CN213287914U - 一种组合式岩屑清洗器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及地质录井岩屑清洗工具领域，具体为一种组合式岩屑清洗器。包括筒体、密封盖、搅拌杆；所述筒体由倒锥形的搅拌腔和直筒形的筒腔，搅拌腔和筒腔交界处设有出液管；所述密封盖为封盖于搅拌腔腔口处的盖体，盖体上设有进液阀、进料口，盖体中心开设中心孔；所述搅拌杆穿过中心孔进入搅拌腔并一直延伸至筒腔内，搅拌杆的下端低于出液管，搅拌杆通过第一轴承装设于中心孔内。有效减少人工成本，提高岩屑清洗质量和效率，能够实现自动化生产。

Description

一种组合式岩屑清洗器

技术领域

本实用新型涉及地质录井岩屑清洗工具领域，具体为一种组合式岩屑清洗器。

背景技术

钻井液（行话称为泥浆）是指钻井过程中使用的流体介质。钻井液可以是液体或气体，因此，钻井液应确切地称为钻井流体。钻探过程中，孔内使用的循环冲洗介质，又称钻孔冲洗液。钻井液按组成成分可分为清水、泥浆、无粘土相冲洗液、乳状液、泡沫和压缩空气等。清水是使用最早的钻井液，无需处理，使用方便，适用于完整岩层和水源充足的地区。泥浆是广泛使用的钻井液，主要适用于松散、裂隙发育、易坍塌掉块、遇水膨胀剥落等孔壁不稳定岩层。钻井液主要功用是：（1）清洁井底，携带岩屑；（2）冷却和润滑钻头及钻柱；（3）平衡井壁岩石侧压力；（4）平衡（控制）地层压力；（5）悬浮岩屑和加重剂；（6）在地面能沉除砂子和岩屑；（7）有效传递水力功率；（8）承受钻杆和套管的部分重力；（9）提供所钻地层的大量资料；（10）水力破碎岩石。

在油气资源勘探中，地质录井的主体工作是对岩石岩屑的观察和分析，这也是进行地层评价和油气资源评价的重要基础。井下经钻头冲击破碎，钻井液携带返至地面的岩屑都附着钻井液污物，要对岩屑进行观察分析就必须将附着的污物用清水清洗干净，以还原地下岩石本色，所以，岩屑清洗成为地质录井现场的一项重要工作。岩石岩屑的常规清洗方式是一个盆、一根棍。但是，随着精细高效勘探的提出和不断深入，这种简单的岩石岩屑清洗方式已不再适合各种新的技术要求，更赶不上现场作业自动化的进程，所以，亟待需要一种新型的岩屑清洗装置以替代传统的岩屑清洗作业模式。

长期以来，地质录井的洗砂作业是一项简单而繁重的体力劳动。捞砂人员在钻井液振动筛的下游放置一个接砂盆，岩屑自振动筛上振落到捞砂盆内，在经过一个既定的岩屑迟到时间后，捞砂人员将捞砂盆内集中的砂子端到一个大水罐处放水冲洗，并用一个搅拌棒反复搅拌。水脏后，捞砂人员要将水倒掉，然后再加清水清洗，如此反复，直到岩屑清洗干净，然后端放到指定的位置进行下步工作。对于岩屑来说，有的岩屑容易清洗，洗几遍后即可合乎要求；有的岩屑极不易清洗，甚至洗上十遍或二十几遍才能干净，在整个的清洗过程中捞砂人员付出极大的体力，风雨无阻，主要在于清洗的过程。所以，捞砂洗砂成为地质捞砂人员的重体力劳动，归纳起来，存在以下几个方面的问题：

1、占据劳动力，人工成本增加；

2、作业风险大，交叉作业安全性低；

3、工作效率低，岩屑清洗效果差；

4、劳动强度高，不利于职业健康保护；

5、洗砂污水难集中处理，污染环境；

6、洗砂作业连续性差，不利于保护油气勘探效益；

7、岩屑清洗作业自动化无法实现，达不到科学、规范的要求。

所以，油气勘探现场亟需一种高效洗砂操作装置。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术中存在的问题，提供一种组合式岩屑清洗器。

其技术方案如下：

一种组合式岩屑清洗器，包括筒体、密封盖、搅拌杆；所述筒体包括倒锥形的搅拌腔和直筒形的筒腔，搅拌腔和筒腔交界处设有出液管；所述密封盖为封盖于搅拌腔腔口处的盖体，盖体上设有进液阀、进料口，盖体中心开设中心孔；所述搅拌杆穿过中心孔进入搅拌腔并一直延伸至筒腔内，搅拌杆的下端低于出液管，搅拌杆通过第一轴承装设于中心孔内。

进一步的，上述技术方案还包括，所述第一轴承由上盘、中盘、下盘组成，所述上盘、中盘、下盘开设有容纳搅拌杆穿过的轴孔，上盘的底面、下盘的顶面、中盘的顶底两面开设同轴的滚珠槽，滚珠槽内放置滚珠，所述中盘固设于中心孔内，所述上盘和下盘对扣到中盘的顶底面上，搅拌杆与上盘、下盘的轴孔固定连接，搅拌杆与中盘的轴孔转动配合。

更进一步的，所述搅拌杆中部设有第二轴承，第二轴承与第一轴承结构相同，第二轴承的上盘、下盘与搅拌杆固连，第二轴承的中盘与辅撑固连，辅撑为架设于搅拌腔内的撑杆。

所述搅拌杆的下端设有网栅。

所述网栅边缘与筒腔内壁间隙配合。

所述筒腔底部开设有出料口。

所述出料口外部设有封环和封盖，所述封环为绕出料口设置的两段弧形扣环，所述封盖有顶盘和底盘组成，顶盘与出料口间隙密封配合，顶盘边缘设有与封环对应的两段相同的弧形扣环，底盘固设于顶盘。

本实用新型的有益效果是：

1、解放了劳动力，降低了人工成本；

2、消除了人工作业风险，不影响交叉作业安全；

3、工作效率高，岩屑清洗效果佳；

4、降低了人员劳动强度，有利于职业健康保护；

5、洗砂污水得到集中处理，保护了施工作业环境；

6、洗砂作业连续性高，有利于提高油气勘探效益；

7、实现了岩屑清洗作业的自动化，达到了生产中科学规范化的要求

附图说明

图1是本实用新型结构示意图；

图2是搅拌杆与密封盖连接处结构示意图；

图3是搅拌腔内壁结构示意图；

图4是封盖结构示意图；

图5是撑杆结构示意图；

图6是封盖和封环密封配合结构示意图；

图中：1-承接盆，2-搅拌腔，3-筒腔，4-密封盖，5-滤盆，6-端耳，7-撑腿，8-出液管，9-蝶形螺母，10-固定块，11-封盖，12-封环，13-网栅，14-搅拌杆，15-进液阀，16-电机齿轮，17-摇把，18-摇盘，19-摇把齿轮，20-进料口，21-进气阀，22-转盘，23-销子，24-内旋纹，25-封块，26-转把，27-上盘，28-中盘，29-下盘，30-滚珠槽，31-上封圈，32-中封圈，33-下封圈，34-封腔，35-顶盘，36-底盘，37-电机，38-加厚圆盘，39-辅撑，40-撑盘，41-撑杆，42-锲块，43-螺丝，44-销子。

具体实施方式

请参阅图1，一种组合式岩屑清洗器整体材料为不锈钢，包括承接盆、搅拌腔、筒腔、密封盖、搅拌杆、辅撑、撑腿。

密封盖为圆形盖体，封盖于搅拌腔上，密封盖边缘通过螺钉与搅拌腔固定连接，密封盖与搅拌腔密封配合。所述密封盖直径400mm×厚5mm，周围焊接高度50mm×厚5mm的缘边，围绕缘边开设四个直径15mm的丝孔，和筒腔上的丝孔吻合，用蝶形螺母固定。密封盖上设置：①转盘。在密封盖的中心开直径100mm的孔，用于焊接转盘。转盘由上盘、中盘和下盘组成。上盘直径70mm×厚30mm，中盘直径100mm×厚50mm，下盘直径70mm×厚30mm，上中下三个盘的中间位置开直径为30mm的通孔用于穿越搅拌杆。上盘和下盘的一面开滚珠槽，中盘的两面开滚珠槽，滚珠放置在滚珠槽内。将上下两盘的滚珠槽面和中盘的滚珠槽对接，中间通孔穿过搅拌杆。上下盘和搅拌杆连接处用轴承销子固定，中盘的中间和密封盖上的中心开孔焊接。如此，搅拌杆转动，上盘和下盘转动，中盘不转动；②进液阀。密封盖上的一侧开直径20mm的孔，焊接接进液阀，用作洗涤用水的入口，可用闸门控制；③进料口。围绕密封盖距离转盘中盘100mm处开直径100mm的孔，上接进料口。进料口为锥形，上口直径150mm×下口直径100mm×高100mm，下口焊接到密封盖的对应开口处；④进气阀。密封盖上的另一侧开直径20mm的孔，焊接进气阀，用作腔体内空气入口，可用阀门控制；⑤电机。围绕密封盖距离转盘中盘另一100mm处焊接一直径150mm×厚10mm的加厚圆盘，加厚圆盘周边开四个直径8mm的丝孔，用于和电机底座螺丝固定。

搅拌杆为一延伸至筒腔内的杆体，杆体下端部固设有搅拌用的网栅。搅拌杆外径30mm×壁厚5mm×300mm，搅拌杆可以手动或通过电机转动。①摇盘。摇盘在搅拌杆的顶部，为一圆盘，直径150mm×厚10mm，中间有丝孔和丝帽固定；②摇把。在摇盘的边缘一侧设置一摇把，以便于手动转动搅拌杆；③摇把齿轮。摇盘下方安装一摇把齿轮，该齿轮和电机齿轮咬合，当转动电机时替代手动转动搅拌杆。如不使用电机，则将电机齿轮卸下即可，需要时再安装并用螺帽固定；④网栅。在搅拌腔内的搅拌杆上焊接网栅，清洗时网栅对岩屑产生充分搅拌的作用。网栅和搅拌腔同型，上部外径200mm×底部缩口处直径100mm×高230mm，丝状网格型，30目。为了防止搅拌杆在转动时产生离心偏转，在中间部位设置辅撑。

承接盆为一用于承接清洗后的岩屑的盆体。承接盆放置在岩屑清洗器的底部，为一直筒体，两边有耳，外径300mm×高300mm×壁厚3mm。承接盆内坐落滤盆。滤盆上宽下窄呈梯形，顶部直径310mm×底部直径150mm×高150mm，顶部有外缘边10mm，外缘边打坐在承接盆上，外缘边有两个对称的端耳。滤盆的底部焊接铺设100目的滤网，当岩屑从搅拌腔滴落到滤盆中时，水分经滤网筛滤到承接盆中，滤盆内为存留岩屑。

搅拌腔为倒锥形筒体，上部外径250mm×底部开口直径100mm×高250mm×壁厚3mm，搅拌腔的底部为紧缩口，紧缩自高度125mm开始。搅拌腔的内壁设置螺旋内螺纹，当搅拌杆带动网栅搅拌时，搅拌起的岩屑和内螺纹摩擦从而产生进一步的螺旋翻转，提高搅拌效果。同时，按照液固分离的效果，岩屑重、清洗用的水轻，故岩屑搅拌时产生下行趋势，而搅拌清洗后的污水则上行，经过出液管排外，当卸开底部封盖时岩屑则落到底部滤盆中。①封环。围绕搅拌腔的底部开口设置两个四分之一底部开口周径的弧形封环，弧形封环由上下封圈和中封圈圈闭形成封腔而成，上下封圈宽度20mm、中封圈宽度为10mm，中间形成10mm的封腔；②封盖。封盖由顶、底两个盘座叠加而成，顶盘外径100mm×高30mm×壁厚3mm，底盘外径150mm×高20mm×壁厚3mm，顶盘焊接在底盘居中位置，底盘的两侧设置两个转把。顶盘的两个侧面居中位置设置两个四分之一底盘周径的弧形封块，封块厚10mm。旋转封盖，封块和搅拌腔封环可密合，当旋转脱离封环时封盖可脱落。搅拌腔和筒腔无缝焊接；封环和封盖的设计类似高压锅的锅盖和锅体的密封结构。当旋转一定角度后坐入，再转动一个角度就咬合密封。需要卸开时则逆操作即可。

筒腔。筒腔为椎体结构，顶部外径400mm×底部外径250mm×高500mm×壁厚3mm，筒腔的底部和搅拌腔的上部无缝焊接，形成整体似椎体。在筒腔和搅拌腔的对接部位一侧开一直径为50mm的圆口，圆口外焊接一段内径50mm×长150mm×壁厚3mm的管，该管用作出液管，和筒腔呈15°的角度斜向下伸出腔体。出液管不设阀门，常开。围绕筒腔，在距离筒腔顶部以下100mm的位置对称设置三个长方形固定块，固定块长50mm×宽30mm×厚30mm，焊接在筒腔壁上。固定块上凿直径15mm×深30mm的丝孔，用于和撑角固定块通过蝶形螺母对接固定。距筒腔顶部20mm处围绕筒腔均匀开设四个直径15mm的丝孔，和密封盖缘边上的丝孔吻合，便于用蝶形螺母将封盖固定坐落在筒腔顶部。

辅撑。辅撑设置在筒腔内的搅拌杆中间部位，撑杆搭接到腔壁上的锲块中，用螺丝固定。辅撑的撑盘同密封盖上的转盘。转盘由上盘、中盘和下盘组成。上盘直径50mm×厚20mm，中盘直径70mm×厚30mm，下盘直径50mm×厚20mm，上中下三个盘的中间位置开直径为30mm的通孔用于穿越搅拌杆。上盘和下盘的一面开滚珠槽，中盘的两面开滚珠槽，滚珠放置在滚珠槽内。将上下两盘的滚珠槽面和中盘的滚珠槽对接，中间通孔穿过搅拌杆。上下盘和搅拌杆连接处用轴承销子固定，围绕中盘的中间部位均匀开设三个丝孔，拧入撑杆。撑杆和锲块的搭接部位各有对应丝孔，用螺丝将撑杆和锲块固定在一起。搅拌杆转动，上盘和下盘转动，中盘不转动。

撑腿。三个斜撑腿均匀地分布在腔体周围，撑腿上部有和腔体固定块对应的固定块，将固定块对接用蝶形螺母紧固。

组合式岩屑清洗器可自由放置，无需特殊空间。清洗水从进液阀进入，进料口放入或导入需要清洗的岩屑，手动或电动转动搅拌杆，岩屑在网栅的大面积分散搅拌下岩屑下沉，产生的污水则沿出液管排外或排放到污水承接容器中。进气阀可以有效控制腔体内的压力，封盖和封环组合可以方便地开启卸放清洗好的岩屑，岩屑落到滤盆中可再次过滤水分，水分滴落到承接盆中集中处理。

本申请中所指的上、中、下、顶、底是基于本申请的附图为说明本申请的结构所使用的相对位置的描述，不能作为对本申请结构的限定。

Claims (7)

1.一种组合式岩屑清洗器，其特征在于，包括筒体、密封盖、搅拌杆；所述筒体包括倒锥形的搅拌腔和直筒形的筒腔，搅拌腔和筒腔交界处设有出液管；所述密封盖为封盖于搅拌腔腔口处的盖体，盖体上设有进液阀、进料口，盖体中心开设中心孔；所述搅拌杆穿过中心孔进入搅拌腔并一直延伸至筒腔内，搅拌杆的下端低于出液管，搅拌杆通过第一轴承装设于中心孔内。

2.根据权利要求1所述的一种组合式岩屑清洗器，其特征在于，所述第一轴承由上盘、中盘、下盘组成，所述上盘、中盘、下盘开设有容纳搅拌杆穿过的轴孔，上盘的底面、下盘的顶面、中盘的顶底两面开设同轴的滚珠槽，滚珠槽内放置滚珠，所述中盘固设于中心孔内，所述上盘和下盘对扣到中盘的顶底面上，搅拌杆与上盘、下盘的轴孔固定连接，搅拌杆与中盘的轴孔转动配合。

3.根据权利要求1或2所述的一种组合式岩屑清洗器，其特征在于，所述搅拌杆中部设有第二轴承，第二轴承与第一轴承结构相同，第二轴承的上盘、下盘与搅拌杆固连，第二轴承的中盘与辅撑固连，辅撑为架设于搅拌腔内的撑杆。

4.根据权利要求1或2所述的一种组合式岩屑清洗器，其特征在于，所述搅拌杆的下端设有网栅。

5.根据权利要求4所述的一种组合式岩屑清洗器，其特征在于，所述网栅边缘与筒腔内壁间隙配合。

6.根据权利要求4所述的一种组合式岩屑清洗器，其特征在于，所述筒腔底部开设有出料口。

7.根据权利要求6所述的一种组合式岩屑清洗器，其特征在于，所述出料口外部设有封环和封盖，所述封环为绕出料口设置的两段弧形扣环，所述封盖有顶盘和底盘组成，顶盘与出料口间隙密封配合，顶盘边缘设有与封环对应的两段相同的弧形扣环，底盘固设于顶盘。

Images