[发明专利]井下钻井液固液分离装置及其固液分离方法

权利要求书

1.井下钻井液固液分离装置，包括检测模块、第一耐压套筒、第一螺旋套、刮刀、透盖、滤板、第二螺旋套、转换接头、活塞端盖、泥浆泵模块、楔形滤芯、第二耐压套筒、固液分离基体、活塞杆和钻铤接头；其特征在于：还包括密封插管；所述的钻铤接头套置在固液分离基体上；所述固液分离基体的检测端通过第一螺旋套与第一耐压套筒固定；固液分离基体的加压端通过第二螺旋套与第二耐压套筒相连；所述的第一耐压套筒内固定有检测模块，所述的第二耐压套内固定有转换接头及泥浆泵模块；钻铤接头的侧部与固液分离基体的侧部通过透盖固定；透盖端面中心位置开设的进液孔与固液分离基体的第一过滤腔连通；所述进液孔的外端固定有滤板；滤板上开设有20～50个直径为a的过滤孔，1mm≤a≤3mm；第一过滤腔内端固定有活塞端盖，活塞端盖与楔形滤芯固定；所述楔形滤芯的缝隙宽度为b，0.1mm≤b≤0.5mm；所述活塞杆的外端穿过活塞端盖并伸入第一过滤腔，活塞杆内端与固液分离基体的活塞腔构成滑动副；活塞杆、活塞腔及活塞端盖形成液压缸结构；活塞杆外端与刮刀固定，刮刀的外圆面与楔形滤芯的内壁接触；

所述的第一过滤腔内壁通过泥浆入口通道与转换接头的输入口连通；转换接头的输入口与泥浆泵模块的输入口连通；泥浆泵模块的输出口与转换接头的高压入口连通；转换接头的高压入口与转换接头的n个输出口均连通，3≤n≤8；转换接头的n个输出口与固液分离基体内的n个泥浆通道分别连通；

固液分离基体的检测端开设有第二过滤腔；第二过滤腔包括圆柱腔和圆台腔，圆柱腔的一端与圆台腔的大径端相连；n个泥浆通道与圆柱腔通过n个斜向孔分别连通；圆柱腔的另一端作为溢流口与检测模块的检测入口连通，圆台腔的小径端与底流口连通，底流口与钻铤接头的外壁连通；

密封插管固定在钻铤接头上，底流口通过密封插管与钻铤接头的外壁连通；所述的斜向孔轴线与圆柱腔轴线的距离等于圆柱腔半径与斜向孔半径之差。

2.根据权利要求1所述的井下钻井液固液分离装置，其特征在于：所述的检测模块的出口与钻铤的下行钻井液通道连通。

3.如权利要求1所述的井下钻井液固液分离装置的固液分离方法，其特征在于：步骤一、泥浆泵模块开始工作，钻铤接头外侧的上行钻井液经透盖上的进液孔被吸入第一过滤腔内；上行钻井液进入进液孔的过程中，滤板将外径大于a的固体物质阻挡在滤板外侧；

步骤二、第一过滤腔内的上行钻井液穿过楔形滤芯进入泥浆泵模块的输入口；上行钻井液穿过楔形滤芯的过程中，楔形滤芯将外径大于b的固体物质阻挡在楔形滤芯内部；

步骤三、上行钻井液经泥浆泵模块增压后进入转换接头的高压入口；

步骤四、转换接头将进入高压入口的上行钻井液分为n股；n股上行钻井液分别经过n个泥浆通道，从第二过滤腔的n个斜向孔进入第二过滤腔；

步骤五、进入第二过滤腔的上行钻井液旋转产生旋流；在旋流的作用下，上行钻井液中的固体经过第二过滤腔的底流口后从密封插管流出至钻铤接头外侧，上行钻井液的液体在第二过滤腔内产生流向溢流口的上旋流；检测模块检测出上行钻井液的油气含量；经检测后的上旋流从检测模块的出口流出并与下行钻井液混合；

步骤六、泥浆泵模块停止工作，活塞杆带动刮刀推出，刮刀刮除楔形滤芯内部的固体物质；检测完成。