CN200943456Y - 一种高效气侵钻井液真空除气器 - Google Patents

Abstract

一种高效气侵钻井液真空除气器，用于钻井工程中的气侵钻井液的处理，属于钻井液固控设备的制造技术领域；本实用新型为卧式圆筒状结构，设置有钻井液分离室、液位控制机构和进、排液控制机构，在钻井液分离室中设置有两道斜着并按照阶梯下降布置的分离板，和带有阀心和浮球的安全机构，在上层分离板向下层分离板转换处设置有向着进液口的凹型槽，本实用新型针对高密度、高粘度的钻井液，由于转速低，真空度低而不能完全清除钻井液中气体的问题，利用阶梯流动和高真空度迫使钻井液中的气泡体积迅速膨胀、破裂，设计了一种在真空容器中能够处理钻井液密度范围达到1.01～2.4的高效气侵钻井液真空除气器。

Description

一种高效气侵钻井液真空除气器

技术领域：一种高效气侵钻井液真空除气器，用于常规钻井以及欠平衡钻井工程中，处理地下天然气侵入到钻井液中形成的气侵钻井液，以及根据特殊钻井作业的要求调整和控制钻井液的密度，属于钻井液固控配套设备和石油钻井井控装置的制造技术领域。

背景技术：目前，我国大多数钻机再钻井工程中配套使用的都是离心真空除气器，这种离心真空除气器的工作原理是利用离心场使气侵钻井液在分离室内旋转进行气夜分离，根据文献和我们的研究及实际使用证明，现有技术对于气侵钻井液，特别是对高密度、高粘度的钻井液，由于离心机器转速还太低，真空度也不能根据需要进行控制的原因，所以还不能有效分离侵入到钻井液中的气体。

发明内容：本实用新型的目的是针对现有技术的缺陷，利用真空原理迫使气侵钻井液中的气体气泡体积迅速膨胀、破裂，设计一种在真空容器中具有分离板和液位控制装置，并且能够处理钻井液密度范围达到1.01～2.4的高效气侵钻井液真空除气器。

本实用新型包括有一个卧式钻井液分离室、液位控制机构和进、排液控制机构，在钻井液分离室中设置有按一定角度分布的阶梯式分离板，钻井液分离室抽真空，气侵钻井液在钻井液分离室内外压差的作用下被自动送入气侵钻井液分离室内，钻井液流经阶梯式分离板被形成薄层时，夹在钻井液中的气泡会上升到钻井液的表面，在负压的情况下，气泡的体积迅速膨胀直至破裂，达到气液分离的目的；为了提高分离效果，使进入和排出气侵钻井液除气室的钻井液量基本平衡，在卧式除气室中部设置有液位控制机构，液位控制机构包括阀芯、支点、浮球和连杆，液位控制机构由支点安装在卧式除气室的中部，支点的安装是由O型密封圈密封的，当除气室内液位高度发生变化时，浮球随液位变化而上下移动，带动连杆机构动作，当液位升高时，浮球上升，进气阀被打开，此时，真空泵的吸入口与大气相通，从而使除气室内压力升高，真空度减小，除气室内外之间的压差减小，因此，进入除气室内的钻井液流速降低，流量减小；反之，当液位降低，浮球下降，气阀关闭，除气室内压力减小，真空度增大，进入除气室内的钻井液流量增加；这样通过液位自动控制机构的开关来控制除气室内外之间的压差，自动调节进入除气室内的钻井液量，达到进出液量的基本平衡；进液控制机构包括一个进液控制阀和一个排液控制阀，为了使从泥浆池中进入本真空除气器的气侵泥浆量与本发明的处理量相平衡，进液控制阀设置在泥浆池与气侵钻井液分离室之间，排液控制阀安装在砂泵的后端，可以通过控制开关度的大小控制气侵泥浆的进入量和排出量。

本实用新型的优点和有益效果是：由于在钻井作业中，钻井液的密度和粘度是根据地层压力而设计的，而各种钻井液的密度和粘度在气液分离时所需工作真空度也是不同的，本发明液位控制机构上设置的真空度调节阀可以根据不同钻井液的密度和粘度选择除气室的真空度，能达到很好的除气效果，另外设置的进液控制阀可以使进入真空除气器的气侵泥浆量与真空除气器的钻井液处理量基本平衡，在真空气侵泥浆除气器的出液管上安装有一个泵出量控制阀，可以方便的控制被处理后泥浆的出量。

附图说明：

图1是本实用新型的装配示意图。

图2是本实用新型液位控制机构的放大结构示意图。

具体实施方式：

下面结合附图给出本实用新型的实施例：本实用新型由钻井液分离室构成，所述钻井液分离室包括钻井液分离室4、液位控制机构和进、排液控制机构，在钻井液分离室4中设置有两道斜着并按阶梯下降布置的分离板5，在上层分离板上设置有通气孔3，在上层分离板向下层分离板转换处有一道向着进液口的凹型槽6，在钻井液分离室4真空出口的下端设置有一个安全机构7，安全机构7由阀芯和浮球构成；在钻井液分离室4的中部，设置有液位控制机构，液位控制机构包括阀芯8，支点20、浮球18和连杆19，液位控制机构由支点20安装在钻井液分离室4的中部，支点是密封安装在一块法兰板上的，法兰板安装在钻井液分离室4上；进、排液控制机构包括一个设置在泥浆池17与钻井液分离室4之间的进液控制阀1，和一个设置在排液砂泵15后端的排液控制阀14；在进行气侵钻井液气处理时，先关闭进液阀1，启动真空泵10，这个时候，由于气侵钻井液分离室4中没有液体，浮球向下，所以，液位控制机构的阀芯8是关闭的，设置在安全机构7的阀芯由于浮球没有浮力也是打开的，在真空泵的作用下，气侵钻井液分离室4内的空气被抽空而形成真空状态，达到要求的真空度后，打开进液阀1，泥浆池17中的气侵钻井液在气侵钻井液分离室4内外压差的作用下经过管线2被自动送入气侵钻井液分离室4内，气侵钻井液进入后流过设置的两层阶梯式分离板5被形成薄层，夹在钻井液中的气泡会上升到钻井液的表面，在负压的情况下，气泡的体积迅速膨胀直至破裂，除气后的钻井液下落到气侵钻井液分离室4的下部，分离出来的气体上升被真空泵抽出，经过水池13中的水11被净化后，从排气口12排出，为了控制气侵钻井液分离室4内的真空度，在真空泵10与气侵钻井液分离室4的连接管线上设置有一个真空控制阀9，调节真空控制阀的开关度，就可以控制需要的真空度，这样就达到了气液分离的目的；为了提高分离效果，使进入和排出气侵钻井液除气室4的钻井液量基本平衡，当气侵钻井液分离室4内的液位高度发生变化时，浮球18随液位变化而上下移动，带动连杆机构动作，当液位升高时，浮球18上升，在连杆19的带动下，液位控制机构的进气阀被打开，此时，真空泵的吸入口与大气相通，从而使气侵钻井液分离室4内压力升高，真空度减小，气侵钻井液分离室4内外之间的压差减小，因此，进入气侵钻井液分离室4内的钻井液流速降低，流量减小；反之，当液位降低，浮球18下降，在连杆19的带动下，液位控制机构的进气阀被关闭，气侵钻井液分离室4内压力减小，真空度增大，进入气侵钻井液分离室4内的钻井液流量增加；这样通过液位控制机构的开或关来控制除气室内外之间的压差，自动调节进入气侵钻井液分离室4内的钻井液量，达到进出液量的基本平衡；为了将除气后的钻井液送到井下，在气侵钻井液分离室4的下端还设置有钻井液排液砂泵15。

Claims (3)

1、一种高效气侵钻井液真空除气器，由钻井液分离室构成，其特征于：所述钻井液分离室包括钻井液分离室、液位控制机构和进、排液控制机构：

a、所述钻井液分离室中设置有分离板，分离板上设置有通气孔，在上层分离板向下层分离板转换处设置有一道向着进液口的凹型槽，在钻井液分离室真空出口的下端设置有一个安全机构，安全机构由阀芯和浮球构成；

b、所述液位控制机构包括阀芯，支点、浮球和连杆，支点是密封安装在一块法兰板上的，法兰板安装在钻井液分离室上；

c、所述进、排液控制机构包括一个设置在泥浆池与钻井液分离室之间的进液控制阀，和一个设置在排液砂泵后端的排液控制阀。

2、据权利要求1所述的一种高效气侵钻井液真空除气器，其特征在于：在所述钻井液分离室的下端还设置有钻井液排液砂泵。

3、根据权利要求1所述的一种高效气侵钻井液真空除气器，其特征在于：所述钻井液分离室中设置的两道分离板是斜着并按阶梯下降布置的。

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