專利名稱：鉆井巖屑全自動(dòng)清洗機(jī)及其清洗方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鉆井和錄井技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及鉆井巖屑全自動(dòng)清洗機(jī)及其清洗方法。
背景技術(shù)：
鉆井過(guò)程中產(chǎn)生的巖屑是認(rèn)識(shí)地層的重要信息，是發(fā)現(xiàn)和評(píng)價(jià)油氣層的重要依據(jù)。鉆井過(guò)程中，需要對(duì)巖屑中的砂巖進(jìn)行分析，以獲取其準(zhǔn)確的地質(zhì)信息，及時(shí)掌握油、氣儲(chǔ)層的位置和深度，便于調(diào)整鉆探方向。鉆井巖屑被泥漿從井下帶上來(lái)時(shí)含有大量的泥漿，因此必須對(duì)其進(jìn)行清洗得到干凈的砂巖。目前我國(guó)石油行業(yè)一直靠人工撈取和清洗巖屑，鉆機(jī)沒(méi)鉆進(jìn)一米，需要清洗和保存一個(gè)砂樣，人工洗砂整個(gè)過(guò)程約需30分鐘，因受時(shí)間、數(shù) 量、標(biāo)準(zhǔn)等限制，工作繁瑣，任務(wù)量大，效率低，易漏失。由于現(xiàn)代鉆井技術(shù)的飛速發(fā)展，鉆井速度得到大幅度提高，靠人工撈取和清洗巖屑已經(jīng)很難滿足鉆井和錄井的工藝要求，迫切需要機(jī)械化的自動(dòng)化洗砂設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種鉆井巖屑全自動(dòng)清洗機(jī)及其清洗方法，其能夠很好地對(duì)鉆井巖屑進(jìn)行清洗，并直接獲得干凈的砂巖，配以自控設(shè)備后，可實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)清洗，整個(gè)設(shè)備體積大大降低，效率大為提高，能夠滿足油田現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)要求。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是鉆井巖屑全自動(dòng)清洗機(jī)，包括收砂腔9，在收砂腔9中設(shè)置有廢水容腔7，廢水容腔7中設(shè)置有側(cè)面漏水的漏斗狀洗砂斗6，洗砂斗6底端接電機(jī)11由其帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，洗砂斗6頂端上方設(shè)置接進(jìn)水管道的噴水口 2。更進(jìn)一步，在送砂路線上設(shè)置有感應(yīng)裝置18，所述進(jìn)水管道上設(shè)置高壓水泵1，感應(yīng)裝置18的輸出信號(hào)接自動(dòng)控制器17，自動(dòng)控制器17根據(jù)接收到的信號(hào)，輸出控制信號(hào)控制所述高壓水泵I的啟閉以及所述電機(jī)11的旋轉(zhuǎn)速度和旋轉(zhuǎn)時(shí)間。所述洗砂斗6的上邊沿5高于廢水容腔7，且上邊沿5的側(cè)面封閉不漏水。所述洗砂斗6的內(nèi)壁由80目的不銹鋼濾網(wǎng)8構(gòu)成。所述濾網(wǎng)8上的孔間距為Imm,孔徑為Φ O. 15mm,采用激光方式在O. 5mm Imm厚的不銹鋼板上打孔而成。所述洗砂斗6的錐角范圍為60° 70°，底端固定連接轉(zhuǎn)軸。所述洗砂斗6的底端為漏水透網(wǎng)，該透網(wǎng)上的孔間距為1mm，孔徑為Φ0. 15mm，采用激光方式在O. 5mm Imm厚的不銹鋼板上打孔而成，外形呈半球狀，向上突出，漏出的水通過(guò)洗砂斗6下部的出水口 16排出。本發(fā)明還提供了一種基于所述鉆井巖屑全自動(dòng)清洗機(jī)的清洗方法，包括如下步驟
將待清洗鉆井巖屑置入洗砂斗6 ；由噴水口 2向洗砂斗6中的鉆井巖屑噴水；由電機(jī)11帶動(dòng)洗砂斗6以轉(zhuǎn)速80rpm IOOrpm旋轉(zhuǎn)對(duì)其內(nèi)部的鉆井巖屑進(jìn)行清洗，維持時(shí)間3min ；由電機(jī)11帶動(dòng)洗砂斗6以轉(zhuǎn)速400rpm 450rpm旋轉(zhuǎn)對(duì)清洗后的鉆井巖屑進(jìn)行脫水和甩砂，維持時(shí)間2min ；脫出的水經(jīng)由廢水容腔7從其底部的排水口 10排出；甩出的砂經(jīng)由收砂腔9從其底部的落砂口 15排出收集。所述電機(jī)11在對(duì)鉆井巖屑進(jìn)行清洗的時(shí)候，維持轉(zhuǎn)速不變，每間隔30s時(shí)間，旋轉(zhuǎn)方向切換一次。更佳地，在送砂路線上設(shè)置有感應(yīng)裝置18，噴水口 2連接的進(jìn)水管道上設(shè)置高壓水泵I，感應(yīng)裝置18的輸出探測(cè)信號(hào)接自動(dòng)控制器17，在工作狀態(tài)下，當(dāng)自動(dòng)控制器17接收到感應(yīng)裝置18發(fā)送的送砂信號(hào)，則輸出控制信號(hào)控制打開(kāi)高壓水泵I使得噴水口 2噴水，并輸出控制信號(hào)控制電機(jī)11進(jìn)行相應(yīng)時(shí)間和方向的清洗旋轉(zhuǎn)和脫水甩砂旋轉(zhuǎn)。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)1、通過(guò)洗砂斗6的低速正、反向旋轉(zhuǎn)與高壓水共同作用使鉆井巖屑得到充分的清洗，極大的提高了砂巖的清洗效率。2、洗砂斗6的轉(zhuǎn)動(dòng)和高壓水的沖洗共同作用，能避免濾網(wǎng)的堵塞。3、洗砂斗6的結(jié)構(gòu)保證了在洗砂斗6高速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，能實(shí)現(xiàn)砂巖的自動(dòng)卸料，避免砂巖的二次破壞，縮短洗砂周期，實(shí)現(xiàn)洗砂過(guò)程自動(dòng)化。4、洗砂斗6所用濾網(wǎng)的制作工藝，保證了洗砂機(jī)濾網(wǎng)具有良好的過(guò)濾效果、足夠的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和一定的使用壽命。5、洗砂斗6的兩種工作方式，既保證了洗砂效果，又實(shí)現(xiàn)了整個(gè)洗砂過(guò)程的全自動(dòng)化。6、突破了現(xiàn)有洗砂設(shè)備的結(jié)構(gòu)和工作原理，設(shè)備體積小、重量輕，便于在現(xiàn)場(chǎng)使用。


附圖是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。如附圖所示，本發(fā)明為鉆井巖屑全自動(dòng)清洗機(jī)，包括收砂腔9，收砂腔9頂部送砂口 3處有擋砂板4，以避免加砂過(guò)程中出現(xiàn)砂石散落到外部。在收砂腔9中設(shè)置有廢水容腔7，廢水容腔7中設(shè)置有錐角范圍為60° 70°的漏斗狀洗砂斗6，洗砂斗6的側(cè)面能夠漏水，內(nèi)壁由80目的不銹鋼濾網(wǎng)8構(gòu)成。洗砂斗6的上邊沿5高于廢水容腔7，且上邊沿5的側(cè)面封閉不漏水，防止甩砂過(guò)程中水分從該處滲入到最終的砂中。洗砂斗6底端固定連接電機(jī)11的轉(zhuǎn)軸由其帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)。電機(jī)11安裝于電機(jī)保護(hù)罩12中，電機(jī)保護(hù)罩12安裝在四腳鋼架13上實(shí)現(xiàn)固定。
其中，洗砂斗6的底端為漏水透網(wǎng)，漏水透網(wǎng)與濾網(wǎng)8的孔間距均為1mm，孔徑為Φ0. 15mm,采用激光方式在O. 5mm Imm厚的不銹鋼板上打孔而成,夕卜形呈半球狀，向上突出，漏出的水通過(guò)洗砂斗6下部的出水口 16排出。洗砂斗6頂端上方設(shè)置接進(jìn)水管道的噴水口 2。噴水口 2的送砂路線上設(shè)置有感應(yīng)裝置18，所述進(jìn)水管道上設(shè)置高壓水泵1，感應(yīng)裝置18的輸出信號(hào)接自動(dòng)控制器17，自動(dòng)控制器17根據(jù)接收到的該信號(hào)，輸出控制信號(hào)控制所述高壓水泵I的啟閉以及所述電機(jī)11的旋轉(zhuǎn)速度和旋轉(zhuǎn)時(shí)間。所述鉆井巖屑全自動(dòng)清洗機(jī)的清洗方法，包括如下步驟將待清洗鉆井巖屑從送砂口 3送入洗砂斗6 ；感應(yīng)裝置18獲取送砂信號(hào)，自動(dòng)控制器17接收該信號(hào)后，輸出控制信號(hào)控制打開(kāi)高壓水泵I使得噴水口 2向洗砂斗6中的鉆井巖屑噴水；
自動(dòng)控制器17同時(shí)輸出控制信號(hào)控制電機(jī)11帶動(dòng)洗砂斗6按照如下規(guī)律旋轉(zhuǎn)1、先以轉(zhuǎn)速80rpm IOOrpm旋轉(zhuǎn)對(duì)其內(nèi)部的鉆井巖屑進(jìn)行清洗，維持轉(zhuǎn)速不變，每間隔30s時(shí)間,旋轉(zhuǎn)方向切換一次,維持時(shí)間3mi η ；2、然后以轉(zhuǎn)速400rpm 450rpm旋轉(zhuǎn)對(duì)清洗后的鉆井巖屑進(jìn)行脫水和甩砂，維持時(shí)間2mi η。該步驟中,可以進(jìn)行加速旋轉(zhuǎn)，以增大離心力。脫出的水經(jīng)由廢水容腔7從其底部的排水口 10以及洗砂斗6底部的出水口 16排出；甩出的砂經(jīng)由收砂腔9從其底部的落砂口 15排出收集至收砂裝置14中。
權(quán)利要求
1.鉆井巖屑全自動(dòng)清洗機(jī)，包括收砂腔(9)，其特征在于，在收砂腔(9)中設(shè)置有廢水容腔(7)，廢水容腔(7)中設(shè)置有側(cè)面漏水的漏斗狀洗砂斗(6)，洗砂斗(6)底端接電機(jī)(11)由其帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，洗砂斗(6)頂端上方設(shè)置接進(jìn)水管道的噴水口(2)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆井巖屑全自動(dòng)清洗機(jī)，其特征在于，在送砂路線上設(shè)置有感應(yīng)裝置(18)，所述進(jìn)水管道上設(shè)置高壓水泵(I )，感應(yīng)裝置(18)的輸出信號(hào)接自動(dòng)控制器(17)，自動(dòng)控制器(17)根據(jù)接收到的信號(hào)，輸出控制信號(hào)控制所述高壓水泵(I)的啟閉以及所述電機(jī)(11)的旋轉(zhuǎn)速度和旋轉(zhuǎn)時(shí)間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鉆井巖屑全自動(dòng)清洗機(jī)，其特征在于，所述洗砂斗(6)的上邊沿(5)高于廢水容腔(7)，且上邊沿(5)的側(cè)面封閉不漏水。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鉆井巖屑全自動(dòng)清洗機(jī)，其特征在于，所述洗砂斗(6)的內(nèi)壁由80目的不銹鋼濾網(wǎng)(8)構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鉆井巖屑全自動(dòng)清洗機(jī)，其特征在于，所述濾網(wǎng)(8)上的孔間距為Imm,孔徑為Φ0. 15mm,采用激光方式在O. 5mm Imm厚的不銹鋼板上打孔而成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆井巖屑全自動(dòng)清洗機(jī)，其特征在于，所述洗砂斗(6)的錐角范圍為60° 70°，底端固定連接轉(zhuǎn)軸。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的鉆井巖屑全自動(dòng)清洗機(jī)，其特征在于，所述洗砂斗(6)的底端為漏水透網(wǎng)，該透網(wǎng)上的孔間距為1mm，孔徑為Φ0. 15mm,采用激光方式在O. 5mm Imm厚的不銹鋼板上打孔而成，外形呈半球狀，向上突出，漏出的水通過(guò)洗砂斗(6)下部的出水口(16)排出。
8.基于權(quán)利要求1所述鉆井巖屑全自動(dòng)清洗機(jī)的清洗方法，其特征在于，包括如下步驟 將待清洗鉆井巖屑置入洗砂斗(6)； 由噴水口(2)向洗砂斗(6)中的鉆井巖屑噴水； 由電機(jī)(11)帶動(dòng)洗砂斗(6)以轉(zhuǎn)速80rpm IOOrpm旋轉(zhuǎn)對(duì)其內(nèi)部的鉆井巖屑進(jìn)行清洗，維持時(shí)間3min ； 由電機(jī)(11)帶動(dòng)洗砂斗(6)以轉(zhuǎn)速400rpm 450rpm旋轉(zhuǎn)對(duì)清洗后的鉆井巖屑進(jìn)行脫水和甩砂，維持時(shí)間2mi η ； 脫出的水經(jīng)由廢水容腔(7 )從其底部的排水口( 10 )排出； 甩出的砂經(jīng)由收砂腔(9 )從其底部的落砂口( 15 )排出收集。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的清洗方法，其特征在于，所述電機(jī)(11)在對(duì)鉆井巖屑進(jìn)行清洗的時(shí)候，維持轉(zhuǎn)速不變，每間隔30s時(shí)間，旋轉(zhuǎn)方向切換一次。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的清洗方法，其特征在于，在送砂路線上設(shè)置有感應(yīng)裝置(18)，噴水口(2)連接的進(jìn)水管道上設(shè)置高壓水泵(1)，感應(yīng)裝置(18)的輸出探測(cè)信號(hào)接自動(dòng)控制器(17)，在工作狀態(tài)下，當(dāng)自動(dòng)控制器(17)接收到感應(yīng)裝置(18)發(fā)送的送砂信號(hào)，則輸出控制信號(hào)控制打開(kāi)高壓水泵(I)使得噴水口(2)噴水，并輸出控制信號(hào)控制電機(jī)(11)進(jìn)行相應(yīng)時(shí)間和方向的清洗旋轉(zhuǎn)和脫水甩砂旋轉(zhuǎn)。
全文摘要
鉆井巖屑全自動(dòng)清洗機(jī)，包括收砂腔，在收砂腔中設(shè)置有廢水容腔，廢水容腔中設(shè)置有洗砂斗，洗砂斗底端接電機(jī)由其帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，洗砂斗頂端上方設(shè)置接進(jìn)水管道的噴水口，送砂路線上設(shè)置有感應(yīng)裝置，進(jìn)水管道上設(shè)置高壓水泵，感應(yīng)裝置的輸出信號(hào)接自動(dòng)控制器，使用時(shí)將待清洗鉆井巖屑置入洗砂斗；由噴水口向洗砂斗中的巖屑噴水；由電機(jī)帶動(dòng)洗砂斗旋轉(zhuǎn)對(duì)巖屑進(jìn)行清洗、脫水和甩砂，脫出的水經(jīng)由廢水容腔從其底部的排水口排出；甩出的砂經(jīng)由收砂腔從其底部的落砂口排出收集，本發(fā)明通過(guò)洗砂斗的低速正、反向旋轉(zhuǎn)與高壓水共同作用使巖屑得到充分的清洗，提高了砂巖清洗效率，實(shí)現(xiàn)砂巖自動(dòng)卸料，避免砂巖二次破壞，縮短洗砂周期，實(shí)現(xiàn)了洗砂過(guò)程自動(dòng)化。
文檔編號(hào)E21B21/01GK103015924SQ201210555449
公開(kāi)日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月20日
發(fā)明者董鵬敏, 趙波, 黨小莉 申請(qǐng)人:西安石油大學(xué)