CN221096458U - 一种钻井液除泥沙装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开的是一种钻井液除泥沙装置，本装置设有箱体、水力旋流器和过滤板，过滤板中设置若干个滤孔，水力旋流器安装在过滤板下方的箱体中，覆盖在过滤板上方的疏通板中设有与滤孔相对应的疏通柱；往复疏通机构设有电机、主动齿条和安装于主动齿条两侧的从动齿轮，固定在支撑板上端的电机的输出轴通过偏心设置的齿条连接轴与主动齿条的一端连接、使主动齿条带动从动齿轮在支撑板上面做往复运动；疏通板通过拨杆与设置在从动齿轮外侧的卡槽滑动连接、往复疏通滤孔。本实用新型解决了现有钻井液泥沙过滤和清理装置存在的缺陷，解决了过滤板上的滤孔容易堵塞的问题。清理其中的过滤板时，不影响钻、修井工作的进行，本装置可长期使用。

Description

一种钻井液除泥沙装置

技术领域

本实用新型涉及油田钻井泥浆的过滤装置，具体涉及一种钻井液除泥沙装置。

背景技术

在石油工业的钻井和修井过程中，需要用到钻井液。钻井液是钻井、修井过程中以其多种功能满足钻井工作需要的各种循环流体总称。钻井液是钻井和修井工程的血液，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。

钻井液的主要功能是将钻井和修井过程中产生的泥沙携带出来。现有技术中的钻井液通常添加了多种原料，如正电胶、硅酸盐、甲酸盐、多元醇等，其价格较高。为了降低钻井和修井的成本，通常都要将钻井液中的泥沙去除，然后重复使用。

现有技术中的钻井液除泥沙装置包括罐体，所述罐体连接有进水管和出水管，所述罐体内设置有过滤板，所述过滤板上开设有滤孔。使用时，通过进水管向罐体内注入待过滤的钻井液，钻井液经过过滤板后，通过出水管排出，钻井液中的泥沙沉淀到罐体下部。

但是目前使用的钻井液除泥沙装置，在长期使用状态下，过滤板上的滤孔容易堵塞，影响后续的过滤效率，并且在更换或清理过滤板时，需要停止钻井液的循环，需要停钻。在实际的操作使用中，会极大程度的影响对钻井液处理的效率以及修井钻井的工作。

经过检索，目前还有以下几种与钻井液泥沙清除相关的专利技术：专利申请号CN202110853824.3公开的一种钻井泥浆罐清理机器人，清理机器人包括履带底盘、旋挖头、变幅机构、监控设备、伸缩臂、软管螺旋输送装置、转盘及控制模块；辅助装置包括液压站、小型吊机、微型混凝土输送泵，小型吊机能够将清罐机器人吊进罐内，待工作完成后将机器人调至罐面，液压站为清罐机器人和软管螺旋输送装置提供动力。微型混凝土输送泵与软管螺旋输送相连，软管螺旋输送将旋挖头内的岩屑输送至微型混凝土输送泵，最后由微型混凝土输送泵输送至指定地点。

上述发明创造解决了板结泥浆岩屑难清理的技术问题的同时，大大提高了板结泥浆岩屑清理和转运的工作效率，并且自动化程度高；环保、省力、安全、实用、高效。但是，上述装置结构复杂、投入的制造成本高，不适用钻井和修井生产现场中及时清理泥浆罐中的杂质和泥沙。

专利申请号CN202121124119.1公开一种钻井液循环罐清罐装置，包括主体，所述主体外表面的一侧固定连接有进水口，所述主体外表面的另一侧固定连接有固定环，所述固定环的内部固定连接有卡接管，所述主体的前表面固定连接有套接块，所述套接块的内部活动套接有套接管，所述套接管的下表面固定连接有枪管，解决了由于钻井液循环罐内泥浆固相沉淀堵塞泥浆泵上水管线及管网，部分装置经常会被泥浆卡住导致装置无法运行或者泥浆固相长时间沉淀堆积在罐底，需要员工用清理装置进入内部进行清洗，但是员工手动清洗时间较长，清理效果较差，且劳动强度大，会对工程进度造成较大影响，导致无法按时完成工作任务量的问题。

但是上述装置不能及时对泥浆罐中的泥浆进行清理，仍需要停止泥浆的循环进行清理、无法解决长时间泥浆停止循环带来的相关问题。

专利申请号CN201921656723.1公开了一种油田钻井泥浆清理装置，属于油田钻井领域，包括拖车，所述拖车的顶端设置有储水罐，所述储水罐的顶端设置有环圈，所述环圈的内侧设置有隔板，所述隔板与环圈焊接固定，所述储水罐的一侧设置有抽水泵，所述拖车的一侧设置有漂浮块，所述漂浮块上安装有弧形杆，所述抽水泵上安装有抽水管，所述抽水管上设置有支管，所述支管的自由端设置有吸入头；该油田钻井泥浆清理装置通过设置漂浮块和弧形杆来利于进行泥浆的抽吸，通过漂浮块和弧形杆的配合使得用于抽吸泥浆的管道底端处于液面，避免管道与泥池底部接触，防止用于抽吸的管道易将泥池底部的软土质也吸起，从而减少泥浆中泥沙的含量。

上述专利技术主要用于对泥浆池中的泥浆进行清理，不适用于清理泥浆罐中的泥浆。

综上所述，钻井和修井生产现场急需一种能够及时清理杂质和泥沙的泥浆清理装置。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种钻井液除泥沙装置，以解决上述背景技术中提出的钻井液不能及时清理的问题，从而提高钻井和修井的工作效率、降低职工的劳动强度和生产成本。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种钻井液除泥沙装置，设有箱体、水力旋流器和过滤板，过滤板中设置若干个滤孔，水力旋流器安装在过滤板下方的箱体中，其中：

覆盖在过滤板上方的疏通板中设有与滤孔相对应的疏通柱；往复疏通机构设有电机、主动齿条和安装于主动齿条两侧的从动齿轮，固定在支撑板上端的电机的输出轴通过偏心设置的齿条连接轴与主动齿条的一端连接、使主动齿条带动从动齿轮在支撑板上面做往复运动；疏通板通过拨杆与设置在从动齿轮外侧的卡槽滑动连接、往复疏通滤孔。

优选的，所述主动齿条的本体呈T型且在本体两侧加工齿牙，所述主动齿条的本体一端或两端设置齿条连接槽。

优选的，所述齿条连接槽是与主动齿条本体垂直设置的横向条状槽、通过该横向条状槽与齿条连接轴连接。

优选的，两个所述从动齿轮的非啮合端设有拨板，卡槽设置在所述拨板中；所述卡槽是U型槽或者是不与拨板外端贯通的条形槽，所述的拨杆置于卡槽中。

优选的，所述主动齿条本体的中部下端设有滑槽，该滑槽卡在支撑板上端固定的限位块的两侧，所述主动齿条能够在电机的带动下、沿着限位块往复运动。

优选的，所述齿条连接轴是圆柱体且偏心焊接在电机的输出轴一侧，所述齿条连接轴能够插入主动齿条一端的齿条连接槽中；所述齿条连接轴与齿条连接槽连接后、固定在支撑板上面的电机恰好位于主动齿条一端的本体下方。

优选的，所述过滤板的横切面呈伞状结构，所述的滤孔设置在过滤板两侧的边板中且两侧的边板与箱体下部的沉沙腔的顶部焊接。

优选的，所述疏通板的横切面呈倒置的V型结构且两侧板体的夹角与过滤板两侧板体夹角的角度相符；与所述滤孔相对应的疏通柱设置在疏通板两侧的板体下端面，所述拨杆固定在疏通板的顶端两侧。

优选的，设置在所述箱体一侧的排液管的接口位于疏通板两侧板体下方的过滤板与箱体之间的板体上方。

优选的，所述箱体的下方设有支腿且上端设有盖板，所述箱体中沉沙腔的腔壁与腔底之间倾斜设置，所述的水力旋流器设置在沉沙腔的腔底，所述泥砂排出口设置在与腔底相接的腔壁中。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型通过电机转动带动齿条连接轴转动，使得滑动设置的主动齿条带动两个从动齿轮相向转动并在转动的过程中，从动齿轮后部拨板上的卡槽迫使支撑板两侧的拨杆同时向一侧发生摆动，实现了疏通板在过滤板两侧表面的往复摆动，使疏通板中的疏通柱对过滤板的滤孔中堵塞的沙粒、杂质随时清理和疏通，显著提高了钻井液的处理效率及钻井和修井的工作效率。

本实用新型有效解决了现有钻井液泥沙过滤和清理装置存在的缺陷，解决了过滤板上的滤孔容易堵塞的问题。清理其中的过滤板时，不影响钻、修井工作的进行，本装置可长期使用。在提高了钻井液的回收效率的同时，降低了生产成本，减轻了职工的劳动强度，具有显著的使用效果和应用价值。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1为本实用新型的主要结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为图2中A-A处的剖视图；

图4为图2中B-B处的剖视图；

图5为图3中C处的局部放大图；

图6为去除盖板后的内部结构示意图；

图7为图6中D处的局部放大图；

图8为齿条连接轴的结构示意图。

图中：

箱体1、泥砂排出口1.1；

水力旋流器2、出料口2.1、给料管2.2；

过滤板3、滤孔3.1；

疏通板4、疏通柱4.1、拨杆4.2；

支撑板5、限位块5.1；

往复疏通机构6、从动齿轮6.1、拨板6.2、卡槽6.21、主动齿条6.3、滑槽6.31、齿条连接槽6.32、电机6.4、齿条连接轴6.5；

盖板7、排液管8。

具体实施方式

附图仅为参考与说明之用，并非用以限制本实用新型的保护范围。下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

参见图1-图8，一种钻井液除泥沙装置，设有箱体1、水力旋流器2和过滤板3，过滤板3中设置若干个滤孔3.1，水力旋流器2安装在过滤板3下方的箱体1中，其中：覆盖在过滤板3上方的疏通板4中设有与滤孔3.1相对应的疏通柱4.1；往复疏通机构6设有电机6.4、主动齿条6.3和安装于主动齿条6.3两侧的从动齿轮6.1，固定在支撑板5上端的电机6.4的输出轴通过偏心设置的齿条连接轴6.5与主动齿条6.3的一端连接、使主动齿条6.3带动从动齿轮6.1在支撑板5上面做往复运动；疏通板4通过拨杆4.2与设置在从动齿轮6.1外侧的卡槽6.21滑动连接、往复疏通滤孔3.1。

本实用新型在过滤板3的上方设置了带有疏通柱4.1的疏通板4，让疏通柱4.1与滤孔3.1对应设置，疏通板4通过拨杆4.2与安装在支撑板5上端的往复疏通机构6中的从动齿轮6.1滑动连接。

水力旋流器2是目前普遍使用的一种较为有效的细粒分级设备，主要由给料管2.2、圆柱形外壳体和出料口2.1等部件组合而成。虽然水力旋流器2已经对输入的钻井液做了初步的分离，仍需在箱体1内进一步过滤，才能使用。钻井液通过水力旋流器2的给料管2.2送入并从溢流口2.1进入箱体1内。进入箱体1内的钻井液从过滤板3的下方经滤孔3.1向上涌出，通过滤孔3.1过滤下来的泥沙、杂物落入箱体1的底部，经泥砂排出口1.1和连接的管线排至泥浆沉淀池中。

电机6.4的输出轴通过偏心设置的齿条连接轴6.5与主动齿条6.3的一端连接，在电机6.4的带动下，安装于主动齿条6.3两侧的从动齿轮6.1带动两根拨杆4.2和疏通板4同时在过滤板3的上面往复运动，通过疏通柱4.1清理滤孔3.1中的杂物，经过滤板3过滤后的钻井液经排液管8送至泥浆泵。

本实用新型能够在钻井泥浆的循环过程中，随时对装置中过滤板3的滤孔3.1进行清理，及时疏通，使得本装置可以长时间、连续使用，也就使得钻、修井工程可以连续施工。

本实用新型提高了钻、修井的施工效率，有效避免了现有钻井液过滤装置中的过滤板在短时间使用后，因泥沙、杂质堵塞就需要拆卸和更换的弊端，显著降低了职工的劳动强度并降低了生产成本，具有显著的使用效果。

在上述实施例一的基础上，本实用新型还有以下实施例：优选的一个实施例：所述主动齿条6.3的本体呈T型且在本体两侧加工齿牙，所述主动齿条6.3的本体一端或两端设置齿条连接槽6.32。本实用新型中的主动齿条6.3是双向齿条、两侧都能与从动齿轮6.1啮合，可对疏通板4两侧的拨杆4.2均匀施力、往复掀动疏通板4，使其下方的疏通柱4.1清理过滤板3。

优选的一个实施例：所述齿条连接槽6.32是与主动齿条6.3本体垂直设置的横向条状槽、通过该横向条状槽与齿条连接轴6.5连接。当偏心设置在电机6.4输出轴上的齿条连接轴6.5在齿条连接槽6.32中转动，就能够带动主动齿条6.3和从动齿轮6.1沿着与疏通板4垂直的方向移动、从而使拨杆4.2和疏通板4在过滤板3两侧交替、往复地运动，将疏通柱4.1从滤孔3.1中起出和插入，随时清理其中的泥沙、杂物。

优选的一个实施例：两个所述从动齿轮6.1的非啮合端设有拨板6.2，卡槽6.21设置在所述拨板6.2中；所述卡槽6.21是U型槽或者是不与拨板6.2外端贯通的条形槽，所述的拨杆4.2置于卡槽6.21中。

优选的一个实施例：参见图5，所述主动齿条6.3本体的中部下端设有滑槽6.31，该滑槽6.31卡在支撑板5上端固定的限位块5.1的两侧，所述主动齿条6.3能够在电机6.4的带动下、沿着限位块5.1往复运动。

优选的一个实施例：参见图5，所述齿条连接轴6.5是圆柱体且偏心焊接在电机6.4的输出轴一侧，所述齿条连接轴6.5能够插入主动齿条6.3一端的齿条连接槽6.32中；所述齿条连接轴6.5与齿条连接槽6.32连接后、固定在支撑板5上面的电机6.4恰好位于主动齿条6.3一端的本体下方。

优选的一个实施例：参见图3和图5，所述过滤板3的横切面呈伞状结构，所述的滤孔3.1设置在过滤板3两侧的边板中且两侧的边板与箱体1下部的沉沙腔的顶部焊接。

优选的一个实施例：参见图3和图5，所述疏通板4的横切面呈倒置的V型结构且两侧板体的夹角与过滤板3两侧板体夹角的角度相符；与所述滤孔3.1相对应的疏通柱4.1设置在疏通板4两侧的板体下端面，所述拨杆4.2固定在疏通板4的顶端两侧。

优选的一个实施例：参见图3和图5，设置在所述箱体1一侧的排液管8的接口位于疏通板4两侧板体下方的过滤板3与箱体1之间的板体上方。

优选的一个实施例：参见图1和图3，所述箱体1的下方设有支腿且上端设有盖板7，所述箱体1中沉沙腔的腔壁与腔底之间倾斜设置，所述的水力旋流器2设置在沉沙腔的腔底，所述泥砂排出口1.1设置在与腔底相接的腔壁中。

箱体1中倾斜设置的沉沙腔的腔壁更有利于泥沙下沉到腔底、经泥砂排出口1.1排出。箱体1顶部安装有盖板7，箱体1内部位于过滤板3两侧上表面的底部设置接口与外部的排液管8连接，用于将过滤后的钻井液排出，箱体1底部一侧设置泥砂排出口1.1，用于定期排放箱体1内沉淀下来的含有较小颗粒的泥浆。

本实用新型的工作原理为：钻井液首先经给料管2.2泵入水力旋流器2中，进行泥水分离，分离后的较粗的颗粒从水力旋流器2底部的沉沙嘴排出，伴有较小颗粒的钻井液则进入到箱体1中不断随着液体上升并通过过滤板3上的滤孔3.1进行二次过滤，过滤后的钻井液最后从排液管8排出，沉淀下来的泥浆从泥砂排出口1.1定期排放。

同时，箱体1顶部的往复疏通机构6，通过电机6.4转动带动齿条连接轴6.5转动，使得滑动设置的主动齿条6.3带动两个从动齿轮6.1相向转动，在转动的过程中，拨板6.2上的卡槽6.21迫使拨杆4.2发生摆动，实现疏通板4在过滤板3两侧表面的往复摆动，对滤孔3.1中的颗粒进行疏通，提高了钻井液处理效率及修井工作效率。

上面叙述的实施例仅仅为典型实施例，但本实用新型不仅限于这些实施例，本领域的技术人员可以在不偏离本实用新型的精神和启示下做出修改。尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的创造精神和创造理念之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。因此，保护范围不仅限于上文的说明。

Claims (10)

1.一种钻井液除泥沙装置，设有箱体、水力旋流器和过滤板，过滤板中设置若干个滤孔，水力旋流器安装在过滤板下方的箱体中，其特征是，覆盖在过滤板上方的疏通板中设有与滤孔相对应的疏通柱；往复疏通机构设有电机、主动齿条和安装于主动齿条两侧的从动齿轮，固定在支撑板上端的电机的输出轴通过偏心设置的齿条连接轴与主动齿条的一端连接、使主动齿条带动从动齿轮在支撑板上面做往复运动；疏通板通过拨杆与设置在从动齿轮外侧的卡槽滑动连接、往复疏通滤孔。

2.如权利要求1所述的一种钻井液除泥沙装置，其特征是，所述主动齿条的本体呈T型且在本体两侧加工齿牙，所述主动齿条的本体一端或两端设置齿条连接槽。

3.如权利要求2所述的一种钻井液除泥沙装置，其特征是，所述齿条连接槽是与主动齿条本体垂直设置的横向条状槽、通过该横向条状槽与齿条连接轴连接。

4.如权利要求2所述的一种钻井液除泥沙装置，其特征是，两个所述从动齿轮的非啮合端设有拨板，卡槽设置在所述拨板中；所述卡槽是U型槽或者是不与拨板外端贯通的条形槽，所述的拨杆置于卡槽中。

5.如权利要求4所述的一种钻井液除泥沙装置，其特征是，所述主动齿条本体的中部下端设有滑槽，该滑槽卡在支撑板上端固定的限位块的两侧，所述主动齿条能够在电机的带动下、沿着限位块往复运动。

6.如权利要求5所述的一种钻井液除泥沙装置，其特征是，所述齿条连接轴是圆柱体且偏心焊接在电机的输出轴一侧，所述齿条连接轴能够插入主动齿条一端的齿条连接槽中；所述齿条连接轴与齿条连接槽连接后、固定在支撑板上面的电机恰好位于主动齿条一端的本体下方。

7.如权利要求1所述的一种钻井液除泥沙装置，其特征是，所述过滤板的横切面呈伞状结构，所述的滤孔设置在过滤板两侧的边板中且两侧的边板与箱体下部的沉沙腔的顶部焊接。

8.如权利要求7所述的一种钻井液除泥沙装置，其特征是，所述疏通板的横切面呈倒置的V型结构且两侧板体的夹角与过滤板两侧板体夹角的角度相符；与所述滤孔相对应的疏通柱设置在疏通板两侧的板体下端面，所述拨杆固定在疏通板的顶端两侧。

9.如权利要求8所述的一种钻井液除泥沙装置，其特征是，设置在所述箱体一侧的排液管的接口位于疏通板两侧板体下方的过滤板与箱体之间的板体上方。

10.如权利要求9所述的一种钻井液除泥沙装置，其特征是，所述箱体的下方设有支腿且上端设有盖板，所述箱体中沉沙腔的腔壁与腔底之间倾斜设置，所述的水力旋流器设置在沉沙腔的腔底，所述箱体的泥砂排出口设置在与腔底相接的腔壁中。