CN117185592B - 一种深井钻井泥浆高效破胶絮凝装置 - Google Patents

一种深井钻井泥浆高效破胶絮凝装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及深井钻井泥浆处理技术领域,公开了一种深井钻井泥浆高效破胶絮凝装置,包括净化箱,所述净化箱一端的外表面固定安装有贯穿其内部的进料筒,所述进料筒靠近其顶端的外表面固定安装有进液管,所述进料筒底端的外表面贯穿开设有出液口,所述进料筒的顶壁转动安装有传动轴。本发明通过步进电机驱动传动轴转动,使传动轴上安装的切刀转动,使切刀与切割盘的配合使用,能够对泥浆中包含的胶状物包裹体进行剪切撕裂,分散胶链,使胶状物包裹的固相颗粒脱离胶状物,形成分散的胶原颗粒,适用于各种物质形成的胶状物包裹体,无需反复提取小样验证,破胶效果优于常规添加破胶剂的方法。

Description

一种深井钻井泥浆高效破胶絮凝装置
技术领域
本发明涉及深井钻井泥浆处理技术领域,尤其涉及一种深井钻井泥浆高效破胶絮凝装置。
背景技术
目前国内钻井井场中,针对钻井后产生的泥浆普遍采用固化处理后掩埋复耕的方法,然而固化后的污染物易被水浸泡,仍存在二次污染环境的风险,将会造成地下水和地表土污染。
现有的钻井泥浆处理装置(公开号:CN206538327U)至少有以下弊端:上述专利采用模块化设置,实现了运输方便,且安装便捷的效果;但是现有的深井钻井泥浆在进行破胶处理时,需要反复提取小样验证后向深井钻井泥浆中添加破胶剂,以破碎泥浆中包含的胶状物,才能进行后续的絮凝作业,影响对深井钻井泥浆的处理效果。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点,而提出的一种深井钻井泥浆高效破胶絮凝装置。
为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:
一种深井钻井泥浆高效破胶絮凝装置,包括净化箱,所述净化箱一端的外表面固定安装有贯穿其内部的进料筒,所述进料筒靠近其顶端的外表面固定安装有进液管,所述进料筒底端的外表面贯穿开设有出液口,所述进料筒的顶壁转动安装有传动轴,所述传动轴沿其轴线方向的外表面均匀固定安装有多个切刀,进料筒靠近多个切刀的内壁均固定安装有切割盘,所述切割盘的上表面圆周方向均匀贯穿开设有若干落料槽,所述切刀与切割盘的上表面相贴,所述净化箱的底部设有气浮机构。
作为本发明的进一步方案,所述气浮机构包括均匀转动安装于净化箱底部相对两侧内壁之间的多根出气管,所述出气管的外表面均匀贯穿开设有若干出气孔,多根所述出气管的同端端部均安装有旋转接头,多个所述旋转接头之间安装有相互连通的进气管。
作为本发明的进一步方案,所述传动轴的底端固定安装有绞龙轴,所述绞龙轴的底端设有带动多根出气管来回摆动的摆动组件。
作为本发明的进一步方案,所述摆动组件包括固定安装于绞龙轴底端的凸轮轴,所述凸轮轴的凸出部转动安装有连杆,所述净化箱的底壁滑动安装有齿条,所述连杆远离凸轮轴的一端与齿条的端部转动安装,每根所述出气管的外表面均固定安装有齿轮,所述齿条与齿轮相啮合。
作为本发明的进一步方案,所述净化箱远离进料筒一侧的内壁固定安装有导杆,所述导杆插设于齿条的端部并与其滑动安装。
作为本发明的进一步方案,所述进料筒的外表面固定安装有料箱,所述料箱与进料筒之间连通有进料管,所述传动轴位于切割盘下方的外表面圆周方向均匀固定安装有多根支撑杆,多根所述支撑杆的端部固定安装有转环,所述转环的外表面贯穿开设有与进料管出料端相匹配的矩形开口,且转环与进料筒的内壁转动安装。
作为本发明的进一步方案,所述净化箱远离进料筒一侧的外表面贯穿开设有排水口,所述排水口的内壁固定安装有过滤网,所述净化箱靠近排水口的外表面固定安装有集水盒,所述集水盒的底部固定安装有与其内部相连通的排水管。
作为本发明的进一步方案,所述净化箱靠近排水口一侧的顶部设有排渣口,所述净化箱靠近排渣口的外表面固定安装有排渣斗,所述净化箱靠近其顶部的相对两侧内壁之间转动安装有两根链轮轴,两根所述链轮轴的外表面套设有链条,所述链条的外表面均匀固定安装有多块刮板,所述净化箱的外表面固定安装有驱动电机,所述驱动电机的输出端贯穿净化箱的内壁并与其中一根链轮轴的转动中心固定安装。
作为本发明的进一步方案,所述进料筒的顶端固定安装有步进电机,所述步进电机的输出端贯穿进料筒的顶壁并与传动轴的转动中心固定安装。
本发明的有益效果为:
1.通过步进电机驱动传动轴转动,使传动轴上安装的切刀转动,使切刀与切割盘的配合使用,能够对泥浆中包含的胶状物包裹体进行剪切撕裂,分散胶链,使胶状物包裹的固相颗粒脱离胶状物,形成分散的胶原颗粒,适用于各种物质形成的胶状物包裹体,无需反复提取小样验证,破胶效果优于常规添加破胶剂的方法。
2.剪切分散后的泥浆将通过绞龙轴输送至进料筒的底部,并从出液口排入至净化箱内,在传动轴转动的同时将通过支撑杆带动转环转动,使转环上开设的矩形开口能够间歇性的经过进料管的出料端,使料箱内存储的絮凝剂能够间歇性的投入至泥浆内,并通过绞龙轴的转动,使絮凝剂能够与泥浆充分混合,提高泥浆的絮凝效果,以便后续进一步的对泥浆进行净化处理。
3.通过进气管将外接压缩空气通入多根出气管内,使通入的压缩空气能够从多个出气孔排出,在净化箱内产生大量气浮微气泡,由于胶原颗粒密度与水的密度相近,且分散,使得气浮微气泡能够与胶原颗粒结合,形成密度远小于水的胶原颗粒气包体,使胶原颗粒气包体上浮,与泥浆内的水分分离;同时,绞龙轴在转动时将带动凸轮轴转动,使凸轮轴能够通过连杆推拉齿条沿导杆的轴线方向往复移动,使齿条能够带动与其相啮合的齿轮转动,从而使多根出气管也能够随之转动,使出气管通过出气孔排出的气泡可以覆盖更大的面积,将胶原颗粒更有效地带到水面上,提高对胶原颗粒的分离效果。
附图说明
图1为本发明提出的一种深井钻井泥浆高效破胶絮凝装置的整体结构示意图;
图2为本发明提出的一种深井钻井泥浆高效破胶絮凝装置的内部结构示意图;
图3为本发明提出的一种深井钻井泥浆高效破胶絮凝装置的过滤网安装位置结构示意图;
图4为本发明提出的一种深井钻井泥浆高效破胶絮凝装置的进料筒内部结构示意图;
图5为本发明提出的一种深井钻井泥浆高效破胶絮凝装置的转环结构示意图;
图6为本发明提出的一种深井钻井泥浆高效破胶絮凝装置的出气管结构示意图;
图7为图4中A处结构放大图。
图中:1、净化箱;2、进料筒;3、进液管;4、出液口;5、传动轴;6、切割盘;7、切刀;8、落料槽;9、绞龙轴;10、凸轮轴;11、连杆;12、齿条;13、导杆;14、出气管;15、齿轮;16、旋转接头;17、出气孔;18、过滤网;19、集水盒;20、排水管;21、排渣斗;22、链轮轴;23、链条;24、刮板;25、驱动电机;26、进气管;27、转环;28、支撑杆;29、矩形开口;30、料箱;31、进料管;32、步进电机。
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。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
参照附图1-附图7,一种深井钻井泥浆高效破胶絮凝装置,包括净化箱1,净化箱1一端的外表面固定安装有贯穿其内部的进料筒2,进料筒2靠近其顶端的外表面固定安装有进液管3,进料筒2底端的外表面贯穿开设有出液口4,进料筒2的顶壁转动安装有传动轴5,传动轴5沿其轴线方向的外表面均匀固定安装有多个切刀7,进料筒2靠近多个切刀7的内壁均固定安装有切割盘6,切割盘6的上表面圆周方向均匀贯穿开设有若干落料槽8,切刀7与切割盘6的上表面相贴,净化箱1的底部设有气浮机构,进料筒2的顶端固定安装有步进电机32,步进电机32的输出端贯穿进料筒2的顶壁并与传动轴5的转动中心固定安装。
在使用时,将深井钻井泥浆通过进液管3导入进料筒2内,使泥浆落到切割盘6上,启动步进电机32,使步进电机32驱动传动轴5转动,使传动轴5上安装的切刀7转动,使切刀7与切割盘6的配合使用,能够对泥浆中包含的胶状物包裹体进行剪切撕裂,分散胶链,使胶状物包裹的固相颗粒脱离胶状物,形成分散的胶原颗粒。
本实施例中,气浮机构包括均匀转动安装于净化箱1底部相对两侧内壁之间的多根出气管14,出气管14的外表面均匀贯穿开设有若干出气孔17,多根出气管14的同端端部均安装有旋转接头16,多个旋转接头16之间安装有相互连通的进气管26,传动轴5的底端固定安装有绞龙轴9,绞龙轴9的底端设有带动多根出气管14来回摆动的摆动组件。
本实施例中,摆动组件包括固定安装于绞龙轴9底端的凸轮轴10,凸轮轴10的凸出部转动安装有连杆11,净化箱1的底壁滑动安装有齿条12,连杆11远离凸轮轴10的一端与齿条12的端部转动安装,每根出气管14的外表面均固定安装有齿轮15,齿条12与齿轮15相啮合,净化箱1远离进料筒2一侧的内壁固定安装有导杆13,导杆13插设于齿条12的端部并与其滑动安装,导杆13用于对齿条12进行限位,使齿条12保持直线滑动。
在使用时,通过进气管26将外接压缩空气通入多根出气管14内,使通入的压缩空气能够从多个出气孔17排出,在净化箱1内产生大量气浮微气泡,由于胶原颗粒密度与水的密度相近,且分散,使得气浮微气泡能够与胶原颗粒结合,形成密度远小于水的胶原颗粒气包体,使胶原颗粒气包体上浮,与泥浆内的水分分离;同时,绞龙轴9在转动时将带动凸轮轴10转动,使凸轮轴10能够通过连杆11推拉齿条12沿导杆13的轴线方向往复移动,使齿条12能够带动与其相啮合的齿轮15转动,从而使多根出气管14也能够随之转动,使出气管14通过出气孔17排出的气泡可以覆盖更大的面积,将胶原颗粒更有效地带到水面上,提高对胶原颗粒的分离效果。
本实施例中,进料筒2的外表面固定安装有料箱30,料箱30内装填有絮凝剂,料箱30与进料筒2之间连通有进料管31,传动轴5位于切割盘6下方的外表面圆周方向均匀固定安装有多根支撑杆28,多根支撑杆28的端部固定安装有转环27,转环27的外表面贯穿开设有与进料管31出料端相匹配的矩形开口29,且转环27与进料筒2的内壁转动安装。
剪切分散后的泥浆将通过绞龙轴9输送至进料筒2的底部,并从出液口4排入至净化箱1内,在传动轴5转动的同时将通过支撑杆28带动转环27转动,使转环27上开设的矩形开口29能够间歇性的经过进料管31的出料端,使料箱30内存储的絮凝剂能够间歇性的投入至泥浆内,并通过绞龙轴9的转动,使絮凝剂能够与泥浆充分混合,提高泥浆的絮凝效果,以便后续进一步的对泥浆进行净化处理。
本实施例中,净化箱1远离进料筒2一侧的外表面贯穿开设有排水口,排水口的内壁固定安装有过滤网18,净化箱1靠近排水口的外表面固定安装有集水盒19,集水盒19的底部固定安装有与其内部相连通的排水管20,排水管20的流量可以通过流量控制阀进行控制,保证胶原颗粒气包体能够上升至最底层的刮板24的水平高度,净化箱1靠近排水口一侧的顶部设有排渣口,净化箱1靠近排渣口的外表面固定安装有排渣斗21,净化箱1靠近其顶部的相对两侧内壁之间转动安装有两根链轮轴22,两根链轮轴22的外表面套设有链条23,链条23的外表面均匀固定安装有多块刮板24,净化箱1的外表面固定安装有驱动电机25,驱动电机25的输出端贯穿净化箱1的内壁并与其中一根链轮轴22的转动中心固定安装。
在胶原颗粒气包体上浮后,通过驱动电机25驱动链轮轴22转动,使链轮轴22带动链条23转动,使链条23外表面安装的多块刮板24能够将浮在液面的胶原颗粒气包体刮移至排渣斗21处,使排渣斗21将胶原颗粒气包体排出净化箱1,同时,净化箱1内干净的水将通过过滤网18流入集水盒19内,使集水盒19底部接通的排水管20缓慢将水排入净水池内进行收集。
从以上的描述中,可以看出,本发明上述的实施例实现了如下技术效果:在使用时,将深井钻井泥浆通过进液管3导入进料筒2内,使泥浆落到切割盘6上,启动步进电机32,使步进电机32驱动传动轴5转动,使传动轴5上安装的切刀7转动,使切刀7与切割盘6的配合使用,能够对泥浆中包含的胶状物包裹体进行剪切撕裂,分散胶链,使胶状物包裹的固相颗粒脱离胶状物,形成分散的胶原颗粒;
剪切分散后的泥浆将通过绞龙轴9输送至进料筒2的底部,并从出液口4排入至净化箱1内,在传动轴5转动的同时将通过支撑杆28带动转环27转动,使转环27上开设的矩形开口29能够间歇性的经过进料管31的出料端,使料箱30内存储的絮凝剂能够间歇性的投入至泥浆内,并通过绞龙轴9的转动,使絮凝剂能够与泥浆充分混合,提高泥浆的絮凝效果,以便后续进一步的对泥浆进行净化处理;
通过进气管26将外接压缩空气通入多根出气管14内,使通入的压缩空气能够从多个出气孔17排出,在净化箱1内产生大量气浮微气泡,由于胶原颗粒密度与水的密度相近,且分散,使得气浮微气泡能够与胶原颗粒结合,形成密度远小于水的胶原颗粒气包体,使胶原颗粒气包体上浮,与泥浆内的水分分离;同时,绞龙轴9在转动时将带动凸轮轴10转动,使凸轮轴10能够通过连杆11推拉齿条12沿导杆13的轴线方向往复移动,使齿条12能够带动与其相啮合的齿轮15转动,从而使多根出气管14也能够随之转动,使出气管14通过出气孔17排出的气泡可以覆盖更大的面积,将胶原颗粒更有效地带到水面上,提高对胶原颗粒的分离效果;
在胶原颗粒气包体上浮后,通过驱动电机25驱动链轮轴22转动,使链轮轴22带动链条23转动,使链条23外表面安装的多块刮板24能够将浮在液面的胶原颗粒气包体刮移至排渣斗21处,使排渣斗21将胶原颗粒气包体排出净化箱1,同时,净化箱1内干净的水将通过过滤网18流入集水盒19内,使集水盒19底部接通的排水管20缓慢将水排入净水池内进行收集。
对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (4)

1.一种深井钻井泥浆高效破胶絮凝装置,包括净化箱(1),其特征在于,所述净化箱(1)一端的外表面固定安装有贯穿其内部的进料筒(2),所述进料筒(2)靠近其顶端的外表面固定安装有进液管(3),所述进料筒(2)底端的外表面贯穿开设有出液口(4),所述进料筒(2)的顶壁转动安装有传动轴(5),所述传动轴(5)沿其轴线方向的外表面均匀固定安装有多个切刀(7),进料筒(2)靠近多个切刀(7)的内壁均固定安装有切割盘(6),所述切割盘(6)的上表面圆周方向均匀贯穿开设有若干落料槽(8),所述切刀(7)与切割盘(6)的上表面相贴,所述净化箱(1)的底部设有气浮机构,所述气浮机构包括均匀转动安装于净化箱(1)底部相对两侧内壁之间的多根出气管(14),所述出气管(14)的外表面均匀贯穿开设有若干出气孔(17),多根所述出气管(14)的同端端部均安装有旋转接头(16),多个所述旋转接头(16)之间安装有相互连通的进气管(26),所述传动轴(5)的底端固定安装有绞龙轴(9),所述绞龙轴(9)的底端设有带动多根出气管(14)来回摆动的摆动组件,所述摆动组件包括固定安装于绞龙轴(9)底端的凸轮轴(10),所述凸轮轴(10)的凸出部转动安装有连杆(11),所述净化箱(1)的底壁滑动安装有齿条(12),所述连杆(11)远离凸轮轴(10)的一端与齿条(12)的端部转动安装,每根所述出气管(14)的外表面均固定安装有齿轮(15),所述齿条(12)与齿轮(15)相啮合,所述净化箱(1)远离进料筒(2)一侧的内壁固定安装有导杆(13),所述导杆(13)插设于齿条(12)的端部并与其滑动安装,所述进料筒(2)的外表面固定安装有料箱(30),所述料箱(30)与进料筒(2)之间连通有进料管(31),所述传动轴(5)位于切割盘(6)下方的外表面圆周方向均匀固定安装有多根支撑杆(28),多根所述支撑杆(28)的端部固定安装有转环(27),所述转环(27)的外表面贯穿开设有与进料管(31)出料端相匹配的矩形开口(29),且转环(27)与进料筒(2)的内壁转动安装。
2.根据权利要求1所述的一种深井钻井泥浆高效破胶絮凝装置,其特征在于,所述净化箱(1)远离进料筒(2)一侧的外表面贯穿开设有排水口,所述排水口的内壁固定安装有过滤网(18),所述净化箱(1)靠近排水口的外表面固定安装有集水盒(19),所述集水盒(19)的底部固定安装有与其内部相连通的排水管(20)。
3.根据权利要求2所述的一种深井钻井泥浆高效破胶絮凝装置,其特征在于,所述净化箱(1)靠近排水口一侧的顶部设有排渣口,所述净化箱(1)靠近排渣口的外表面固定安装有排渣斗(21),所述净化箱(1)靠近其顶部的相对两侧内壁之间转动安装有两根链轮轴(22),两根所述链轮轴(22)的外表面套设有链条(23),所述链条(23)的外表面均匀固定安装有多块刮板(24),所述净化箱(1)的外表面固定安装有驱动电机(25),所述驱动电机(25)的输出端贯穿净化箱(1)的内壁并与其中一根链轮轴(22)的转动中心固定安装。
4.根据权利要求3所述的一种深井钻井泥浆高效破胶絮凝装置,其特征在于,所述进料筒(2)的顶端固定安装有步进电机(32),所述步进电机(32)的输出端贯穿进料筒(2)的顶壁并与传动轴(5)的转动中心固定安装。
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