CN219262359U - 定量脱气系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种定量脱气系统，包括动力装置、脱气筒、搅拌机构、吸浆管线和集气管线、吸浆泵头、吸浆泵，其技术要点是：脱气筒中设有水平隔板且水平隔板的中心设有通气孔，水平隔板将脱气筒分隔为上集气室和下搅拌室，上集气室的顶部一侧与集气管线连接，顶部另一侧设有补偿气管，补偿气管的外端依次连接单向阀和第一流量计；下搅拌室的侧壁下部与吸浆管线连接，下搅拌室的侧壁上部设有具有S弯段的排浆管且排浆管上设有排浆阀；吸浆泵头的下端口一侧设有可旋转立轴，可旋转立轴在吸浆泵头内、外侧分别固定内、外刮板。本系统解决了现有脱气器脱气效率低、吸浆不畅的问题，显著提高脱气效率，同时延长设备维护周期和使用寿命，节约维护成本。

Description

定量脱气系统

技术领域

本实用新型涉及石油地质探录井用脱气系统，具体为一种定量脱气系统，适用于对钻井液含气率的分析。

背景技术

脱气器是现代石油勘探钻井过程中，广泛使用的气测录井设备。从返回地面的钻井液流中采集钻井液样本，样本中含有一定量可溶解在钻井液中的气体，将这些气体脱离出来，通过真空泵抽取并连续的送入气体检测仪中进行检测，可分析出油气藏的含量和优劣。

随着测录井技术的深入研究以及相关设备的不断完善，脱气器设备也在不断改进，其脱气效率和适用工作环境的能力也得到明显提高。脱气器的发展经历了很多个阶段，从最初的非动力脱气到动力脱气，从非自适应到自适应脱气，从非定量到定量脱气，从脱气成分不完整到全烃甚至是加上非烃成分脱气，从非机动化脱气到自动化脱气等几个阶段整合。脱气效果的好坏直接影响测录井及勘探钻井。

目前，我国气测录井中使用最广泛的是电动脱气器，其包括脱气筒、设于脱气筒中的搅拌机构、与脱气筒连接的吸浆管线和集气管线、设于吸浆管线末端的吸浆泵头、设于吸浆管线上的吸浆泵、与搅拌机构和吸浆泵连接的动力装置，启动吸浆泵，吸浆泵头将钻井液吸入脱气筒中，搅拌机构旋转对钻井液进行搅拌破碎而实现脱气。但其工作过程中主要存在如下问题：1、脱气筒中脱出的气体容易溢失，导致脱气效率低；2、吸浆泵头处容易被钻井液中含有的杂物堵塞，造成吸浆不畅。基于此，现有的脱气器仍需改进。

发明内容

本实用新型的目的是为了提供一种结构合理、使用可靠的定量脱气系统，解决现有脱气器脱气效率低、吸浆不畅的问题，显著提高脱气效率，同时延长设备维护周期和使用寿命，节约维护成本。

本实用新型的技术方案是：

一种定量脱气系统，包括动力装置、脱气筒、设于脱气筒中的搅拌机构、与脱气筒连接的吸浆管线和集气管线、设于吸浆管线末端的吸浆泵头、设于吸浆管线上的吸浆泵，其技术要点是：所述脱气筒中设有水平隔板且水平隔板的中心设有通气孔，所述水平隔板将脱气筒分隔为上集气室和下搅拌室，所述上集气室的顶部一侧与集气管线连接，顶部另一侧设有补偿气管，所述补偿气管的外端依次连接单向阀和第一流量计；所述下搅拌室的侧壁下部与吸浆管线连接，下搅拌室的侧壁上部设有具有S弯段的排浆管且排浆管上设有排浆阀；所述吸浆泵头的下端口一侧设有可旋转立轴，所述可旋转立轴在吸浆泵头内、外侧分别固定内、外刮板。

上述的定量脱气系统，所述动力装置包括防爆电机、与防爆电机的输出轴连接的减速箱，所述减速箱具有三个输出端，其第一输出端与所述搅拌机构连接，第二输出端与所述吸浆泵连接，第三输出端连接有软轴，所述软轴的另一端与所述可旋转立轴的上端之间设有扭力限制器。扭力限制器的设置，防止杂物卡滞于内、外刮板与吸浆泵头之间时，造成动力装置及传动部分损坏，同时保障吸浆泵头位置液体通畅。而软轴做为传动结构可以使脱气器的摆放位置更加灵活，可更好的适应多种工作环境，提高设备的使用率。

上述的定量脱气系统，所述吸浆泵头为L型，其由水平吸浆腔、与水平吸浆腔连接的垂直导浆管组成，所述内、外刮板位于水平吸浆腔下端口的内、外两侧，所述可旋转立轴由水平吸浆腔顶面引出后与扭力限制器连接，所述垂直导浆管中设有第二流量计。

上述的定量脱气系统，所述集气管线一端与脱气筒连接，另一端连接扩径防堵管，所述扩径防堵管的另一端连接有气液分离器，所述气液分离器的气相出口连接有干燥管，所述干燥管的另一端与真空泵入口连接，所述真空泵出口与气体分析仪器连接。集气管线与气体分析仪器之间的结构布置保障了气体分析仪器得到纯净气体，保证了气体分析仪器的工作要求。

上述的定量脱气系统，所述排浆管由水平起始段、与水平起始段另一端连通的垂直段、与垂直段下端连通的S弯段组成，所述S弯段的起始端朝上，尾端朝下，S弯段的位置低于水平起始段的位置，S弯段的起始段的高度低于尾段高度。

上述的定量脱气系统，所述吸浆泵头利用万向支架固定于泥浆池一侧，吸浆泵头下端口没入泥浆池的钻井液面以下，吸浆泵头上端利用金属管接头与吸浆管线的吸入段连接，所述吸入段另一端与吸浆泵入口连接，所述吸浆泵出口与吸浆管线的送出段连接，所述送出段的另一端与脱气筒连接，所述吸浆管线为软性管线。软性管线更好的适应现场工作环境，利于复杂条件下的安装和使用，提高了设备的使用效率。

上述的定量脱气系统，所述软轴的外侧设有护套。

本实用新型的有益效果是：

1、由于脱气筒的上集气室连接有补偿气管，补偿气管另连接单向阀，由于气体的抽取，上集气室内气压会降低，补偿气管会使外部空气经过第一流量计、单向阀后进入上集气室内，维持上集气室中气压的平衡，而单向阀也避免了脱出的气体由补偿气管溢失。同时，第一流量计测量得到空气补入量，为后序气体分析提供计算依据。

2、由于下搅拌室的侧壁上部设有具有S弯段的排浆管，在排浆的同时S弯段始终有浆液封堵，防止了气体的溢失，提高了设备的脱气效率，保证了集气纯度。

3、由于吸浆泵头内、外侧分别固定内、外刮板，将靠近吸浆泵头的杂物甩出，从而避免杂物堵塞吸浆泵头，防止吸浆不畅的现象出现。

综上，本实用新型解决了现有脱气器脱气效率低、吸浆不畅的问题，对进入脱气筒内的泥浆做到了高效和大容量的定量脱气，极大地提升了脱气效率。同时延长了设备维护周期和使用寿命，节约了维护成本。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1中脱气筒与排浆管的结构示意图；

图中：1.气体分析仪器、2.真空泵、3.干燥管、4.气液分离器、5.扩径防堵管、6.集气管线、7.吸浆泵、8.上集气室、9.下搅拌室、10.脱气筒、11.搅拌机构、12.排浆管、1201.水平起始段、1202.垂直段、1203.S弯段、13.排浆阀、14.泥浆池、15.内刮板、16.外刮板、17.吸浆泵头、18.第二流量计、19.扭力限制器、20.可旋转立轴、21.万向支架、22.第一流量计、23.软轴、24.护套、25.吸浆管线、2501.吸入段、2502.送出段、26.单向阀、27.减速箱、28.防爆电机、29.补偿气管、30.水平隔板。

具体实施方式

根据说明书附图对本实用新型作详细描述。

如图1、图2所示，该定量脱气系统，包括动力装置、脱气筒10、设于脱气筒10中的搅拌机构11、与脱气筒10连接的吸浆管线25和集气管线6、设于吸浆管线25末端的吸浆泵7头、设于吸浆管线25上的吸浆泵7。

其中，所述脱气筒10中设有水平隔板30且水平隔板30的中心设有通气孔，所述水平隔板30将脱气筒10分隔为上集气室8和下搅拌室9。搅拌机构11包括搅拌轴、设于搅拌轴下部的搅拌桨叶。搅拌轴的轴心线与水平隔板30的通气孔的中心线重合。所述上集气室8的顶部一侧与集气管线6连接，顶部另一侧设有补偿气管29，所述补偿气管29的外端依次连接单向阀26和第一流量计22。所述下搅拌室9的侧壁下部与吸浆管线25连接，下搅拌室9的侧壁上部设有具有S弯段1203的排浆管12且排浆管12上设有排浆阀13。所述吸浆泵头17的下端口一侧设有可旋转立轴20，所述可旋转立轴20在吸浆泵头17内、外侧分别固定内、外刮板15、16。

所述动力装置包括防爆电机28、与防爆电机28的输出轴连接的减速箱27。所述减速箱27具有三个输出端，其第一输出端与所述搅拌机构11的搅拌轴连接，第二输出端与所述吸浆泵7连接，第三输出端连接有软轴23。所述软轴23的另一端与所述可旋转立轴20的上端之间设有扭力限制器19。所述软轴23的外侧设有护套24。

本实施例中，所述吸浆泵头17为L型，其由水平吸浆腔、与水平吸浆腔连接的垂直导浆管组成，所述内、外刮板15、16位于水平吸浆腔下端口的内、外两侧，所述可旋转立轴20由水平吸浆腔顶面引出后与扭力限制器19连接，所述垂直导浆管中设有第二流量计18。

所述集气管线6一端与脱气筒10连接，另一端连接扩径防堵管5，所述扩径防堵管5的另一端连接有气液分离器4，所述气液分离器4的气相出口连接有干燥管3，所述干燥管3的另一端与真空泵2入口连接，所述真空泵2出口与气体分析仪器1连接。所述排浆管12由水平起始段1201、与水平起始段1201另一端连通的垂直段1202、与垂直段1202下端连通的S弯段1203组成，所述S弯段1203的起始端朝上，尾端朝下，S弯段1203的位置低于水平起始段1201的位置，S弯段1203的起始段的高度低于尾段高度。

所述吸浆泵头17利用万向支架21固定于泥浆池14一侧，吸浆泵头17下端口没入泥浆池14的钻井液面以下，吸浆泵头17上端利用金属管接头与吸浆管线25的吸入段2501连接，所述吸入段2501另一端与吸浆泵7入口连接，所述吸浆泵7出口与吸浆管线25的送出段2502连接，所述送出段2502的另一端与脱气筒10连接，所述吸浆管线25为软性管线。软性管线更好的适应现场工作环境，利于复杂条件下的安装和使用，提高了设备的使用效率。

工作原理：

防爆电机28输出动力给减速箱27，减速箱27将动力分配给三个输出端。第一输出端与搅拌机构11连接，用于搅拌破碎进入到脱气筒10中的钻井液，加速气体脱出；第二输出端与吸浆泵7连接，用于作为吸浆动力，第三输出端通过软轴23和扭力限制器19与可旋转立轴20连接，从而带动内、外刮板15、16转动，避免吸浆泵头17处堵塞杂物。本实施例中，减速箱27采用NMRV蜗杆减速箱，吸浆泵7采用电动隔膜泵，具有稳定的吸浆能力，维护成本小。同时使电动隔膜泵定速动作，因此保障脱气系统中泥浆量的稳定脱气。

具体是：启动防爆电机28，电动隔膜泵被带动，从而泥浆池4中的钻井液被吸浆泵头17吸收进入到吸浆管线25中并利用第二流量计18计量，再由吸浆管线25传送进入到脱气筒10的下搅拌室9中；防爆电机28启动后，搅拌机构11也随之旋转，对进入到下搅拌室9中的钻井液进行高速搅拌，从而使溶解于钻井液中的气体被脱出，并上升至脱气筒的上集气室8中，在真空泵2的抽取作用下，脱出的气体经由集气管线6、扩径防堵管5、气液分离器4、干燥管3后进入气体分析仪器1中进行分析，完成气体采集。脱气后的钻井液经过排浆管12溢流且可利用排浆阀13控制，排浆过程中，钻井液在S弯段1203形成自密封，筒内外气体不会在排浆管12连通，不会造成脱出气体的溢失。钻井液自排浆管12排入到泥浆池14中，完成脱浆流程。

脱气过程中，由于气体的抽取，上集气室8内气压会降低，补偿气管29使外部空气经过第一流量计22、单向阀26后进入上集气室8内，维持气压的平衡。

吸浆过程中，减速箱27的第三输出端通过软轴23和扭力限制器19带动可旋转立轴20转动，从而使内、外刮板15、16在转动过程中甩出钻井液中的泥饼和大颗粒岩屑，以防止堵塞吸浆泵头17。扭力限制器19可在内、外刮板15、16都卡死的情况下保证软轴23空转，避免软轴23损坏。而当扭力低于限制量时，扭力限制器19重新传送动力给可旋转立轴20，使内、外刮板15、16重新工作。

以上对本实用新型的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型创造范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。

Claims (7)

1.一种定量脱气系统，包括动力装置、脱气筒、设于脱气筒中的搅拌机构、与脱气筒连接的吸浆管线和集气管线、设于吸浆管线末端的吸浆泵头、设于吸浆管线上的吸浆泵，其特征在于：所述脱气筒中设有水平隔板且水平隔板的中心设有通气孔，所述水平隔板将脱气筒分隔为上集气室和下搅拌室，所述上集气室的顶部一侧与集气管线连接，顶部另一侧设有补偿气管，所述补偿气管的外端依次连接单向阀和第一流量计；所述下搅拌室的侧壁下部与吸浆管线连接，下搅拌室的侧壁上部设有具有S弯段的排浆管且排浆管上设有排浆阀；所述吸浆泵头的下端口一侧设有可旋转立轴，所述可旋转立轴在吸浆泵头内、外侧分别固定内、外刮板。

2.根据权利要求1所述的定量脱气系统，其特征在于：所述动力装置包括防爆电机、与防爆电机的输出轴连接的减速箱，所述减速箱具有三个输出端，其第一输出端与所述搅拌机构连接，第二输出端与所述吸浆泵连接，第三输出端连接有软轴，所述软轴的另一端与所述可旋转立轴的上端之间设有扭力限制器。

3.根据权利要求1所述的定量脱气系统，其特征在于：所述吸浆泵头为L型，其由水平吸浆腔、与水平吸浆腔连接的垂直导浆管组成，所述内、外刮板位于水平吸浆腔下端口的内、外两侧，所述可旋转立轴由水平吸浆腔顶面引出后与扭力限制器连接，所述垂直导浆管中设有第二流量计。

4.根据权利要求1所述的定量脱气系统，其特征在于：所述集气管线一端与脱气筒连接，另一端连接扩径防堵管，所述扩径防堵管的另一端连接有气液分离器，所述气液分离器的气相出口连接有干燥管，所述干燥管的另一端与真空泵入口连接，所述真空泵出口与气体分析仪器连接。

5.根据权利要求1所述的定量脱气系统，其特征在于：所述排浆管由水平起始段、与水平起始段另一端连通的垂直段、与垂直段下端连通的S弯段组成，所述S弯段的起始端朝上，尾端朝下，S弯段的位置低于水平起始段的位置，S弯段的起始段的高度低于尾段高度。

6.根据权利要求1所述的定量脱气系统，其特征在于：所述吸浆泵头利用万向支架固定于泥浆池一侧，吸浆泵头下端口没入泥浆池的钻井液面以下，吸浆泵头上端利用金属管接头与吸浆管线的吸入段连接，所述吸入段另一端与吸浆泵入口连接，所述吸浆泵出口与吸浆管线的送出段连接，所述送出段的另一端与脱气筒连接，所述吸浆管线为软性管线。

7.根据权利要求2所述的定量脱气系统，其特征在于：所述软轴的外侧设有护套。

Images