泥漿不落地一體化鉆井固控系統(tǒng)及其超聲振動過濾裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及鉆井輔助設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于泥漿不落地一體化鉆井固控系統(tǒng)的超聲振動過濾裝置。本實用新型還涉及一種包括上述超聲振動過濾裝置的泥漿不落地一體化鉆井固控系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]鉆井泥漿是用于鉆井的一種循環(huán)流體，是鉆探過程中，孔內(nèi)使用的循環(huán)沖洗介質(zhì)。鉆井泥漿具有攜帶和懸浮井筒中的巖肩、平衡地層壓力、冷卻潤滑鉆頭和鉆具、保護井壁和油氣層以及提高鉆井速度等功能，在鉆井過程中具有非常重要的作用。
[0003]鉆井廢液(泥漿)是一種多相穩(wěn)定膠態(tài)懸浮體系，含有多種無機鹽、有機處理劑、聚合物、表面活性劑等物質(zhì)，其中所含油類、鹽類、鉆井泥漿添加劑以及一些可溶性的重金屬離子污染土壤、水體，影響動植物生長，危害人類健康，需要及時對鉆井廢液進(jìn)行處理。常規(guī)的鉆井泥漿循環(huán)系統(tǒng)僅僅依靠鉆井平臺循環(huán)系統(tǒng)自身的振動篩，除砂器，除泥器以及離心機將從井眼中循環(huán)出來的鉆井泥漿進(jìn)行處理。具體地，自井口返出的帶有大量巖肩(有害固相)的鉆井泥漿，通過井口高架縱橫鉆井泥漿槽(帶有一定坡度)在重力作用下流到第一級凈化設(shè)備-振動篩的入口，經(jīng)過振動篩的篩分將較大的有害固相顆粒篩出并排走。當(dāng)鉆井泥漿出現(xiàn)氣浸時，通過振動篩得到凈化的鉆井泥漿凈化罐的沉砂罐內(nèi)，利用除氣器真空栗的抽吸作用，在真空罐內(nèi)造成負(fù)壓，鉆井泥漿在大氣壓的作用下進(jìn)入除氣器內(nèi)進(jìn)行分離，分理出的氣體排往井架頂部放空，除氣后的鉆井泥漿在排空腔轉(zhuǎn)子的驅(qū)動下排進(jìn)鉆井泥漿2號罐中。在鉆井泥漿不含氣體的情況下，可以將除氣器作為大功率的鉆井泥漿攪拌器使用，保持凈化罐內(nèi)的鉆井泥漿不沉淀。通過振動篩得到凈化的鉆井泥漿進(jìn)入鉆井泥漿罐的沉砂罐內(nèi)，利用除砂砂栗將鉆井泥漿加壓進(jìn)入第二級凈化設(shè)備-聯(lián)合清潔器的除砂器內(nèi)，利用旋流原理進(jìn)行再次分離，將分離中點d50 ^ 70的有害固相清除。除砂后的鉆井泥漿經(jīng)過除砂器的溢流管線排進(jìn)鉆井泥漿3號罐中。根據(jù)鉆井泥漿凈化系統(tǒng)的總體要求，除砂器的處理量達(dá)到正常鉆井泥漿循環(huán)量的125%以上，使得在凈化罐內(nèi)的鉆井泥漿能夠得到充分的反復(fù)凈化，減少鉆井泥漿的含沙量。通過除砂器得到凈化的鉆井泥漿利用除泥砂栗將鉆井泥漿加壓進(jìn)入第三級凈化設(shè)備-聯(lián)合清潔器的除泥器內(nèi)，利用旋流原理進(jìn)行再次分離，將分離中點d50 = 36um以上的有害固相清除。除泥后的鉆井泥漿經(jīng)過除泥器的溢流管線排進(jìn)鉆井泥漿4號罐中。除砂器和除泥器排出的底流中含有一定的鉆井泥漿，二者的底流會合后進(jìn)入聯(lián)合清潔器的振動篩內(nèi)進(jìn)行再次篩分，鉆井泥漿回收進(jìn)鉆井泥漿罐，砂泥排出。經(jīng)過三級凈化的鉆井泥漿中仍含有大量的有害固相，當(dāng)鉆井泥漿為非加重狀態(tài)時，利用兩臺離心機并聯(lián)使用，將鉆井泥漿中的大于5um的有害固相進(jìn)行清除，處理后的鉆井泥漿排進(jìn)鉆井泥漿凈化罐的第五倉中。
[0004]但是，常規(guī)的鉆井泥漿循環(huán)系統(tǒng)僅僅依靠鉆井平臺循環(huán)系統(tǒng)自身的振動篩，除砂器，除泥器以及離心機將從井眼中循環(huán)出來的鉆井泥漿進(jìn)行處理，這就導(dǎo)致固相處理不徹底，含有大量巖肩的泥漿再次循環(huán)送入井底，造成泥漿栗易損件和鉆頭壽命的大大縮短，鉆頭進(jìn)尺減少，鉆速降低，大量的巖肩和砂粒破壞了泥漿的造壁性能，甚至造成井塌、卡鉆等事故；并且，傳統(tǒng)方式無法有效的攔截固相和凈化泥漿，影響鉆井泥漿固控效果，難以滿足新環(huán)保形勢下無泥漿坑的鉆井泥漿凈化處理要求，且處理效率低，需要反復(fù)處理，延長工期。
[0005]因此，提供一種用于泥漿不落地一體化鉆井固控系統(tǒng)的超聲振動過濾裝置，以期能夠?qū)崿F(xiàn)固液相的徹底分離，提高固相攔截效果，從而提高鉆井泥漿固控效果，滿足新環(huán)保形勢下無泥漿坑的鉆井泥漿凈化處理要求，且提高效率，就成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的問題。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]本實用新型的目的是提供一種用于泥漿不落地一體化鉆井固控系統(tǒng)的超聲振動過濾裝置，以期能夠?qū)崿F(xiàn)固液相的徹底分離，提高固相攔截效果，從而提高鉆井泥漿固控效果，滿足新環(huán)保形勢下無泥漿坑的鉆井泥漿凈化處理要求，且提高效率。本實用新型的另一目的是提供一種包括上述超聲振動過濾裝置的泥漿不落地一體化鉆井固控系統(tǒng)。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供一種泥漿不落地一體化鉆井固控系統(tǒng)的超聲振動過濾裝置，包括泥漿罐、固接于所述泥漿罐內(nèi)的支撐架，以及安裝于所述支撐架上的篩網(wǎng)，所述支撐架上安裝有超聲換能器，所述篩網(wǎng)的外周壁與所述泥漿罐的內(nèi)壁相貼合；所述泥漿罐上開設(shè)有進(jìn)料口、泥漿出口和固相出口，所述進(jìn)料口與待處理泥漿儲存罐通過第一管路相連通，所述泥漿出口與濾后泥漿收集器通過第二管路相連通，所述固相出口與固相收集器相連通；所述進(jìn)料口設(shè)置于所述篩網(wǎng)下方，所述泥漿出口設(shè)置于所述篩網(wǎng)上方，所述固相出口開設(shè)于所述泥漿罐的底部。
[0008]進(jìn)一步地，還包括安裝于所述泥漿罐內(nèi)的液位傳感器，所述液位傳感器與所述超聲換能器信號連接，并在檢測到待處理泥漿處于預(yù)設(shè)液位高度時啟動所述超聲換能器。
[0009]進(jìn)一步地，所述預(yù)設(shè)液位高度為所述篩網(wǎng)的網(wǎng)面所在的高度。
[0010]進(jìn)一步地，所述第一管路上還安裝有流量傳感器和與所述流量傳感器信號連接的球閥，且流量傳感器檢測到的流量超出預(yù)設(shè)流量時，控制所述球閥關(guān)閉。
[0011]進(jìn)一步地，所述第一管路上還安裝有壓力表。
[0012]進(jìn)一步地，所述超聲換能器的單位振能至少為0.5W/Cm20
[0013]本實用新型還提供一種泥漿不落地一體化鉆井固控系統(tǒng)，包括依次連通的一號循環(huán)罐、二號循環(huán)罐和三號循環(huán)罐，還包括如上所述的超聲振動過濾裝置。
[0014]進(jìn)一步地，所述二號循環(huán)罐包括依次管路連通的四個儲存池，所述超聲振動過濾裝置設(shè)置于所述第三個所述儲存池的三分之一高度處。
[0015]本實用新型所提供的超聲振動過濾裝置用于泥漿不落地一體化鉆井固控系統(tǒng)，該超聲振動過濾裝置包括泥漿罐、固接于所述泥漿罐內(nèi)的支撐架，以及安裝于所述支撐架上的篩網(wǎng)，所述支撐架上安裝有超聲換能器，所述篩網(wǎng)的外周壁與所述泥漿罐的內(nèi)壁相貼合；所述泥漿罐上開設(shè)有進(jìn)料口、泥漿出口和固相出口，所述進(jìn)料口與待處理泥漿儲存罐通過第一管路相連通，所述泥漿出口與濾后泥漿收集器通過第二管路相連通，所述固相出口與固相收集器相連通；所述進(jìn)料口設(shè)置于所述篩網(wǎng)下方，所述泥漿出口設(shè)置于所述篩網(wǎng)上方，所述固相出口開設(shè)于所述泥漿罐的底部。
[0016]在工作過程中，待處理鉆井泥漿通過泥漿罐的進(jìn)料口進(jìn)入泥漿罐，待泥漿液位到達(dá)適當(dāng)高度時，啟動超聲換能器，并利用超聲作用在振動篩網(wǎng)上產(chǎn)生的高頻能量，以及固相成分的自身重力，在振動篩網(wǎng)下自動完成固液分離，使得滿足篩網(wǎng)空隙的泥漿向上通過振動篩網(wǎng)，而固相自行下沉；過濾后的泥漿經(jīng)泥漿出口進(jìn)入濾后泥漿收集器后進(jìn)入下一級固控裝置，過濾下來的固相經(jīng)固相出口進(jìn)入固相收集器后，通過栗輸送到振動篩再次處理，達(dá)到完全除掉小顆粒固相。這樣，該超聲振動過濾裝置能夠?qū)崿F(xiàn)固液相的徹底分離，提高了固相攔截效果，從而提高了鉆井泥漿固控效果，滿足了新環(huán)保形勢下無泥漿坑的鉆井泥漿凈化處理要求，且提高了處理效率。
[0017]在一種優(yōu)選的實施方式中，本實用新型所提供的超聲振動過濾裝置還包括安裝于所述泥漿罐內(nèi)的液位傳感器，所述液位傳感器與所述超聲換能器信號連接，并在檢測到待處理泥漿處于預(yù)設(shè)液位高度時啟動所述超聲換能器；這樣，當(dāng)待處理泥漿達(dá)到預(yù)設(shè)液位高度時再行啟動超聲換能器，實現(xiàn)了振動過濾裝置的自動化控制，且在未達(dá)到預(yù)設(shè)液位高度時無需始終開啟超聲換能器，從而節(jié)約了能源消耗，降低了生產(chǎn)成本。
[0018]在另一種【具體實施方式】中，本實用新型所提供的超聲振動過濾裝置中，其第一管路上還安裝有流量傳感器和與所述流量傳感器信號連接的球閥，且流量傳感器檢測到的流量超出預(yù)設(shè)流量時，控制所述球閥關(guān)閉；這樣，可以根據(jù)流量傳感器的測量結(jié)果，實時調(diào)整球閥開度，使得進(jìn)料量始終維持在較適宜的水平，保證處理能力，并且在流量過高時，可以暫時關(guān)閉球閥，避免泥漿溢出，提高了生產(chǎn)安全性。
【附圖說明】
[0019]圖1為本實用新型所提供的超聲振動過濾裝置一種【具體實施方式】的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2為圖1所示超聲振動過濾裝置中振動篩部分的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖3為圖2中A-A方向的截面圖；
[0022]圖4為篩網(wǎng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0023]本實用新型的核心是提供一種用于泥漿不落地一體化鉆井固控系統(tǒng)的超聲振動過濾裝置，以期能夠?qū)崿F(xiàn)固液相的徹底分離，提高固相攔截效果，