[实用新型]真空旋振泥浆固相控制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种泥浆固相控制装置，即真空旋振泥浆固相控制装置。

背景技术

我国目前在泥浆固相控制系统装置中存在着诸多的问题，钻井液中固相含量控制，简称为固相控制系统，常用的方法有：

冲稀法：就是为保持钻井液中固相含量基本不变，往高固相含量的钻井液中加入清水或其它较稀的液体，冲稀成低固相含量的钻井液(同时还应该加入适量的化学处理剂)。

替换法：就是为保持钻井液总的体积不变，把高固相含量的钻井液一部分放掉，然后再替入等量的处理剂溶液和低固相含量的钻井液，混合均匀后再使用。

自然沉降法：井内返出的钻井液在地面循环过程中，因地面钻井液液池体积大，流速低，钻井液中的岩屑颗粒在重力的作用下沉降到底部而被分离，上部的钻井液再入井循环使用。

机械清除法：利用机械设备强制清除有害固相，改变固相配级。常用设备有振动筛、除砂器、除泥器、清洁器、离心机等。

传统泥浆固相控制系统装置如图2：泥浆从井下返回地面进入第一级过滤装置即振动筛，过滤后泥浆中的岩屑、大直径的砂粒等残渣排入废料泥浆池，而泥浆液体进入泥浆罐内，通过搅拌器的搅拌，使其均匀，再经过砂泵将泥浆从罐内吸出送入第二级即旋流除砂器中，经过旋流除砂器处理，砂粒等有害固相排入废料泥浆池中，泥浆液体进入罐内，再经过搅拌器搅拌，砂泵抽吸送入第三级即除泥器中过滤，残渣排入废料泥浆池中，泥浆液体则进入泥浆罐内，然后再经过搅拌器、砂泵送至第四级即离心机内进行最后的固液分离，分离后的泥浆则通过泥浆泵的抽吸供给地下的钻头，用来降低钻头的温度，并将地下钻头切削产生的岩屑带回地面，进入一级第一级过滤装置即振动筛，重复进行泥浆有害物质分离。整个分离过程最后泥浆中的含砂量仍然为0.3％。

以上这些方法都会导致大量的细小的固相颗粒存在于钻井液循环系统中，对钻井速度和后续设备的损害仍然较大。

发明内容

为解决上述问题，提高钻井液固相控制水平，必须提高固相控制设备的性能，研制新型的钻井液固相控制系统和设备，以降低固相含量，提高钻井速度，降低钻井成本。本实用新型是针对石油钻井工作中的钻井液(泥浆)中的固相含量控制、分离有害固相的一种装置即真空旋振泥浆固相控制装置。

本实用新型由上级泥浆罐，管道，隔膜泵，空压机，旋振筛，废料泥浆池，下级泥浆罐组成。其中旋振筛包括进浆口、防尘盖、中框、筛网、废渣排放口、减震弹簧、振动电机、振动体、偏心锤、出浆口、底座。

采取的技术方案是：利用隔膜泵将泥浆从泥浆罐内抽吸上来，通过进浆口进入旋振筛中，旋振筛是由直立式电机作激振源，电机上、下两端安装有偏心重锤，将电机的旋转运动转变为水平、垂直、倾斜的三次元运动，再把这个运动传递给筛面。调节上、下两端的相位角，可以改变物料在筛面上的运动轨迹。泥浆进入筛网中，通过筛网的振动进行快速固液分离，(根据有害固相的直径颗粒选取所用的筛网的目数)泥浆中的有益固相颗粒较小，通过筛网进入出浆口，而固相残渣(即有害固相)留在筛网上面，通过振动形成的旋流被离心力甩到筛网的边缘部位进入上排料口，通过废渣排放口排到废料泥浆池内。下排浆口的泥浆通过出浆口经管线，由隔膜泵抽吸进入下级泥浆罐内循环使用，而隔膜泵在筛网下部的空间内形成负压，加速筛网上的泥浆快速分离，提高工作效率。处理后检测泥浆的参数对比如下：

真空旋振泥浆固相控制装置：固相含量10％、含油量3％、含砂量小于0.1％、表观粘度32.5mPa.s、塑性粘度27mPa.s、pH8.0、密度1.386克/立方厘米。

传统装置：固相含量17％、含油量2.5％、含砂量0.3％、表观粘度35mPa.s、塑性粘度29mPa.s、pH7.5、密度1.521克/立方厘米。

附图说明

图1是真空旋振泥浆固相控制装置示意图：

图中：上级泥浆罐1隔膜泵2进浆口3防尘盖4中框5废渣排放口6减震弹簧7振动电机8偏心锤9底座10出浆口11下级泥浆罐12废料泥浆池13管道14筛网15振动体16空压机17进气口18

图2是传统泥浆固相控制系统装置示意图

具体实施方式

下面结合附图1与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述：