CN2055060U - 离心真空除气器 - Google Patents

Abstract

一种用于分离气侵钻井液中气体的离心真空除气器，它由电机、真空泵、减速箱、离心除气体等自上而下沿同一轴线排列组成，在离心液气分离的同时提供一个真空环境，以便气体能迅速析出，这种除气器体积小，耗能低，分离率高，寿命长并且便于维修调整。

Description

本实用新型是一种用于去除钻井液中所含气体的离心真空除气器，属于机械气液分离装置。

在进行井下钻进时地下天然气和其它气体会侵入钻井液，气侵的钻井液粘度与切力增高，比重变化，使用性能被破坏，对这样的钻井液必须进行除气处理，才能保正正常钻进。目前除气所用的方法大致可分为真空式，离心式和大气式三种。真空式除气器是利用人工建立负压环境，当气侵后的钻井液通过时，促进其内部的微小气泡上浮破裂，达到分离的目的。美国德莱塞工业公司（Dresser  Industries  Inc.）设计制造的真空除气器（SWACO  Vacuum  D－gasser）就是应用了此种方法，它由底座、电机、砂泵、真空泵、真空罐等组成，为了延长钻井液在真空状态下的停留时间和满足一定的处理量，这种除气器设备复杂，体积庞大，总重约4吨，由于对密封要求高，使用安装都有困难，从价格与能耗来看，经济效益也较差。

另一种除气器是采用离心分离液气的方法，通过一组离心叶片转动产生离心作用将比重较大的钻井液和较轻的气泡分离，分离后的液、气各自从不同的出口逸出。美国专利US4326863就提出了利用这种方法的具体实施例，通过实际应用证明这种除气器体积小，重量轻，耗能小，但由于单纯依靠离心力分离，效果差，其内部结构不合理也导致使用寿命短，维修和调整也很困难。

本实用新型目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种新型离心真空除气器，它可对气侵的钻井液在真空条件下进行离心分离，真空和离心的双重作用提高了气液分离的质量和效率，合理的设计结构保正了延长其使用寿命并且便于调整和维修。

本实用新型目的可通过如下方式达到：离心真空除气器由防爆电机、真空泵、减速箱、离心除气体组成，它们自上而下安装为一体，排列在同一轴线上，上部的防爆电机直接驱动真空泵的叶轮产生真空并通过同轴分流减速箱减速后带动离心除气体中的除气叶片产生离心力，在真空和离心的双重作用下，气体从钻井液中分离出来。为使离心除气体内部的气体能进入真空泵，在减速箱内设有仅供气体流通的通气管。

本实用新型的目的还可以通过如下方式达到：在离心除气体内，传动轴与上传动法兰为右旋螺纹连结；与下传动法兰为左旋螺纹连结，用以防止倒转时自行脱开。在空心管的下部装有半开式防堵离心泵泵轮，其上部有螺栓连接用孔，可调整泵轮位置和整体平衡，其扶正杆下端装有可对中调整的橡胶扶正轴承，保正了平稳运行，延长了使用寿命。在离心除气体内还装有弧面导流板，它可减小钻井液的上升阻力。

本实用新型既有离心式除气器的体积小、耗能低的优点，也有真空式除气器的处理液体量大，分离率高的特点，由于其结构紧凑合理所以使用寿命长，维护保养方便。如在排气口加装排气管道，还可安全的将有害气体排放至工作区以外。

本实用新型附图说明如下：

图1为离心真空除气器的整体结构示意图；

图2为离心真空除气器的离心除气体结构示意图。

以下结合附图1和附图2对本实用新型做进一步描述。附图中（1）是防爆电机，它的下部装有真空泵（2），真空泵（2）为低速旋涡泵，其泵轴上部直接与防爆电机（1）偶合，下部与减速箱（4）输入端连接，减速箱（4）采用同轴分流传动，它的输出端与离心除气体（6）内的传动轴（9）偶合（见附图2）组成了在同一轴线上的自上而下的连结与驱动。附图2中的（10）是上传动法兰，它通过右旋螺纹与传动轴（9）连接，而下传动法兰（11）是通过左旋螺纹与传动轴（9）连接的，在上、下传动法兰之间夹有上滤网（12），并用螺栓（13）紧固，以防止传动轴（9）正、反转时与上、下传动法兰自行脱开。在下传动法兰（12）上焊有空心轴（14），在其上装有除气叶片（15），它们一同转动并装在离心筒（16）内部。在空心轴（14）的底部焊有泵轮法兰（17），在其下部装有泵轮（18），泵轮（18）上有可供螺栓（19）连接用孔，其孔径大于螺栓（19）的外径，可供调整连接位置。在泵轮（18）的中部装有扶正杆（20），它由橡胶扶正轴承（21）支撑转动，橡胶扶正轴承（21）的外侧是轴承支座（22），上部是轴承盖板（23），它们均固定在弧面导流板（24）上，弧面导流板（24）上的轴承孔径大于轴承支座（22）的外径，留有一定间隙，扶正杆（20）可经过调整弧面导流板（24）和轴承支座（22）的径向间隙与泵轮（18）、空心轴（14）对中，保正转动平稳。泵轮（18）、扶正杆（20），导流板（24）组成了一个半开式防堵离心泵，作用是推动钻井液上行。在弧面导流板（24）的边缘有环形弧面，它可防止钻井液的沉积并减少流体阻力。离心除气体（6）的下部有导流叶片（25）和下滤网（26）。

本实用新型是通过下列过程实现除气的：启动防爆电机运行，自上而下的带动真空泵（2）、减速箱（4）、离心除气体（6）的空心轴（14）等一同旋转，此时由于半开式防堵离心泵泵轮（18）的运动，使钻井液通过离心除气体（6）底部的下滤网（26）、导流叶片（25）进入并上升至离心筒（16）内，在离心力和真空的共同作用下，钻井液中的气体被分离出来沿空心轴（14）内部上升，通过其上部的气孔穿过上滤网（12），再穿过上排气孔（27）进入减速箱（4）内部的仅供气体通过的通气管（5），被真空泵（2）吸入并自排气口（3）排放至大气。经过除气处理的钻井液沿离心筒（16）上升至排液口（7）排出，供循环使用。在离心除气体（6）的上部还装有安全排气口（8），以便当气侵严重的钻井液中的大量气体外溢时能及时排放。

Claims (4)

1、一种用于去除钻井液中所含气体的离心真空除气器，它由防爆电机(1)、真空泵(2)、减速箱(4)、离心除气体(6)等组成，其特征在于防爆电机(1)、真空泵(2)、减速箱(4)、离心除气体(6)自上而下安装为一个整体，防爆电机(1)驱动真空泵叶轮和除气叶片(15)在离心除气体(6)内部同时产生真空和离心作用：减速箱(4)内设连通离心除气体(6)与真空泵(2)的通气管(5)。

2、根据权利要求1所述的离心真空除气器，其特征在于离心除气体（6）的传动轴（9）与上传动法兰（10）为右旋螺纹连接，与下传动法兰（11）为左旋螺纹连接。

3、根据权利要求1、2所述的离心真空除气器，其特征在于泵轮（18）上部有螺栓连接用孔，其中部扶正杆（20）下端有可对中调整的橡胶扶正轴承（21）。

4、根据权利要求1、2所述的离心真空除气器，其特征在于装有弧面导流板（24）。

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