鉆井用泥漿罐的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種鉆井設(shè)備，尤其涉及一種鉆井泥漿系統(tǒng)設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]泥漿系統(tǒng)是石油鉆井過(guò)程中的關(guān)鍵部分，而泥漿罐則是在泥漿系統(tǒng)中的重要設(shè)備。其主要目的是用來(lái)盛載泥漿。泥漿的特性是具有較大的比重(1.4至2.5，作為比較，水的比重是1.0)，較高的粘度，以及復(fù)雜的化學(xué)成分。
[0003]傳統(tǒng)泥漿罐，多采用波紋板作為箱體的側(cè)壁，以增加箱體抗液體側(cè)向靜水壓力的剛度。傳統(tǒng)泥漿罐從結(jié)構(gòu)強(qiáng)度方面而言，首先需要有一個(gè)足夠強(qiáng)的受力框架，然后箱體的側(cè)壁以及底部，都作為板類結(jié)構(gòu)承受由液體靜水壓力作用于面上而產(chǎn)生的彎矩。而由于板類結(jié)構(gòu)并不善于承受彎曲，如果要顧及抗彎能力，必須增加板厚，而若要考慮結(jié)構(gòu)自重，板厚就不能太大，因此，傳統(tǒng)泥漿罐的解決辦法是將薄板通過(guò)液壓專用機(jī)械，在板上折出曲折的波紋，則在折彎方向上，波紋板的抗彎屬性將大大增強(qiáng)。
[0004]使用波紋板來(lái)構(gòu)造泥漿罐，最大的缺點(diǎn)在于，使罐體內(nèi)表面形成了諸多的垂直相交的死角，雖然罐內(nèi)配有攪拌器，一直處于攪拌狀態(tài)，在這些死角處，攪拌效果將大打折扣。加上泥漿的粘度以及某些化學(xué)成分使得泥漿具有固結(jié)的趨勢(shì)，因此在這些死角處，容易凝結(jié)成塊。當(dāng)鉆井結(jié)束，需要清洗罐體以便轉(zhuǎn)場(chǎng)時(shí)，清洗這些固結(jié)的泥漿塊就會(huì)變得非常費(fèi)時(shí)費(fèi)力。
[0005]其次，波紋板必須要有專門的機(jī)械來(lái)生產(chǎn)，這就限制了供應(yīng)商的選擇以及生產(chǎn)成本的控制。
[0006]最后，波紋板由于利用了板類零件厚度方向的空間，最直觀的增加了焊縫的長(zhǎng)度，以某常用的波形為例，使用波紋板比使用平板僅僅因?yàn)椴牧祥L(zhǎng)度的增加而增加了大約
6.5%的焊接工作量。而且由于焊縫的來(lái)回曲折，此類焊接必須由人工來(lái)完成，目前無(wú)法使用效率高且焊縫質(zhì)量高的自動(dòng)焊機(jī)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種結(jié)構(gòu)更加優(yōu)化合理的鉆井用泥漿罐，即能滿足鉆進(jìn)用泥漿罐的強(qiáng)度要求，同時(shí)能夠更加均勻、徹底地完成泥漿攪拌，降低生產(chǎn)和使用的成本。
[0008]本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問(wèn)題而采用的技術(shù)方案如下:
[0009]一種鉆井用泥漿罐，其罐體主體呈長(zhǎng)方體罐狀，包括罐體側(cè)板和罐體底板，在罐體底板下方設(shè)置有底板支撐結(jié)構(gòu)，所述的底板支撐結(jié)構(gòu)由底部橫向加強(qiáng)筋板和底部縱向加強(qiáng)筋板構(gòu)成，所述的罐體側(cè)板分為上部罐體側(cè)板和下部罐體側(cè)板，所述的上部罐體側(cè)板為垂直側(cè)板，所述的下部罐體側(cè)板中短邊一側(cè)為垂直側(cè)板、長(zhǎng)邊一側(cè)為向內(nèi)彎曲的四分之一圓弧板；在所述的罐體上部開(kāi)口處的罐體側(cè)板的外圍固定設(shè)置有側(cè)板上加強(qiáng)筋板，在所述的上部罐體側(cè)板和下部罐體側(cè)板連接處的罐體側(cè)板外圍固定設(shè)置有側(cè)板中加強(qiáng)筋板。
[0010]進(jìn)一步的，所述的罐體側(cè)板中短邊一側(cè)和長(zhǎng)邊一側(cè)的連接處為圓弧連接。
[0011]進(jìn)一步的，在所述的長(zhǎng)方體泥漿罐內(nèi)部沿長(zhǎng)邊方向設(shè)置有隔板，所述隔板與長(zhǎng)邊一側(cè)的罐體側(cè)板以及罐體底板焊接固定；在所述的罐體上部開(kāi)口處的隔板兩側(cè)固定設(shè)置有隔板上加強(qiáng)筋板，在所述的上部罐體側(cè)板和下部罐體側(cè)板連接處的隔板相應(yīng)位置的兩側(cè)固定設(shè)置有隔板中加強(qiáng)筋板。
[0012]如果結(jié)構(gòu)強(qiáng)度需要，所述罐體側(cè)板中兩個(gè)長(zhǎng)邊方向的側(cè)板之間在上部開(kāi)口的中間位置也可以固定設(shè)置有內(nèi)部加強(qiáng)筋分別與兩個(gè)長(zhǎng)邊方向的側(cè)板固定連接。
[0013]更進(jìn)一步地，為了更易于泥漿和清洗液的流出，便于輸出泥漿和罐體清洗，其底部結(jié)構(gòu)最好為:當(dāng)所述的鉆井用泥漿罐水平放置時(shí)，所述的罐體底板與水平面呈小角度傾斜面。
[0014]本實(shí)用新型的鉆井用泥漿罐的結(jié)構(gòu)巧妙、合理，打破了傳統(tǒng)泥漿罐設(shè)備中必須使用波紋板等高強(qiáng)度復(fù)雜結(jié)構(gòu)才能滿足強(qiáng)度要求的設(shè)計(jì)，通過(guò)巧妙合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)合有限單元法等結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計(jì)算獲得合理的罐體短邊寬度、上部罐體側(cè)板和下部罐體側(cè)板的高度分配以及罐體長(zhǎng)度方向合理位置的隔板分割連接。這樣由垂直側(cè)板構(gòu)成的泥漿罐上部由于泥漿的深度有限，其對(duì)側(cè)板產(chǎn)生的液體靜水壓力由垂直側(cè)板完全可以承受，對(duì)于鉆井用泥漿罐側(cè)板的壓力較大區(qū)域是產(chǎn)生在泥漿罐體的下半部，本實(shí)用新型正是巧妙地通過(guò)力學(xué)分析將罐體的側(cè)板結(jié)構(gòu)分為普通要求的上半部和特殊要求的下半部，而不是像傳統(tǒng)泥漿罐一樣對(duì)側(cè)板的全部區(qū)域使用統(tǒng)一地加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，本實(shí)用新型對(duì)下部罐體側(cè)板的長(zhǎng)邊部分采用了最具內(nèi)部壓力承受能力的圓弧側(cè)板結(jié)構(gòu)，并且分別與上部罐體側(cè)板和底板平滑過(guò)渡連接的四分之一圓弧板結(jié)構(gòu)，同時(shí)結(jié)構(gòu)應(yīng)力最大的罐體上部開(kāi)口處以及上部罐體側(cè)板和下部罐體側(cè)板連接處的側(cè)板外圍設(shè)置加強(qiáng)筋板，這樣就可以以一種平滑、簡(jiǎn)潔而巧妙的罐體結(jié)構(gòu)安全地承載工程泥漿。該結(jié)構(gòu)最大限度的發(fā)揮了薄壁結(jié)構(gòu)的“殼”屬性，巧妙地在壓力最大的區(qū)域?qū)a(chǎn)生彎曲的靜水壓力轉(zhuǎn)換為薄壁件的薄膜應(yīng)力。
[0015]而由于容量需求的差異，本實(shí)用新型的長(zhǎng)方體泥漿罐當(dāng)其長(zhǎng)邊方向的長(zhǎng)度較長(zhǎng)時(shí)，可以設(shè)置隔板及加強(qiáng)筋板，從而獲得合理的力學(xué)結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定的泥漿儲(chǔ)存空間。
[0016]同時(shí)，由于本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)帶來(lái)的泥漿罐內(nèi)部空間的平滑簡(jiǎn)潔，從而順利解決了罐體內(nèi)表面的結(jié)構(gòu)死角問(wèn)題，使得使用過(guò)程中只需要攪拌設(shè)備的小功率運(yùn)行即可獲得均勻、完全、無(wú)死角的攪拌效果，大大節(jié)約了生產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)效率。
[0017]本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也使得生產(chǎn)中的焊接工作量、工作強(qiáng)度及復(fù)雜程度都大大降低，同時(shí)泥漿罐的清洗工作和難度都大大降低，達(dá)到節(jié)能減排的效果。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為本實(shí)用新型鉆井用泥漿罐的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2為本實(shí)用新型鉆井用泥漿罐的縱截面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3為罐體側(cè)板中短邊