝向除尘袋208的袋口以向除尘袋208内吹气。在脉冲控制仪205的控制下，喷嘴206向除尘袋208喷射高速高压的引射气流和诱导气流，除尘袋208急速膨胀，促使沉积在除尘袋208外侧的粉尘脱落，达到清灰目的。如图2所示，脉冲控制仪205与空气包207连接，脉冲控制仪205控制空气包207间歇性通过喷嘴206喷射气流。
如图1所示，集尘除气装置2布置于漏斗体1的上方，净气室209的下端与漏斗体1的上端相连通，工作过程中，料气混合物进入漏斗体1后，气流中粗重的粉尘颗粒靠重力沉降回落至漏斗体1内；含尘气体进入漏斗体1上方的集尘除气装置2，细小尘粒吸附于除尘袋208外表面形成粉尘层。除尘袋208外侧的粉尘脱落后，回落至漏斗体1内。
集尘除气装置2与漏斗体1箱连通。集尘除气装置2包括壳体204，净气室209成型于壳体204中，漏斗体1与壳体204集尘除气装置2间由活接螺栓5连接，漏斗体1与壳体204相连接的法兰201处沿圆周均匀分布有耳板和开放式螺栓槽202，活接螺栓5通过销轴装在漏斗体1，当漏斗体1与集尘除气装置2拆装时，无需取下活接螺栓5，无需专用工具拆装，可整体快速移开集尘除气装置2进行维护保养。集尘除气装置2与漏斗本体间有密封垫。
在一实施方式中，接收接口101包括过滤器104和胶管接口105，过滤器104能够通过胶管接口105与气力输送系统连接，用于接收气力输送来料。胶管接口105可以采用卡箍连接接口，可与气力输送系统的气力输料胶管快速连接。
进一步地，加料漏斗包括振动机构103，振动机构103与漏斗体1的侧壁连接，振动机构103将粘附于漏斗体内壁的物料振落，提高物料利用率。优选地，漏斗体1周向设有多个振动机构103，有助于将粘附于漏斗体1内壁的物料清理干净。振动机构103可以采用振动气锤或振动气碗等
在一实施方式中，该加料漏斗包括至少1个料位监测装置。料位监测装置安装于漏斗体1。密闭自动加料过程中，料位监测装置可实时监测漏斗体1中的料位高度，以此判断漏斗体1内暂存物料量及漏斗体1内物料进入混合器的速度，从而判断进入漏斗体1的物料与基础钻井液的混桨速度，适当调节物料进入漏斗体1的速度，避免漏斗内落料不及时造成物料堆积。料位监测装置与控制系统间信号传输，实时监测料位高度信息，并传递讯息至控制系统，可根据漏斗体1内暂存料量及物料进入混合器的速度，适当调节自动加料速度，避免漏斗落料不畅时造成堵塞。料位监测装置包括料位计102
漏斗体1设有观察窗6，便于观察漏斗体1内的工作状况和日常检修。观察窗6的窗体601为有机玻璃等透明材料，工作过程无需拆卸观察窗6，可观察漏斗体1内部情况。具体地，观察窗6设置于集尘除气装置2与漏斗体1相连接的法兰201上，观察窗6可拆卸地连接，连接方式可采用压板8压紧，其中压板8与观察窗6间有弹性元器件压紧；观察窗6与法兰201间设有周向密封或端面密封。一旦漏斗体1发生故障需要打开维修窗时，可方便移开观察窗6检修。观察窗6有启窗柱602，便于拆卸观察窗6。
进一步地，如图3-图4所示，观察窗6上连接有擦窗器7，擦窗器7可擦除观察窗6内壁粘附的灰尘。具体地，如图5所示，擦窗器7包括转轴701、骨架702和弹性窗擦703，弹性窗擦703位于骨架702内，磨损后可更换。转轴701上的凹槽704结构有螺纹孔，挡块705置于转轴701凹槽704且用螺钉拧紧。当观察窗6因灰尘蒙蔽模糊时，转动转轴701，擦窗器7即可将观察窗6的内壁清扫干净，便于清晰观察漏斗内部情况。
在一实施方式中，集尘除气装置2上方设有防雨盖210，可避免雨水进入到除尘袋208内造成尘粒板结。
拆开活接螺栓5后，人力可方便快捷移开集尘除气装置2，无需拆卸漏斗体1，可作为常规泥浆混合漏斗使用。如图1所示，壳体204呈非圆柱形。
方案二
本发明提供了一种混合系统，如图1所示，该混合系统包括：混合器(图中未示出)和上述的用于泥浆混合的配浆材料加料漏斗，漏斗体1的出口与混合器的入口相连通。利用上述加料漏斗将含颗粒物气流进行分离，并将分离出的配浆材料添加至混合器中，与钻井液均匀混合，将洁净的空气排出在加料漏斗之外。
在一实施方式中，漏斗体1的出口连接文丘里管4，漏斗体1的出口与混合器的入口之间设置有蝶阀3，避免混合器中的钻井液反流进入漏斗体1内。蝶阀3为电控蝶阀3，蝶阀3与控制系统连接，通过电控方式控制蝶阀3的开或关，可自动可靠控制碟阀的开关，避免钻井液反流，提高了安全性。
料气混合物进入漏斗体经料气分离，收集粉尘，排除空气后，经文丘里管通流液体，利于吸入固体粉粒料，然后输送到泥浆混合器，在此过程中有料位监测功能和振料功能等。流程完成后蝶阀关闭防止液体反流进入漏斗体。该混合系统的工作过程包括：
钻井液配制和维护过程中，气力输送胶管与加料漏斗通过胶管接口105连接；接通蝶阀3、脉冲控制仪205、料位计102等装置的动力电缆及控制管线。控制系统打开电控蝶阀3，开始配浆材料气力输送加料流程。配浆材料在气流携带下呈悬浮状经过滤器104过滤后进入漏斗体1；气体及部分细小粉尘进入集尘除气装置2的净气室209，经料气分离和除尘袋208的过滤后，洁净空气经净气室209排出；配浆材料及集尘除气装置2回收的粉尘通过漏斗体1输送至其下方的文丘里管；文丘里管的射流作用利于把漏斗体1内的物料吸入到混合器中。除尘袋可以是透气的，洁净空气可以从净气室进入到除尘袋内，再经除尘袋的上端开口排出。
配浆材料气力输送自动加料过程中，控制系统可实时监测料位计102传输的料位高度信号，根据料位高度信息可判断漏斗体1内的暂存料量及配浆材料进入钻井液混合系统的快慢程度，如料位过高则适当减慢或停止继续向漏斗体1内输送物料，避免漏斗堵塞。工作过程中可通过观察窗6观察漏斗体1内工作情况，如遇窗体601被灰尘蒙蔽模糊不清时，可转动擦窗器7，利用擦窗器7清理干净窗体内壁灰尘。如需检修时可取下观察窗6进行检修。开启振动机构，利于将粘附于漏斗体1内壁的配浆材料清理干净，配浆材料可全部进入到混合器参与配浆。加料结束后自动关闭漏斗体1下方的蝶阀3，能有效防止钻井液反流进入漏斗体1内。
漏斗体1的出口与混合器的入口之间通过蝶阀3密封连接，漏斗体1与集尘除气装置2也密封连接，实现将气力输送的配浆材料密闭添加至钻井液中，该混合系统形成闭式结构，具有防堵功能。实现了配浆材料气力密闭输送和自动加料，保证了气力输送的配浆材料密闭自动输送至混合器，物料利用率高，安全可靠，提高了钻井液配制及维护的HSE水平。
以上所述仅为本发明的几个实施例，本领域的技术人员依据申请文件公开的内容可以对本发明实施例进行各种改动或变型而不脱离本发明的精神和范围。
Claims (10)
1.一种用于泥浆混合的配浆材料加料漏斗，其特征在于，包括：漏斗体、集尘除气装置和接收接口，所述接收接口用于接收气力输送的配浆材料，并将至少部分颗粒物送入所述漏斗体，将含颗粒物气流送入所述集尘除气装置；所述集尘除气装置包括净气室和设置于所述净气室的除尘机构，所述除尘机构能够吸附含颗粒物气流中的颗粒物。
2.根据权利要求1所述的用于泥浆混合的配浆材料加料漏斗，其特征在于，所述除尘机构包括除尘袋，所述除尘袋的外表面能够吸附颗粒物。
3.根据权利要求2所述的用于泥浆混合的配浆材料加料漏斗，其特征在于，所述加料漏斗包括脱料机构，所述脱料机构用于使所述除尘袋活动或变形以使颗粒物脱离所述除尘袋。
4.根据权利要求3所述的用于泥浆混合的配浆材料加料漏斗，其特征在于，所述脱料机构包括吹气机构，所述吹气机构用于向所述除尘袋吹气。
5.根据权利要求4所述的用于泥浆混合的配浆材料加料漏斗，其特征在于，所述吹气机构包括脉冲控制仪和喷嘴，所述喷嘴朝向所述除尘袋的袋口以向所述除尘袋内吹气。
6.根据权利要求3所述的用于泥浆混合的配浆材料加料漏斗，其特征在于，所述集尘除气装置布置于所述漏斗体的上方，所述净气室的下端与所述漏斗体的上端相连通。
7.根据权利要求1所述的用于泥浆混合的配浆材料加料漏斗，其特征在于，所述接收接口包括过滤器和胶管接口，所述过滤器能够通过所述胶管接口与气力输送系统连接。
8.根据权利要求1所述的用于泥浆混合的配浆材料加料漏斗，其特征在于，所述加料漏斗包括振动机构，所述振动机构与所述漏斗体的侧壁连接。
9.一种混合系统，其特征在于，包括：混合器和权利要求1-8中任一项所述的用于泥浆混合的配浆材料加料漏斗，所述漏斗体的出口与所述混合器的入口相连通。
10.根据权利要求9所述的混合系统，其特征在于，所述漏斗体的出口与所述混合器的入口之间设置有蝶阀。
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- 2022-08-26 CN CN202211031168.XA patent/CN115445335A/zh active Pending
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