CN2693938Y - 钻井液除砂器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种钻井液除砂器，主要用于钻井作业过程中从地层返出的钻井液携带的岩屑砂粒的清除，属于石油钻井的辅助工具。本实用新型克服原除砂工艺上存在的不足，钻井液除砂器由进液管、排砂锥斗和排砂口构成，排砂锥斗内，设有旋转构件，旋转构件的筒壁开有分离窗，旋转构件的上部筒壁、一组锥形槽和进液管构成钻井液上升构件，除砂器的叶片布置在旋转构件的内底，排砂调节器控制排砂量。钻井液由进液管进入旋转构件，经叶片离心旋转，液体上升到分离窗处时砂粒与钻井液分离，砂粒经分离窗排到排砂锥斗内，分离后的钻井液进入到上升构件，钻井液由锥形槽的排液口进入钻井液槽内。排砂锥斗内的砂粒，经排砂调节器控制的排砂口排出。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种钻井液除砂器，主要用于钻井作业过程中从地层返出的钻井液携带的岩屑砂粒的清除，有益于钻井液的循环使用，属于石油钻井的辅助工具。
背景技术
目前，石油钻井使用的钻井液除砂器结构简单，需配用功率很大的离心砂泵，处理量为100m3/h的除砂器需要配用22.5KW的离心砂泵，现有除砂器呈锥斗状，锥斗上部侧面开有进液口，顶部开有出液口，底部开有出砂口，钻井液由离心砂泵高速喷射由进液口进入除砂器锥斗，经过旋流沉砂，实现除砂。这种方式除砂，上述离心砂泵的密封盘根易损坏，造成泄漏，需要经常维修，影响除砂器使用，此外，除砂器与离心砂泵配合使用时，锥斗的进液口只有一个，液体高速喷射会对旋转中的液体造成很大的冲击和干扰，造成旋流混乱，分离后的钻井液是从锥斗顶部出液口高速流出，也会增加旋流混乱，造成砂粒分离不好，除砂效果不理想。
发明内容
本实用新型目的在于提供一种结构独特的新型除砂器，可有效地克服原除砂工艺上存在的不足。本实用新型除砂器，不再配用大功率的离心砂泵，可大幅度地减少能源消耗，杜绝了离心砂泵的泄漏问题，同时采用离心泵的结构原理，改造原有除砂器结构，实现了有效去除钻井液内的岩屑砂粒的目的。
本实用新型采用如下的技术方案，即一种新型的钻井液除砂器由进液管、排砂锥斗和排砂口构成，其特征在于进液管居于排砂锥斗的中心，并延伸到排砂锥斗顶部以外，分别与皮带轮和支撑架上的轴承相连接，排砂锥斗顶部设有钻井液槽，排砂锥斗内，设有旋转构件，旋转构件外径小于排砂锥斗的内径，旋转构件与钻井液槽底部用密封圈密封连接，旋转构件的筒壁开有分离窗分别与旋转构件筒底的叶片、进液管连接在一起，其中分离窗由一组置于筒壁侧面的水平布置的环形板构成，叶片呈离心分布状固定在旋转构件内部的圆形筒底，进液管的底端在旋转构件底部开口与旋转构件相通，旋转构件的上部筒壁、钻井液槽底部的一组锥形槽和进液管依次连接在一起，构成钻井液上升构件，各个锥形槽顶部有开口与钻井液槽相通，旋转构件外底中心固定有杆件，杆件下端连接的排砂调节器与排砂口的挡片相匹配。
本实用新型钻井液除砂器的叶片高度为80～250mm。旋转构件的圆筒直径为150～650mm。分离窗由环形板叠加而成，板与板之间的距离为3～20mm，环形板的数量为3～10个。环形板的外直径与环形板内径差为15～80mm。锥形槽上窄下宽，槽边固定在旋转构件的内侧壁上。锥形槽的上端是排液口，排液口宽为5～50mm。相邻两个锥形槽的下端连接在一起，两边下端的距离为50～200mm，锥形槽垂直高度为100～300mm。排砂调节器控制排砂量，调节器是一个带偏心孔的圆盘，固定在圆盘中心的杆件上。偏心孔的偏心距为10～100mm，直径为10～50mm。排砂口挡片也是一偏心挡片，在排砂锥斗的下端，它和排砂调节器紧密接触，排砂口挡片的偏心距和直径与排砂调节器相对应。
本实用新型的工作原理是这样的，将钻井液除砂器安装在支撑架上，轴承起到悬挂和辅助旋转作用，皮带轮外接动力，传导带动除砂器内的旋转构件旋转，钻井液由进液管进入旋转构件，经叶片离心旋转，液体上升到分离窗处时砂粒与钻井液分离，砂粒经分离窗排到排砂锥斗内，分离后的钻井液进入到上部的上升构件，上升构件可以使分离窗处的钻井液的上升速度减慢，不至于形成混乱流动，钻井液由锥形槽的排液口进入到钻井液槽内。钻井液槽外侧有开口，除砂后的钻井液可进入外部的循环系统重复使用。排砂锥斗内的砂粒，经排砂调节器控制的排砂口排出，由于排砂调节器的杆件连在旋转构件底部，带动排砂调节器也不断旋转，因此排砂口不会被砂淤积。
附图说明
图1，现有技术的除砂器，
图1中，锥斗上有进液口1、出液口2和出砂口3
图2，本实用新型钻井液除砂器结构示意图
图2中，钻井液除砂器主要由进液管4、皮带轮5、支撑架6、轴承7、旋转构件8、钻井液槽9、排砂锥斗10、锥形槽11、分离窗12、叶片13、环形板14、上升构件15、杆件16、排砂调节器17和排砂口挡片18、排砂口19、密封圈20、锥形槽开口21等构成。
图3，旋转构件内底面叶片布置示意图
图4，旋转构件内顶面锥形槽布置示意图
图5，旋转构件内顶面锥形槽布置侧面展开示意图
具体实施方式
实施例，钻井液除砂器由进液管4、排砂锥斗10和排砂口19构成，其特征在于进液管4居于排砂锥斗10的中心，并延伸到排砂锥斗10顶部以外，分别与皮带轮5和支撑架6上的轴承7相连接，排砂锥斗10顶部设有钻井液槽9，排砂锥斗内，设有旋转构件8，旋转构件8外径小于排砂锥斗10的内径，旋转构件8与钻井液槽9底部用密封圈20密封连接，旋转构件8的筒壁开有分离窗12分别与旋转构件8筒底的叶片13、进液管4连接在一起，其中分离窗12由一组5片置于旋转构件8筒壁侧面的水平布置的环形板14构成，叶片13呈离心分布状固定在旋转构件内部的圆形筒底，进液管4的底端在旋转构件8底部开口与旋转构件相通，旋转构件8的上部筒壁、钻井液槽9底部的一组锥形槽11和进液管4依次连接在一起，构成钻井液上升构件15，各个锥形槽11顶部有锥形槽开口21与钻井液槽9相通，旋转构件8外底中心固定有杆件16，杆件下端连接的排砂调节器17与排砂口挡片18相匹配。
本实施例中叶片高度为90mm。旋转构件的圆筒直径为450mm。分离窗的环形板之间的距离为4mm，环形板的数量为5个。环形板的外直径与环形板内径差为30mm。锥形槽11的边固定在旋转构件8的内侧壁上。锥形槽的排液口宽为5mm。锥形槽垂直高度为100mm。排砂调节器固定在杆件上。偏心孔的偏心距为12mm，直径为30mm。排砂口挡片装在排砂锥斗下端的排砂口19处，它和排砂调节器紧密接触，排砂口挡片18的偏心距和直径与排砂调节器17相同。
Claims (4)
1、一种新型的钻井液除砂器由进液管(4)、排砂锥斗(10)和排砂口(19)构成，其特征在于进液管(4)居于排砂锥斗(10)的中心，并延伸到排砂锥斗(4)顶部以外，分别与皮带轮(5)和支撑架(6)上的轴承(7)相连接，排砂锥斗(10)顶部设有钻井液槽(9)，排砂锥斗(10)内，设有以进液管(4)为轴的旋转构件(8)，旋转构件(8)与钻井液槽(9)底部用密封圈(20)密封连接，进液管(4)的底端在旋转构件(8)底部开口与旋转构件(8)相通，旋转构件(8)的筒壁开有分离窗(12)，分别与旋转构件(8)筒底的叶片(13)、进液管(4)连接在一起，旋转构件(8)的上部筒壁、钻井液槽(9)底部的一组锥形槽(11)和进液管(4)依次连接在一起，构成钻井液上升构件(15)，各个锥形槽(11)项部有锥形槽开口(21)与钻井液槽(9)相通，旋转构件(8)外底中心固定有杆件(16)，杆件(16)下端连接的排砂调节器(17)与排砂口挡片(18)相匹配。
2、如权利要求1所述的新型的钻井液除砂器，其特征在于分离窗是由一组置于旋转构件(8)筒壁侧面的水平布置的环形板(14)构成。
3、如权利要求1所述的新型的钻井液除砂器，其特征在于叶片(13)呈离心分布状固定在旋转构件(8)内部的圆形筒底。
4、如权利要求1所述的新型的钻井液除砂器，其特征在于排砂调节器(17)为一带偏心孔的圆盘。
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| CN 200320124707 CN2693938Y (zh) | 2003-11-28 | 2003-11-28 | 钻井液除砂器 |
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Publications (1)
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN104667600A (zh) * | 2015-02-10 | 2015-06-03 | 杭州电子科技大学 | 一种应用于随钻测井的井下过滤装置 |
| CN109954948A (zh) * | 2019-03-29 | 2019-07-02 | 南京航空航天大学 | 锥形电解液槽以及微细电解线切割、穿孔加工方法 |
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2003
- 2003-11-28 CN CN 200320124707 patent/CN2693938Y/zh not_active Expired - Fee Related
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| CN104667600A (zh) * | 2015-02-10 | 2015-06-03 | 杭州电子科技大学 | 一种应用于随钻测井的井下过滤装置 |
| CN104667600B (zh) * | 2015-02-10 | 2016-07-13 | 杭州电子科技大学 | 一种应用于随钻测井的井下过滤装置 |
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