[发明专利]一种设置多孔径卷轴式筛网的岩屑自动化清洗装置

说明书

本发明涉及一种设置多孔径卷轴式筛网的岩屑自动化清洗装置，包括集成在外壳内从上至下依次设置的清洗烘干模块、运输模块、多孔径卷轴式筛网模块和废水净化及再利用模块；多孔径卷轴式筛网为可调式结构，可根据岩屑的质量推算岩屑平均粒径，进而在粒径指示盘上显示，通过齿轮摇杆器选择合适孔径的筛网，防止细小岩屑在清洗过程中的丢失；采用更高的喷头流速的喷淋清洗器装置，进一步清洗了因界面张力而附着在岩屑表面的添加剂及原油；利用包含沉淀箱、过滤箱、蓄水箱的废水净化及再利用系统，降低了对生态环境的污染。

技术领域

本发明属于石油天然气录井工程领域，涉及一种设置多孔径卷轴式筛网的岩屑自动化清洗装置。

背景技术

地化岩屑录井是石油天然气开发中显示储层油气信息的关键技术。该技术利用钻井过程中上返的岩屑开展热解实验，获取热解数据评价目标储层的油气信息。在开展岩屑热解实验前，需要对上返岩屑进行关键的清洗作业，保证热解数据的精度。然而，在岩屑清洗过程中，却面临着小粒径岩屑损失这一工程难题。上返岩屑尺寸不一，使得岩屑在通过振动筛孔眼尺寸一定的岩屑清洗装置(如201910975637.5)时，极易引起小粒径岩屑损失，进而造成“真岩屑(含油气岩屑)”含量的减少，影响热解实验数据的精度。目前，已有学者通过岩屑筛选及捞取装置(201710062598.0)解决清洗过程中的岩屑损失问题。在岩屑清洗前，利用该装置从上返岩屑中筛选捞取中等粒径的岩屑，同时滤除较大和较小粒径的岩屑，这在一定程度上缓解了清洗过程中的岩屑损失。然而，这一方法仍存在不足：首先是滤除较大和较小粒径的岩屑，破坏了热解实验中岩屑样本的颗粒级配构成，引起热解数据不准确；其次是即使中等粒径的岩屑，也存在尺寸不一的问题，在通过孔眼尺寸一定的振动筛时，仍然会出现岩屑损失问题。岩屑损失本质上是岩屑粒径与振动筛孔眼尺寸不匹配造成的，为此迫切需要给出岩屑粒径的计算方法，并设计一种多孔径振动筛自动匹配岩屑粒径。重要地，岩屑清洗的关键是去除岩屑表面的原油、钻井液添加剂等杂质，目前采用的清洗装置(如201710062598.0)将岩屑堆积在漏斗内进行喷淋清洗，这种清洗方式虽然简单但难以保证清洗效果，势必影响热解实验数据精度。最后，岩屑清洗过程中会产生大量废水，需要进行废水净化循环再利用以避免污染环境，然而目前的清洗装置(如201710062598.0)仅依靠单层滤网净化废水，难以充分过滤掉废水中的钻井液添加剂和原油等杂质，无法保证废水循环再利用的效果。鉴于此，本发明提出一种设置多孔径卷轴式筛网的岩屑自动化清洗装置，解决岩屑清洗过程中的一系列工程难题。

发明内容

为了克服上述缺点引起的热解数据精度问题，本发明提供了一种设置多孔径卷轴式筛网的岩屑自动化清洗装置及其方法。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种设置多孔径卷轴式筛网的岩屑自动化清洗装置，包括集成在外壳内从上至下依次设置的清洗烘干模块、运输模块、多孔径卷轴式筛网模块和废水净化及再利用模块；

所述运输模块包括呈阶梯式高低错开沿水平方向设置的若干输送带和连接相邻两个输送带的振动筛，所述首尾两个输送带分别固定于装置外壳上，构成岩屑的运输路线；优选的，振动筛均呈45度倾斜设置；振动筛的孔径选择8毫米；输送带设置有3个，振动筛设置有2个；岩屑经由最高处的输送带运输至装置内，由最低处的输送带输送到装置外壳外。

所述清洗烘干模块包括喷淋清洗器和烘干器；所述喷淋清洗器与振动筛平行设置且固定于振动筛的正上方，通过多角度喷淋口将水以正弦曲线速度喷出，负责岩屑的清洗工作，烘干器固定在皮带输送带正上方，并与皮带输送带平行设置，负责岩屑烘干处理；

所述多孔径卷轴式筛网模块位于运输模块下方，包括筛网、滚动轮、齿轮摇杆器、粒径指示系统和第二运输模块；滚动轮固定于外壳上；筛网倾斜设置于振动筛的正下方，筛网低的一端固接两个连续水平设置的输送带，输送带上方依次设置有喷淋清洗器和烘干器；筛网依靠与滚动轮固定连接的齿轮摇杆器进行更换，阻止小粒径岩屑损失；筛网的粒径通过粒径指示系统进行选择。