[实用新型]一种空气钻井用脱水装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及空气钻井。 

背景技术

空气钻井技术是近年来快速发展起来的一种钻井新工艺，其实质是用压缩空气代替常规钻井用水或泥浆循环，起冷却钻头、排除岩屑和保护井壁的作用，同常规的泥浆钻井技术相比，主要优点有： 

1.局限性小，利于在干旱缺水、高寒冷冻、供水困难地区钻探施工； 

2.空气密度低，可降低井内压力，利于提高钻速，一般来说可提高5-10倍； 

3.对地层有保护作用，特别是低压含水层，利于环境保护。 

空气钻井技术是将压缩空气注入井内，依靠环空气体的冲量，将钻井岩屑带回地面，目前采用的工艺流程主要如下： 

在使用过程中发现，空气钻井系统中的增压机的二级阀总是过早损坏，使用时间仅为理论寿命的3％(一般来说，二级阀的理论寿命是800-1000小时)，不仅设备价格(一组阀的购买价格为2000美元)很高，而且因更换设备导致了工程效率下降，影响了正常的钻井勘探速度。损坏形式为阀门和弹簧片碎裂，有冲蚀痕迹，每次更换气阀时，都能在汽缸和进、排气 管内发现大量泡沫状液体。经过分析后，认为：一是由于低压螺杆空气压缩机没有配备干燥装置，气流中的水分不能得到充分分离，而增压机自身冷却分离器不能满足需要，气流中的水分没有得到有效分离，在压力作用下，气流中的水达到饱和状态后析出，与汽缸臂上的润滑油乳化成泡沫状，泡沫状混合物使气阀在开闭过程中形成水击现象，造成阀片和弹簧片碎裂；二是通过二级气阀气流中的水分超过了容许极限，对阀片和弹簧片形成冲蚀所致。因此必须在增压前对空气进行脱水处理。 

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种针对空气钻井使用、在增压前对空气进行脱水处理的空气钻井用脱水装置。 

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案： 

它包括能与空气钻井装置相接的管道入口和出口，管道入口和出口之间安装有干燥机组，所述干燥机组包括吸附塔和电控柜，所述脱水装置还包括预冷器和过滤器，所述预冷器和过滤器与干燥机组相连。 

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：本实用新型针对空气钻井特别设计，能将空气钻井使用的空气提前进行干燥脱水处理，提高空气钻井的效率，增加增压机的寿命。 

附图说明

利用附图对本实用新型作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本实用新型的任何限制。 

图1是本实用新型从正面角度的整体结构示意图。 

图2是图1从侧面角度的结构示意图。 

图3是图1从俯视角度的结构示意图。 

图4是本实用新型的预冷器结构示意图。 

图5是图4从侧面的结构示意图。 

图6是本实用新型的机架设计图。 

图7是本实用新型的吸附塔剖视图。 

图8是本实用新型的左吸附塔方位图。 

图9是本实用新型的右吸附塔方位图。 

图10是本实用新型的吸附塔的下网板结构侧视图。 

图11是本实用新型的吸附塔的下网板结构俯视图。 

图12是吸附塔的常规设计对比参考图。 

图13是本实用新型的过滤器的结构示意图。 

图14是空气钻井装置的流程参考图。 

图15是本实用新型的使用流程参考图。 

图16是本实用新型的集装箱内部布置图。 

具体实施方式

本实用新型为专门针对空气钻井装置脱水而设计的专用装置，很好的解决了空气钻井脱水困难、脱水装置运输/拆装不便、脱水效率不高的难点。 

参照附图，本实用新型包括能与空气钻井装置相接的管道入口6和出口7，管道入口和出口之间安装有干燥机组，所述干燥机组包括吸附塔1和电控柜5，所述脱水装置还包括预冷器2和前置过滤器3和后置过滤器4，所述预冷器2和前置过滤器3和后置过滤器4与干燥机组相连。 

此处的预冷器2十分必要。因为应用空气钻井技术的地区，很多是沙漠地带，使用环境温度较高，而吸附剂又具有低温吸附、高温脱附的特点，如果不使用预冷器预冷，将会极大影响脱水效果。 

而考虑到空气钻井使用环境经常缺少水源，本实用新型采用风冷预冷器。 

所述过滤器包括前置过滤器3和后置过滤器4。 

前置过滤器的主要作用是除油。油分会堵塞吸附剂的微孔，令吸附剂失效，另一方面，油分又很难随着水分排出，因此必须对油分加以控制，阻止其进入吸附塔。