CN210049886U - 一种无驱动脱气器结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种无驱动脱气器结构，其包括壳体，所述壳体包括上壳体、下壳体和连接片，连接片为长条形，上壳体和下壳体均为回转体，且上壳体与下壳体的中心线重合，连接片竖直设置，上壳体固定在连接片的上端，下壳体固定在连接片的下端，所述连接片有多个，并且多个连接片沿着上壳体的中心线周向分布，连接片与以上壳体中心线为圆心所做半径为r的圆相切，r小于连接片距离上壳体中心线的最小距离，多个连接片的螺旋方向相同。本实用新型具有通过的钻井液在形成旋转液流，提高了钻井液与半透膜的接触时间，可以提升脱气效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种脱气器的技术领域，尤其是涉及一种无驱动脱气器结构。
背景技术
气测录井是从安置在振动筛前的脱气器中获得从井底返回的钻井液所携带的气体，对气体进行分析和检测，从而判断油气层的显示情况。气测录井是直接测定钻井液中气体含量的一种录井方法，气体主要是烃类气体。气测录井是在钻进过程中进行的，利用气测资料能及时发现油气显示，并能预报溢流、井喷，在勘探中被广泛采用。脱气器包括有驱动力脱气器和无驱动力脱气器，有驱动力脱气器受安装位置，钻井液温度和粘度，井下气体溶解度，钻井液液面高度的影响，通常是定性地进行油气样品的分离。无驱动脱气器通常采用半透膜，半透膜对烃类组分具有一定的分离选择性，可直接插入到钻井液中进行油气进行分离，得到气态和常温呈液态的烃类组分，相对于有驱动力脱气器具有受影响因素少、能定量评价油气含量的优点，因此在气测录井中，无驱动脱气器使用更精准。
授权公告号为CN105735924B的专利文件中公开了一种基于半透膜的气测录井用脱气器，包括壳体，壳体内设置有螺旋叶片，螺旋叶片连接有电机，螺旋叶片的前后表面上设置有嵌膜结构，嵌膜结构为正六边形环状凸台，正六边形环状凸台内部镶嵌半透膜，螺旋叶片与钻井液接触，半透膜对钻井液中的烃类组分进行分离，螺旋叶片中部连接有气体导管，气体导管将半透膜分离出的烃类组件进行输送，方便后续对气体进行检测。
上述结构采用的螺旋叶片通过电机带动，使其钻井液产生旋转运动，但是在钻井液中含有的杂物容易造成螺旋叶片停止转动，使钻井液无法旋转。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种无驱动脱气器结构，其具有保持钻井液旋转性状态的效果。
本实用新型的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种无驱动脱气器结构，包括壳体，所述壳体包括上壳体、下壳体和连接片，连接片为长条形，上壳体和下壳体均为回转体，且上壳体与下壳体的中心线重合，连接片竖直设置，上壳体固定在连接片的上端，下壳体固定在连接片的下端，所述连接片有多个，并且多个连接片沿着上壳体的中心线周向分布，连接片与以上壳体中心线为圆心所做半径为r的圆相切，r小于连接片距离上壳体中心线的最小距离，多个连接片的螺旋方向相同。
通过采用上述技术方案，使用时，上壳体和下壳体中间通过多个连接片形成一个整体，并且多个连接片的螺旋方向相同，在钻井液沿着垂直于壳体的长度方向流动时，钻井液需要经过连接片之间的间隙，在钻井液与连接片发生碰撞时，钻井液的流动方向沿着以半径为r的圆转动，从而使钻井液发生旋转，同时由于连接片、上壳体和下壳体均为固定结构，进而能够保持钻井液保持旋转性状态。
本实用新型进一步设置为：所述连接片距离上壳体中心线的最小距离为R1，r=0.75R1。
通过采用上述技术方案，连接片距离上壳体中心线的最小距离为R1时，而r为0.75R1能够使钻井液的旋转靠近连接片，而位于连接片中心位置所含的固体杂物量较少，方便在连接片的中心设置半透膜。
本实用新型进一步设置为：所述连接片的横截面为弧形，并且连接片所呈弧形凸起的方向背向上壳体的中心线。
通过采用上述技术方案，连接片的横截面设置成弧形，并且所呈弧形为向远离上壳体中心线方向凸起，所以在钻井液受到连接片的阻挡时，对于偏离上壳体中心线方向较大的钻井液在速度上减少较小，能够对钻井液的旋转提供动力，对于与上壳体中心线偏离较小的钻井液在速度上减少较多，更大限度减少固体杂物向壳体的中心移动。
本实用新型进一步设置为：相邻的两个连接片，其中一连接片远离上壳体中心线的一侧与上壳体中心线的连线可穿过另一连接片。
通过采用上述技术方案，相邻的两个连接片在设置时，有一部分相互重叠，从而在钻井液流动时，能够防止未经过连接片改变方向的固体杂物直接进入到连接片的中心位置，使钻井液全部能够进行旋转。
本实用新型进一步设置为：所述下壳体包括内层和外层，外层为向下凹的半球形，外层的上边缘为圆形，并且外层上边缘所呈圆形的半径等于连接片的外侧边与下壳体中心的距离，所述内层设置在外层内，并且内层的上边缘与外层的上边缘平齐，内层上边缘为圆形，且内层上边缘所呈圆形的半径等于连接片内侧边与下壳体中心线的距离，所述连接片的下端固定在内层和外层上。
通过采用上述技术方案，下壳体包括内层和外层，并且内层位于外层内，内层和外层的上边缘均固定在连接片的下端，并且分别位于连接片的内侧和外侧，提高内层和外层对连接片的牢固性。
本实用新型进一步设置为：所述内层为下凹的结构，并且内层的最低点处于外层的最低点上，内层支撑在外层内。
通过采用上述技术方案，内层的最低点处于外层的最低点上，内层支撑在外层内，从而使内层放置在外层内时，内层与连接片接触，方便内层与连接片的焊接固定。
本实用新型进一步设置为：所述上壳体为环形，并且上壳体的横截面为向下开口的U形，上壳体的内侧边缘与上壳体的中心线之间的距离等于内层上边缘的半径，上壳体的外侧边缘与上壳体中心线之间的距离等于外层上边缘的半径，所述连接片的上端固定在上壳体的内侧边缘和外侧边缘上。
通过采用上述技术方案，上壳体设置成环形，并且横截面为向下开口的U形，使上壳体在与连接片的上端固定时，上壳体能够将连接片的内侧和外侧均固定在上壳体的下表面，使上壳体与连接片的连接比较牢固，能够保持连接片的形状。
本实用新型进一步设置为：所述上壳体的内侧设置有连接部，连接部所呈圆形的半径小于上壳体的内侧边缘所呈圆形的半径。
通过采用上述技术方案，上壳体的内侧设置有连接部，连接部的半径小于上壳体内侧边缘的半径，能够使用连接部进行安装，安装比较方便，配合长度根据连接部的长度进行设置。
综上所述，本实用新型的有益技术效果为：
1.通过上壳体和下壳体中间通过多个连接片形成一个整体，并且多个连接片的螺旋方向相同，在钻井液沿着垂直于壳体的长度方向流动时，钻井液需要经过连接片之间的间隙，在钻井液与连接片发生碰撞时，钻井液的流动方向沿着以半径为r的圆转动，从而使钻井液发生旋转，同时由于连接片、上壳体和下壳体均为固定结构，进而能够保持钻井液保持旋转性状态；
2.通过连接片的横截面设置成弧形，并且所呈弧形为向远离上壳体中心线方向凸起，所以在钻井液受到连接片的阻挡时，对于偏离上壳体中心线方向较大的钻井液在速度上减少较小，能够对钻井液的旋转提供动力，对于与上壳体中心线偏离较小的钻井液在速度上减少较多，更大限度减少固体杂物向壳体的中心移动；
3.通过内层的最低点处于外层的最低点上，内层支撑在外层内，从而使内层放置在外层内时，内层与连接片接触，方便内层与连接片的焊接固定。
附图说明
图1是本实用新型的整体结构示意图；
图2是图1中A-A面的剖视结构示意图；
图3是壳体的半剖结构示意图；
图4是本实用新型省略壳体的结构示意图；
图5是本实用新型的半剖结构局部示意图。
图中，1、壳体；11、上壳体；111、连接部；12、下壳体；121、内层；122、外层；13、连接片；2、支撑柱；21、下绕柱；22、上绕柱；23、挡块；3、半透膜；4、保持架；5、连接端头；51、通道；52、定位孔；53、沉孔；6、输气端头；61、凸起；62、凸缘；7、固定架；8、螺母一；9、螺母二；91、内缘。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
参考图1和图2，为本实用新型公开的一种无驱动连续脱气器，包括壳体1，壳体1的内部设置有支撑柱2，支撑柱2为圆柱形且竖直设置，在支撑柱2的侧壁上设置有半透膜3，半透膜3设置成中空的管状结构，支撑柱2的侧壁上安装有保持架4，半透膜3固定在保持架4上，支撑柱2的上端设置有连接端头5，连接端头5连接有输气端头6，使气体进入到半透膜3后能够进行输送。
参考图2和图3，壳体1包括上壳体11、下壳体12和连接片13，上壳体11和下壳体12均为回转体，连接片13位于上壳体11和下壳体12之间，上壳体11套在支撑柱2上，下壳体12位于支撑柱2的下端，连接片13为长条形且竖直设置，连接片13的上端固定在上壳体11上，下端固定在下壳体12上，连接片13的横截面为向背离支撑柱2方向凸起的弧形。
参考图2，连接片13有多个，多个连接片13沿着上壳体11的中心线周向均匀分布，连接片13的内侧边与上壳体11中心线的距离R1小于连接片13的外侧边距离上壳体11中心线的距离R2，使连接片13的延长线与以上壳体11中心线为圆心所做半径为r的水流圆相切，水流圆为钻井液绕支撑柱2流动速度最大位置的圆，水流圆的半径r大于支撑柱2的半径r1小于连接片13内侧与上壳体11中心线的距离R1，可选取r=（r1+R1）/2，R1=2r1。多个连接片13沿着同一螺旋方向设置，且与同一个水流圆相切，连接片13外侧边与上壳体11中心线的连线穿过与其相邻的连接片13，使相邻的两个连接片13相互重叠。在放置到钻井液中时，上壳体11的中心线与钻井液的流动方向垂直，使钻井液至少两次经过连接片13，在钻井液从相邻的两个连接片13之间进入到连接片13的内侧时，钻井液在水流圆的位置形成涡流，使位于壳体1内的液体发生旋转，在钻井液内含有不同密度的物质进行移动分层，较小密度的物质，如烃类气体，向内侧运动；较大密度的物质，如固体杂质，向外侧运动；从而减少固体杂质对位于水流圆内侧的半透膜3损伤，同时增大靠近半透膜3处钻井液烃类气体的含量，提高半透膜3的脱气效率。
参考图3，下壳体12包括内层121和外层122，外层122为向下凹的半球形，外层122的上边缘为圆形，并且所呈圆形的半径等于连接片13的外侧边与下壳体12中心线的距离，使连接片13外侧边的下端焊接固定在外层122的上边缘上，内层121为下凹的结构，且内层121的最低点位于外层122最低点上，使内层121放置在外层122内时，内层121的上边缘与外层122的上边缘平齐，并且内层121的上边缘为圆形，内层121上边缘所呈圆形的半径等于连接片13内侧边与下壳体12中心线的距离，连接片13内侧边的下端焊接固定在内层121的上边缘上。
参考图3，上壳体11为环形，上壳体11的中心线与下壳体12的中心线重合，且上壳体11的横截面为开口向下的U形，上壳体11的内侧边缘与上壳体11的中心线之间的距离等于内层121上边缘的半径，上壳体11的外侧边缘与上壳体11的中心线之间的距离等于外层122上边缘的半径，使连接片13内侧边的上端可焊接固定在上壳体11的内侧边缘上，连接片13外侧边的上端可焊接固定在上壳体11的外侧边缘上，从而使上壳体11与连接片13固定。在上壳体11的内侧设置有连接部111，连接部111所呈圆形的半径小于上壳体11的内侧边缘所呈圆形的半径，连接部111的内壁用于套设在连接端头5，使壳体1固定在连接端头5上。
参考图4，在支撑柱2的侧壁上设置有下绕柱21和上绕柱22，下绕柱21和上绕柱22均为圆柱形，下绕柱21的中心线垂直于且相交于支撑柱2的中心线，上绕柱22的中心线垂直且相交于支撑柱2的中心线。下绕柱21有四个，固定在支撑柱2的下部，四个下绕柱21位于支撑柱2的同一高度上；上绕柱22有三个，固定在支撑柱2的上部，三个上绕柱22位于支撑柱2的同一高度上。其中一个上绕柱22的中心线与支撑柱2的中心线所在的面为对称面，另外两个上绕柱22关于对称面对称设置，四个下绕柱21关于对称面对称设置。在三个上绕柱22向下的投影处于下绕柱21向下的投影中间位置。
参考图4，保持架4为金属丝缠绕在上绕柱22和下绕柱21上形成，保持架4缠绕在每个上绕柱22的长度为上绕柱22的周长一半保持架4缠绕在每个下绕柱21的长度为下绕柱21的周长一半。在每个上绕柱22远离支撑柱2的一端设置有挡块23，挡块23为圆盘形，且挡块23的中心与上绕柱22的中心重合，挡块23的直径大于上绕柱22的直径; 在每个下绕柱21远离支撑柱2的一端设置有挡块23，且挡块23的中心与下绕柱21的中心重合，挡块23的直径大于下绕柱21的直径。保持架4的缠绕方向从对称面的位置竖直向下缠绕在第一个下绕柱21上，再循环经过上绕柱22和下绕柱21，使保持架4关于对称面对称设置。半透膜3沿着保持架4的方向设置，并且半透膜3固定在保持架4上，使半透膜3形状与保持架4的形状相同。
参考图4，在半透膜3的端部设置有固定架7，固定架7成几字形，固定架7的两端通过螺栓固定在支撑柱2的侧壁上，半透膜3从固定架7的中部位置穿过，使半透膜3的端部通过固定架7固定在支撑柱2上，半透膜3从固定架7伸出的两端向连接端头5的位置延伸。
参考图5，连接端头5为圆柱形，连接端头5的一端固定在支撑柱2上，连接端头5的中心线与支撑柱2的中心线重合，在连接端头5内开设有两个通道51，两个通道51分别与半透膜3的两端连通，使气体进入到连接端头5内。连接端头5远离支撑柱2的一端开设有定位孔52，定位孔52为圆柱形，定位孔52的底部位于通道51的位置开设有沉孔53，沉孔53的与通道51连通。在连接端头5的侧壁上开设有外螺纹并螺纹连接有螺母一8。输气端头6的端部与定位孔52配合，并且输气端头6插入到定位孔52的一端设置有两个凸起61，两个凸起61分别与一个定位孔52配合，使输气端与连接端头5之间的密封性比较好。在输气端头6的侧壁上设置有凸缘62，凸缘62与输气端头6的端面之间的距离大于定位孔52的深度，在输气端头6的侧壁上设置有螺母二9，螺母二9螺纹连接在连接端头5的侧壁上，螺母二9靠近凸缘62的一端设置有内缘91，内缘91的直径小于凸缘62的直径，使凸缘62位于螺母内。安装时，螺母二9先与连接端头5拧紧，再旋转螺母一8使螺母一8向螺母二9的方向移动，使螺母一8对螺母二9进行挤压，减少螺母二9在使用过程中松动。
本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种无驱动脱气器结构，包括壳体(1)，其特征在于：所述壳体(1)包括上壳体(11)、下壳体(12)和连接片(13)，连接片(13)为长条形，上壳体(11)和下壳体(12)均为回转体，且上壳体(11)与下壳体(12)的中心线重合，连接片(13)竖直设置，上壳体(11)固定在连接片(13)的上端，下壳体(12)固定在连接片(13)的下端，所述连接片(13)有多个，并且多个连接片(13)沿着上壳体(11)的中心线周向分布，连接片(13)与以上壳体(11)中心线为圆心所做半径为r的圆相切，r小于连接片(13)距离上壳体(11)中心线的最小距离，多个连接片(13)的螺旋方向相同。
2.根据权利要求1所述的一种无驱动脱气器结构，其特征在于：所述连接片(13)距离上壳体(11)中心线的最小距离为R1，r=0.75R1。
3.根据权利要求1或2所述的一种无驱动脱气器结构，其特征在于：所述连接片(13)的横截面为弧形，并且连接片(13)所呈弧形凸起的方向背向上壳体(11)的中心线。
4.根据权利要求1或2所述的一种无驱动脱气器结构，其特征在于：相邻的两个连接片(13)，其中一连接片(13)远离上壳体(11)中心线的一侧与上壳体(11)中心线的连线可穿过另一连接片(13)。
5.根据权利要求1所述的一种无驱动脱气器结构，其特征在于：所述下壳体(12)包括内层(121)和外层(122)，外层(122)为向下凹的半球形，外层(122)的上边缘为圆形，并且外层(122)上边缘所呈圆形的半径等于连接片(13)的外侧边与下壳体(12)中心的距离，所述内层(121)设置在外层(122)内，并且内层(121)的上边缘与外层(122)的上边缘平齐，内层(121)上边缘为圆形，且内层(121)上边缘所呈圆形的半径等于连接片(13)内侧边与下壳体(12)中心线的距离，所述连接片(13)的下端固定在内层(121)和外层(122)上。
6.根据权利要求5所述的一种无驱动脱气器结构，其特征在于：所述内层(121)为下凹的结构，并且内层(121)的最低点处于外层(122)的最低点上，内层(121)支撑在外层(122)内。
7.根据权利要求6所述的一种无驱动脱气器结构，其特征在于：所述上壳体(11)为环形，并且上壳体(11)的横截面为向下开口的U形，上壳体(11)的内侧边缘与上壳体(11)的中心线之间的距离等于内层(121)上边缘的半径，上壳体(11)的外侧边缘与上壳体(11)中心线之间的距离等于外层(122)上边缘的半径，所述连接片(13)的上端固定在上壳体(11)的内侧边缘和外侧边缘上。
8.根据权利要求7所述的一种无驱动脱气器结构，其特征在于：所述上壳体(11)的内侧设置有连接部(111)，连接部(111)所呈圆形的半径小于上壳体(11)的内侧边缘所呈圆形的半径。
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