專利名稱：浸沒式泥漿固控裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種石油鉆井泥漿固相含量控制裝置，是石油鉆井過程中清除泥漿中有害固相，保留有用固相的一種泥漿固控裝置。
鉆井實踐證明，水是鉆速最快的鉆井液體，當(dāng)水中加入固相物質(zhì)之后將導(dǎo)致鉆速下降，泥漿固相對鉆速的影響與泥漿固相含量的多少有直接而密切的關(guān)系。當(dāng)泥漿固相含量為0％時，鉆速最高，隨著泥漿固相含量的增大鉆速顯著下降。另外，根據(jù)美國莫必爾公司的統(tǒng)計資料顯示泥漿固相含量從14％降到0，鉆井速度就能增加400％，即每降低1％固相含量，就能提高鉆速29％。由以上資料可以看出，對泥漿固相含量的控制直接影響著鉆井速度及鉆井成本。目前，國內(nèi)外鉆井工程中普遍采用機械方法清除泥漿中的有害固相進(jìn)行攔截和清除。泥漿振動篩是普遍應(yīng)用的分離和清除鉆井泥漿中較粗固相的設(shè)備。目前在振動篩上使用細(xì)篩網(wǎng)以清除較細(xì)的固相依然存在很多問題，如處理量小(15－60升／秒)，篩網(wǎng)壽命短(每張篩網(wǎng)5－10小時即破損)，易產(chǎn)生橋糊和堵網(wǎng)，因此，在現(xiàn)場使用中最細(xì)為120目。由振動篩分離和清除的有害固相僅在140μm以上，達(dá)不到API標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的74μm以上全部清除的要求。所以，在振動篩之后，又使用了除砂器、除砂泵、除泥器、清潔器等固相清除設(shè)備，以分離和清除整個泥漿系統(tǒng)中部分更細(xì)的有害固相，使得整個泥漿凈化系統(tǒng)變得復(fù)雜，繁瑣，設(shè)備投資昂貴，而且也極易出現(xiàn)各種機械故障，影響鉆井速度。
本實用新型的目的在于為鉆井工程提供一種工藝流程簡單，能對泥漿的固相含量控制，適用于各種水基、油基及其它各種泥漿的固相含量控制，性能及效果明顯優(yōu)于目前應(yīng)用的任何泥漿固控設(shè)備。


如下圖1為浸沒式泥漿固控裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為A－A剖面圖。
圖中1－進(jìn)漿槽、2－攪拌器、3－振動器、4－振動分篩、5－進(jìn)漿口、6－進(jìn)漿口、7－振動器、8－振動分篩、9－攪拌器、10－副篩、11－進(jìn)漿口、12－出漿槽、13－副篩、14－螺旋推料器、15－電機、16－底座、17－翻板、18－翻板、19－罐體。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的浸沒式泥漿固控裝置，主要由振動分篩部分、攪拌部分、有害固相清除部分及罐體部分四部分組成。振動分篩部分主要由電磁振動器3和7，振動分篩4和8，副篩10和13及連接件組成，電磁振動器3和7固定在罐體上并與振動分篩4和8連接，副篩10和13通過螺絲和壓板固定在兩側(cè)罐體上；攪拌部分由攪拌器2和9通過螺栓固定在罐上體；有害固相法除部分由(兩臺)電機15與螺旋推料器14連接(如采用牙嵌式離合器連接)，電機上裝有滾籠式翻板17和18；罐體部分由罐體、底座、進(jìn)漿槽、進(jìn)漿口及出漿槽構(gòu)成，并將該泥漿固控裝置浸沒在泥漿罐的泥漿中。從而使從井口流入到罐中的含有大量有害固相泥漿經(jīng)泥漿控制篩清除有害固相，保留有用固相，達(dá)到鉆井泥漿設(shè)計性能。
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步描述該泥漿固控裝置是通過電磁振動器3的振動(振動頻率在0－3000次／分內(nèi)可調(diào))帶動振動分篩的直線往復(fù)運動。振動分篩浸沒在泥漿罐的泥漿中，而且振動分篩的安裝可根據(jù)泥漿性能，固相含量及不同地質(zhì)構(gòu)造，選擇合理的振動頻率和振動分篩的垂直角度(分篩在垂直方向上左右20°自由調(diào)節(jié))。這部分具有兩個功能(1)是使泥漿和有害固相分離；(2)是通過振動分篩的直線往復(fù)運動使整個處理室的泥漿產(chǎn)生整體振動，使泥漿中的有害固相遵循斯托克定律(Stokes Law)沉淀于罐底。這一部分是整個發(fā)明的關(guān)鍵，也是此裝置的新的發(fā)明點。攪拌部分是攪拌防有用固相沉淀部分主要由兩臺泥漿攪拌器2和9組成。作用是從處理室處理好的泥漿在流出罐體前防止重晶石粉， 土及其它有害固相沉淀，防止泥漿比重降低，性能改變。有害固相清除部分主要由兩臺交流電機15，兩臺螺旋推料器14和翻板17和18組成，作用是將沉淀于罐底的有害固相推出罐體外。螺旋推料器電機由調(diào)速器控制，實現(xiàn)無級變速，調(diào)整范圍為0－1460r／min。而翻板的作用是當(dāng)有害固相沉淀于罐底時防止由于較多固相的沉積和整罐泥漿的壓力，使螺旋推料器擠死，電機啟動困難而燒損電機，另外，翻板還能起到罐底密封作用。罐體部分由罐體19、底座16和進(jìn)漿槽1、進(jìn)漿口5和6及出漿槽12、進(jìn)漿口11組成。主要作用是(1)充當(dāng)容器；(2)是使泥漿分流；(3)將處理好的泥漿流入下一循環(huán)。
在正常鉆井過程中，當(dāng)泥漿由井口流入到圖中進(jìn)漿槽1后，經(jīng)圖中5和6進(jìn)漿口流入到罐的左右兩個泥漿處理室，在電磁振動器3和7的振動下(可調(diào)頻率)帶動振動分篩4和8的直線往復(fù)運動，使泥漿中的有害固相同泥漿分離，有害固相遵循斯托克定律沉降于罐底。當(dāng)有害固相沉積一定程度后，翻板17和18開啟，使有害固相落入螺旋推料器14，此時罐底的兩臺電機15啟動，帶動螺旋推料器旋轉(zhuǎn)，把有害固相推出罐體，同時，為防止處理好的泥漿中有用固相重晶石及 土積淀左右兩個攪拌器2和9不停的攪拌，而處理好的泥漿經(jīng)由出漿口11經(jīng)由出漿槽12流入到下一個罐中。
本實用新型涉及的浸沒式泥漿固控裝置經(jīng)力學(xué)、水力學(xué)、振動學(xué)、塑性流體學(xué)、機械原理等分析計算，又經(jīng)實驗室及鉆井現(xiàn)場實踐，均達(dá)到工藝要求。采用本裝置，提高了泥漿性能，提高了鉆井機械鉆速，減少了大量鉆井成本，增加了鉆井經(jīng)濟(jì)效益，減輕了工人勞動強度，為國內(nèi)外首創(chuàng)，達(dá)到了本實用新型的目的。
權(quán)利要求1.一種石油鉆井用浸沒式泥漿固控裝置，主要由振動分篩部分、攪拌部分、有害固相清除部分及罐體部分構(gòu)成，其特征在于泥漿固控裝置浸沒在泥漿罐的泥漿中，電磁振動器(3)和(7)固定在罐體上，并與振動分篩(4)和(8)連接；副篩(10)和(13)通過螺絲和壓板固定在兩側(cè)罐體上；攪拌部分由攪拌器(2)和(9)通過螺栓固定在罐體上；有害固相清除部分由電機(15)與螺旋推料器(14)連接，電機上還設(shè)有翻板(17)和(18)；罐體上裝有底座、進(jìn)漿槽、進(jìn)漿口及出漿槽。
專利摘要本實用新型涉及浸沒式泥漿固控裝置，是石油鉆井過程中清除泥漿中有害固相，保留有用固相的一種泥漿固相制控裝置，本裝置主要由振動分篩部分、攪拌部分、有害固相清除部分及罐體部分構(gòu)成，其特征在于泥漿固控裝置浸沒在泥漿罐的泥漿中，該工藝流程簡單，并能實現(xiàn)調(diào)節(jié)控制泥漿固相含量，適用于各種水基、油基泥漿中的固相控制。提高泥漿性能和鉆井速度。
文檔編號E21B21/06GK2214517SQ9424471
公開日1995年12月6日 申請日期1994年11月17日 優(yōu)先權(quán)日1994年11月17日
發(fā)明者劉志山, 姜松昌, 尹秀滋, 付尚超, 任繼生 申請人:華北石油廊坊萬隆機械公司