[发明专利]钻井液滤液分离器

说明书

技术领域

本发明涉及钻井液分离装置领域，尤其是一种用于钻井工程现场持续产生钻井液滤液以便在线监测钻井液滤液离子含量的装置。

背景技术

在油气钻井中，钻井液是必需的，它可以携带钻屑，清洗井眼，润滑钻头。钻井液又称为泥浆，水基泥浆的主要成分包括水、原油、粘土、重晶石、烧碱、重铬酸盐、铁铬木质素磺酸盐、聚丙烯酸酰胺、磺化沥青、褐煤、水解聚丙烯腈、纤维素等等。

在钻井过程中，对钻井液的离子成分分析具有重要的意义。通过对钻井液滤液分析可以监测生产动态，根据离子变化情况初步判断是否进入目的层系，是否出现穿层等，为油水界面的分析与评价提供依据。在储集层解释评价中，若钻井液性质配比不变，通过钻井液滤液中的阴、阳离子种类、质量浓度的变化，同时再根据录井显示、岩性变化、工程参数等资料综合分析初步判定目的层界面，并在水平井、潜山井中为完钻提供依据。在钻井现场，如果能够及时测定钻井液中几种离子的含量，那么对调节控制钻井液性能，预防井下复杂情况和钻井事故的发生，具有重要意义。

目前，产生钻井液滤液的方法一般是使用API滤失量测定仪（滤失中压降失水仪）。它可以间歇地产生钻井液滤液。随着泥饼越来越厚，滤液产生的速度越来越慢。如果想多制备钻井液滤液，就得不断更换滤纸。每制备一次钻井液滤液，就得再打开API滤失量测定仪，重新装上新的钻井液，无法实现连续的制备钻井液滤液。

专利号201110252010描述了一种滤液制取装置，其缺点是滤布（滤网）溶液堵塞，需要不时地更换，影响了钻井液制取的连续性。

发明内容

本发明的目的就是针对滤网堵塞的问题，提供一种能够持续地产生钻井液滤液的钻井液滤液分离器。

本发明的钻井液滤液分离器分为两个部分，第一部分用于泵入钻井液，对滤布施加一定的压力，产生钻井液滤液。第二部分采用压缩空气对滤布进行反冲洗解堵。

其技术方案是：

钻井液滤液分离器，包括泵、过滤容器、滤布或滤网、滤布或滤网支架，其特征是：过滤容器为一个封闭容器，滤布或滤网连同支架纵向设置在过滤容器内部中间部位，在滤布或滤网支架一侧的过滤容器的顶部和底部分别设置钻井液入口和钻井液出口，在另一侧的过滤容器的顶部和底部分别设置压缩空气进口和滤液出口。

上述方案进一步包括：

在钻井液入口和钻井液出口、压缩空气进口和滤液出口的连接管路上分别设有控制阀。

所述的控制阀包括手动阀和电控阀。

滤网选用不锈钢丝、尼龙、玻璃纤维或者碳纤维滤网。

滤网支架为不锈钢丝。

本发明实现了钻井液的持续的滤液制取，同时解决了滤网的堵塞，不用频繁更换滤网，特别适合钻井工程现场持续产生钻井液滤液，以便在线监测钻井液滤液离子含量。

附图说明

图1是本发明的一种钻井液滤液分离器实施例的示意图。

具体实施方式

参照图1，钻井液滤液分离器，包括泵3、过滤容器4、滤布或滤网8、滤布或滤网支架9.过滤容器4为一个封闭容器，滤布或滤网8连同支架9纵向设置在过滤容器4内部中间部位，在滤布或滤网支架右侧的过滤容器4的顶部和底部分别设置钻井液入口2和钻井液出口6，在另一侧的过滤容器4的顶部和底部分别设置压缩空气进口和滤液出口5。

在钻井液入口和钻井液出口、压缩空气进口和滤液出口的连接管路上分别设有控制阀。压缩空气由空压机1输出。

滤网选用不锈钢丝、尼龙、玻璃纤维或者碳纤维滤网。

滤网支架为不锈钢丝。

钻井液通过泵打入滤液分离器，钻井液进入滤液分离器时，通过泵和钻井液出口和入口的阀门控制，产生一定的压力（0.01MPa至1MPa），钻井液的滤液通过滤网进入滤液出口流出，泥饼则在流动或喷射的钻井液的冲刷下，离开滤网，随同钻井液一起从钻井液出口流出。由于钻井液的冲刷作用，泥饼无法在滤网上堆积变厚，所以滤液可以连续地产生。由于滤网前面有滤网支架的遮挡和缓冲作用，所以滤网不容易被钻井液的射流冲坏，这样提高了滤网的寿命。

运行一段时间后，滤网有可能堵塞，这时候就进行反冲洗，通过空压机1产生的空气进入腔体7，压力一般为0.01MPa至1MPa，反向快速吹扫透过滤网8。反冲洗时，空气、滤饼和钻井液一同从钻井液出口流出。采用空气而不是清水进行反冲洗的好处是空气不改变滤液的离子含量的浓度而清水则改变了滤液浓度。