CN220955509U - 一种用于水平钻机的泥浆处理系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于水平钻机的泥浆处理系统，其特征在于，包括泵出管路以及泵回管路；泵出管路与泵回管路共同连接于泥浆管网中，所述泥浆管网在泵出管路之后设置有泥浆池，所述泥浆池中设置有滤架，并在泥浆池后部设置有组合过滤装置，所述组合过滤装置后部连接中继泥浆池；所述中继泥浆池上设置有膨润土料仓，并连接有补水管，后部通过管路连接泵回管路；所述中继泥浆池位置还并联设置有辅助供料管的预配料泥浆池，所述预配料泥浆池为浓缩泥浆池，预配料泥浆池通过所述辅助供料管以及三通与泵回管路相连。本实用新型能辅助进行水平钻机的钻进作业，并及时对钻出的泥浆和岩屑进行处理和回收。
Description
技术领域
本实用新型涉及工程器械中的水平钻机技术领域，具体涉及一种用于水平钻机的泥浆处理系统。
背景技术
水平定向钻机作为一类基于非开挖技术的施工机械，能在一定曲率半径范围内绕开障碍物，能避免破坏管线经过地区的生态环境，其主要用于在穿越公路、铁路、建筑物、河流以及在闹市区、文物保护区、农作物和植被保护区等不易开挖的条件下穿越障碍来进行供水、煤气、电力、电讯、天然气、石油、污水排放等管线的铺设或更新，具有精确导向，环保，效率高等特点。
定向钻机在钻探施工过程中，需要将钻探过程中产生的大量泥浆及岩渣持续送出，同时这些在钻探过程中产生的泥浆还能作为原料大量用于钻孔泥浆的制备，而钻孔泥浆可以作为护壁材料，来实现保护孔壁、防止塌孔、辅助排渣以及冷却与润滑钻头的作用，其质量的好坏，对成孔及孔壁的稳定性起决定性作用，严重时甚至可能引起孔壁坍塌；而利用孔内钻渣原土制备钻孔泥浆的方式能在有效保证作业质量的情况下降低作业成本，并减少泥浆的外排，利于作业区域的环境保持。
而现有的钻孔泥浆在利用孔内钻渣原土调制钻孔泥浆时，泥浆中含有尺寸较大和比例较高的碎石和岩渣会构成有害固相，直接影响钻井液的密度、粘度等性能，同时钻孔泥浆中的泥、水比例难于进行动态调整。
实用新型内容
本实用新型所解决的技术问题在于提供一种用于水平钻机的泥浆处理系统，以解决上述技术背景中的缺陷。
本实用新型所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
一种用于水平钻机的泥浆处理系统，包括泵出管路以及泵回管路；
泵出管路与泵回管路共同连接于泥浆管网中，所述泥浆管网在泵出管路之后设置有泥浆池，所述泥浆池中设置有滤架，并在泥浆池后部设置有组合过滤装置，所述组合过滤装置后部连接中继泥浆池；
所述中继泥浆池上设置有膨润土料仓，并连接有补水管，后部通过管路连接泵回管路；
所述中继泥浆池位置还并联设置有辅助供料管的预配料泥浆池，所述预配料泥浆池为浓缩泥浆池，预配料泥浆池通过所述辅助供料管以及三通与泵回管路相连。
作为进一步限定，所述泵出管路以及所述泵回管路上通过独立设置的变频泵作为动力泵结构。
作为进一步限定，所述泥浆池包括顺序串接的多个泥浆池单元，位置相邻的泥浆池单元之间利用泵送管路相连，且顺序连接的不同泥浆池单元中采用的滤架上的滤孔尺寸递减。
作为进一步限定，所述泥浆池为施工现场现挖的池体或者预制的箱体泥浆坑。
作为进一步限定，所述滤架包括外框体，所述外框体外缘设置有与所述泥浆池相匹配的搁架，通过所述搁架能将滤架的外框体固定装配于泥浆池的液面位置；所述外框体内成型有作为支撑结构的龙骨，在所述龙骨之间的空间区域则固定有对应的过滤结构；
所述过滤结构为滤板或者钢质滤网。
作为进一步限定，所述组合过滤装置包括顺序设置的振动筛、旋流除砂器、离心筛中一种或者几种的组合。
作为进一步限定，所述泵回管路上设置有粘度传感器。
作为进一步限定，所述泵回管路上设置有流量传感器。
有益效果：本实用新型的用于水平钻机的泥浆处理系统的结构紧凑、集成化程度高，可根据水平钻机钻进过程中实际产出的泥浆及岩渣的情况实时进行钻孔泥浆的配制，并将配制后的钻孔泥浆输送到钻进区域的钻头位置来起到保护孔壁、防止塌孔、辅助排渣以及冷却与润滑钻头的全自动化操作，可显著提高工作效率，节约人力物力。
附图说明
图1为本实用新型较佳实施例的结构示意图。
其中：1、钻进结构；2、第一泥浆池单元；3、第二泥浆池单元；4、第三泥浆池单元；5、振动筛；6、旋流除砂器；7、离心筛；8、中继泥浆池；9、预配料泥浆池；10、检测仓；11、膨润土料仓；12、补水管；13、滤架。
具体实施方式
为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。
参见图1的一种用于水平钻机的泥浆处理系统的较佳实施例，在本实施例中，用于水平钻机的泥浆处理系统主要用于制备钻孔泥浆，以在水平钻机的钻进过程中对钻探过程中作为护壁材料，来实现保护孔壁、防止塌孔、辅助排渣以及冷却与润滑钻头的作用；同时还能将钻进过程产生的大量泥浆及岩渣持续送出，并进行处理，并在处理后作为原料来继续制备钻孔泥浆以形成循环。
本实施例的泥浆处理系统包括连接于水平钻机钻进结构1上的泵出管路以及泵回管路，泵出管路以及泵回管路上通过独立设置的变频泵作为动力泵结构。其泵出管路用于将钻进结构1钻进过程中产生的大量泥浆及岩渣持续送出，其带出的泥浆及岩渣直接排入组合泥浆池，该组合泥浆池包括顺序设置的第一泥浆池单元2、第二泥浆池单元3以及第三泥浆池单元4，第一泥浆池单元2、第二泥浆池单元3以及第三泥浆池单元4为施工现场现挖的池体或者预制的箱体泥浆坑，可以根据对应的现场施工条件选择，其优先采用成本更低、更易处理的现挖池体。
第一泥浆池单元2、第二泥浆池单元3、第三泥浆池单元4尺寸顺序减少，并在每个泥浆池单元中均设置有滤架13，第一泥浆池单元2、第二泥浆池单元3、第三泥浆池单元4中滤架13的结构形式相同，均包括至进料口侧到出料口侧向下斜置的外框体，其外框体外缘设置有与对应泥浆池相匹配的搁架，通过搁架能将滤架13的外框体固定装配于泥浆池的液面位置，而在外框体内成型有作为支撑结构的龙骨，并在龙骨之间的空间区域则固定有滤板或者钢质滤网作为过滤结构。第一泥浆池单元2、第二泥浆池单元3、第三泥浆池单元4中滤架13的不同点仅在于第一泥浆池单元2上对应滤架13的滤孔尺寸大于第二泥浆池单元3上对应滤架13的滤孔尺寸，而第二泥浆池单元3上对应滤架13的滤孔尺寸大于第三泥浆池单元4上对应滤架13的滤孔尺寸。
第一泥浆池单元2、第二泥浆池单元3、第三泥浆池单元4中的滤架13为可拆卸替换结构，当滤架13上的滤孔被过多阻塞而影响到收集效果时，可以将对应的滤架13取下，并利用反冲洗装置进行清理后再进行使用。
第三泥浆池单元4后部顺序连接有振动筛5、旋流除砂器6、离心筛7来作为组合过滤装置，而在离心筛7后还设置有一个中继泥浆池8，该中继泥浆池8上设置有一个膨润土料仓11，并连接有补水管12。其中，膨润土料仓11中填充有钠质膨润土和钙质膨润土，用于优化对应钻孔泥浆的使用性能，膨润土具有相对密度低、粘度低、含砂量少、失水量少、泥皮薄、稳定性强的优势，在加入钻孔泥浆后能提高造浆能力以及钻孔泥浆的固壁能力、降低钻具回转阻力；而补水管12用于对中继泥浆池8中的泥浆料浓度过高时对其进行稀释，以保证合适的浓度比例。
在必要时，还可以在中继泥浆池8中设置搅拌装置，来提高制浆效果。
另外，在中继泥浆池8侧旁还设置有一个预配料泥浆池9，该预配料泥浆池9通过辅助供料管与中继泥浆池8通过三通并联于泵回管路前端，其预配料泥浆池9中预配制有浓缩钻孔泥浆，同时在三通上设置有换向阀。而在对应的泵回管路上还设置有一个检测仓10，该检测仓10为一个缓冲囊腔结构，其内设置有监控泵回管路中泥浆粘度的粘度传感器和泵回管路中泥浆流量的流量传感器。
本实施例的泥浆处理系统用于承接泵出管路从钻探施工过程中产生的大量泥浆及岩渣并通过泵出管路持续送出，其送出后的混合物通过第一泥浆池单元2、第二泥浆池单元3以及第三泥浆池单元4组成的组合泥浆池进行过滤以滤除其中的大尺寸岩屑后得到未处理的未处理泥浆，然后将未处理泥浆依次通过振动筛5、旋流除砂器6以及离心筛7进行细筛、除砂和离心分选后获得粒径微细的泥浆，并将其存储于中继泥浆池8来作为钻孔泥浆的基础原料，而由于钻进过程中产生泥浆料的不确定性，其中继泥浆池8中的膨润土料仓11以及补水管12可用于其内存储的钻孔泥浆的优化调配，并在调配后通过泵回管路泵回到钻进结构1中作为钻孔泥浆进行使用。
而由于检测仓10的设置，当检测中继泥浆池8中泥浆的浓度不足时，可以通过辅助供料管开启预配料泥浆池9，利用其中预配制的浓缩泥浆与中继泥浆池8中的低浓度泥浆进行混合后再送入钻进结构1中作为钻孔泥浆进行使用；同时，检测仓10中的粘度传感器除了作为支路的所述辅助供料管进行开度控制外，检测仓10内还设置有流量传感器，通过流量传感器可以检测钻孔泥浆的实际用量。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应当理解，这些实施例的用途仅用于说明本实用新型而非意欲限制本实用新型的保护范围。此外，也应理解，在阅读了本实用新型的技术内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动、修改和/或变型，所有的这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种用于水平钻机的泥浆处理系统，其特征在于，包括泵出管路以及泵回管路；
泵出管路与泵回管路共同连接于泥浆管网中，所述泥浆管网在泵出管路之后设置有泥浆池，所述泥浆池中设置有滤架，并在泥浆池后部设置有组合过滤装置，所述组合过滤装置后部连接中继泥浆池；
所述中继泥浆池上设置有膨润土料仓，并连接有补水管，后部通过管路连接泵回管路；
所述中继泥浆池位置还并联设置有辅助供料管的预配料泥浆池，所述预配料泥浆池为浓缩泥浆池，预配料泥浆池通过所述辅助供料管以及三通与泵回管路相连。
2.根据权利要求1所述的用于水平钻机的泥浆处理系统，其特征在于，所述泵出管路以及所述泵回管路上通过独立设置的变频泵作为动力泵结构。
3.根据权利要求1所述的用于水平钻机的泥浆处理系统，其特征在于，所述泥浆池包括顺序串接的多个泥浆池单元，位置相邻的泥浆池单元之间利用泵送管路相连，且顺序连接的不同泥浆池单元中采用的滤架上的滤孔尺寸递减。
4.根据权利要求1所述的用于水平钻机的泥浆处理系统，其特征在于，所述泥浆池为施工现场现挖的池体或者预制的箱体泥浆坑。
5.根据权利要求1所述的用于水平钻机的泥浆处理系统，其特征在于，所述滤架包括外框体，所述外框体外缘设置有与所述泥浆池相匹配的搁架，通过所述搁架能将滤架的外框体固定装配于泥浆池的液面位置；所述外框体内成型有作为支撑结构的龙骨，在所述龙骨之间的空间区域则固定有对应的过滤结构。
6.根据权利要求5所述的用于水平钻机的泥浆处理系统，其特征在于，所述过滤结构为滤板或者钢质滤网。
7.根据权利要求1所述的用于水平钻机的泥浆处理系统，其特征在于，所述组合过滤装置包括顺序设置的振动筛、旋流除砂器、离心筛中一种或者几种的组合。
8.根据权利要求1所述的用于水平钻机的泥浆处理系统，其特征在于，所述泵回管路上设置有粘度传感器。
9.根据权利要求1所述的用于水平钻机的泥浆处理系统，其特征在于，所述泵回管路上设置有流量传感器。
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