专利名称：钻井液预处理器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及到油田钻井地面上处理钻井液的装置，具体而言是一种钻井液预处理器。
石油钻井过程中，从井口返出的钻井液(泥浆)含有大量的钻屑及泥砂，必须将其中的固相杂质除掉，并进行必要的物理、化学处理，才能循环返回井下使用。目前国内油田出井口钻井液的第一级净化处理一般都用振动筛。其中单轴惯性振动筛主要缺点是处理量小，筛分效率低，易糊筛眼，易跑泥浆，不能使用超细筛网，直接影响到钻井液的性能。双轴惯性振动筛虽然使用超细筛网，但是也易糊筛眼，尤其钻井液粘度大时，易跑泥浆。由此可见，若在用振动筛净化处理钻井液之前，对出井口钻井液先进行一次处理，将其中较大的砂砾、泥块等杂质除掉，然后再用振动筛进一步细净化处理，必将有利于克服上缺点。经检索专利文献和分析对比，有4篇为弱相关。其中“钻井泥浆清洁器”(88217124)、“钻井液除砂除泥组合式清洁器”(93202332)、“钻井液除砂装置”(93212166)的共同特点是处理工序齐全，注重处理设备的一体化。虽有其所述的优点，但也有设备结构复杂、庞大、造价高，搬迁不方便等许多缺点和不足之处。“种钻井液净化用除砂离心机”(92244868)，虽然克服了国外高速钻井液离心机的一些缺点，但它以处理钻井液中10～70微米固相颗粒为主，并且也包括了振动筛的机构和功能。
鉴于已有技术的上述缺点和不足之处，本实用新型的目的就在于提供一种新型钻井液处理器，可与各种振动筛配套使用，既能使出井口钻井液达到满意的预处理效果，有效地克服上述缺点，其本身结构又不太复杂，容易制造、安装、操作和保养，使用寿命较长。
上述目的是下述技术方案实现的该钻井液预处理器由进液系统、出砂系统、固液分离系统、出液系统、筒体、机架和电机组成。进液系统安装在整机的上部，进液系统下方是出砂系统，二者由中心管固定焊接成一体，盖于筒体上口处。出砂系统的两个出砂槽分别与筒体外壁上的两个盘旋导砂槽相连通，两个盘旋导砂槽向下相汇成一个出砂口。固液分离系统安装在筒体内腔，其底板通过叶轮压盖和定位转动轴套与电机转轴固定连接成一体。电机通过其转轴端的壳体固定安装在筒体底板下方。出液系统分两路，一路由筒体下腔及筒体外部两个下出液槽组成，另一路由进液槽末端的上出液槽和筒体外的接液槽组成。筒体底板固定安装在机架上。
上述钻井液预处理器的进液系统，由进液口、进液槽、进液槽盖板、中心管、切换阀、闸板、铰链和铰链支架组成。进液槽为长方体形箱式结构。其进液端下部通过铰链安装到铰链支架上，其盖板通过铰链与另一端的出液槽相连接。其底板中心孔中安装中心管，切换阀杆从其盖板中心孔伸出。其进液口在进液端，闸板在出液端。
上述进液系统中的切换阀由阀芯、阀杆和插销组成。阀芯为圆盘形状，下端部为圆锥形，能堵住中心管上端口，上部为圆板形，直径大于中心管外径。阀杆上部径向孔中装一个插销。
上述钻井液预处理器的出砂系统，由集砂槽、出砂槽、出砂槽顶板、盘旋导砂槽和出砂口组成。集砂槽为圆筒形状，口向下与筒体上口扣合。其前后两边各有一个出砂槽，每个出砂槽与一个盘旋导砂槽相连通。两个盘旋导砂槽相汇于筒体外下部共用一个出砂口。靠出砂槽顶板把出砂系统悬挂于中心管上。
上述钻井液预处理器的固液分离系统，由内旋筒和叶轮总成组成。内旋筒为圆锥杯形，大口向上，外面是锥形框架，里面是筛网板，底部是圆盘形底板，底板中心有圆孔。叶轮总成包括圆板形的叶轮压盖及均布于叶轮压盖上的4块右旋叶轮片。由叶轮压盖压住内旋筒底板，与定位转动轴套固定安装成一体。
上述固液分离系统的内旋筒的锥形框架由上口圆环、弹簧圈、2个横向圆环、8个纵向筋板和底板组成。筛网板由8块扇形网板组成。弹簧圈卡入上口圆环的环形槽中，压住筛网板上部。筛网板下部由叶轮压盖压住。
上述钻井液预处理器的出液系统分两路。一路由筒体集液腔及两个下出液槽组成，两个下出液槽互为180°均布，与出砂口成90°，下出液槽中有闸板控制出液流量，另一路由上出液槽和接液槽组成，接液槽位于出砂口正上方，利用出砂口作为出液口，上出液槽中有闸板控制出液流量。
按照上述技术方案制造成的钻井液预处理器，能有效地除掉混在钻井液中的大颗粒岩屑和泥块。经过预处理净化的钻井液再进入振动筛，可以提高筛分效率，钻井液处理量增大，可以使用200目以上的超细筛网，筛分效果好，不易糊筛眼，也不跑泥浆，并且能延长筛网的使用寿命。还具有进液系统、出砂系统和出液系统结构布局合理、装配定位准确、导流切换功能完善，可更换不同规格的网板，适应不同地层的筛分要求，能与各种振动筛配套使用等优点。其本身结构较简单，制造成本不高，安装、操作和维护方便，使用寿命较长，很有推广前景。
附
图1是本使用新型整体结构的主侧视图。
附图2是
图1的A-A断面处出砂槽顶板及其接液口示意图。
附图3是
图1的B向左视局部剖视图。
附图4是图3中进液系统的C向的俯视局部视图。
附图5是
图1中进液系统的主视剖视图。
附图6是图5的D向左视图。
附图7是图5的E向俯视图。
附图8是
图1中出砂系统的主视图。
附图9是图8的F向左视图。
附
图10是附图8的G向俯视图。
附
图11是
图1中内旋筒总成的主视剖视图。
附
图12是
图11中H向的俯视图。
附
图13是
图1中叶轮总成的主视剖视图。
附
图14是
图13的I向俯视图。
结合附图对本实用新型的实施例阐述如下附图中，1是进浆槽，2是进液口，3是铰链，4是进液槽向上翻转90°时的支架，5是集砂槽，6是中心管，7是内旋筒纵向筋板，8是内旋筒筛网板，9是筒体，10是叶轮片，11是轴承，12是定位转动轴套，13是机架，14是电机，15是进液槽盖板，16是切换阀，17是插销，18是出砂槽，19是出砂槽顶板，20是上出液槽闸板，21是上出液槽，22是接液槽，23是出砂(出液)口，24是盘旋导砂槽，25是下出液槽闸板，26是下出液槽、27是内旋筒上口圆环，28是内旋筒横向圆环，29是内旋筒底板，30是叶轮压盖。J是进液槽内腔，K是集砂槽内腔，L是筒体内的集液腔。
由附
图1、3可见，该钻井液预处理器由进液系统(零部件1、2、3、4、6、15、16、17、20)、出砂系统(零部件5、18、19、23、24)、固液分离系统(零部件7、8、10、27、28、29、30)、出液系统(零部件21、22、23、25、26)、筒体9、机架13和电机14组成。进液系统安装在整机的上部，进液系统下方是出砂系统，二者由中心管6固定焊接成一体，盖于筒体9的上口处。出砂系统的两个出砂槽18，分别与筒体9外壁上的两个盘旋导砂槽24相连通，两个盘旋导砂槽24向下相汇成一个出砂口23。固液分离系统安装在筒体9的内腔，其底板通过叶轮压盖30和定位转动轴套12与电机转轴固定连接成一体。电机14通过其转轴端的壳体固定安装在筒体底板下方。出液系统分两路，一路由筒体下腔L及筒体外部两个下出液槽26组成，另一路由进液槽1末端的上出液槽21和筒体 9外的接液槽22组成。筒体底板固定安装在机架13上。
由附
图1、5、6、7可见，其进液系统由进液口2、进液槽1、进液槽盖板15、中心管3、切换阀16、闸板20、铰链3和铰链支架4组成。其进液端下部通过铰链3安装到铰链支架4上，可绕铰链向上翻转90°，由支架4支撑住。其盖板15通过铰链3与另一端的出液槽21相连接，可绕铰链向上翻转90°。其底板中心孔中安装中心管6，切换阀16的切换阀杆从其盖板15中心孔伸出。
由附
图1、8、9、10可见，其出砂系统由集砂槽5、出砂槽18、出砂槽顶板19、盘旋导砂槽24和出砂23组成。由出砂槽顶板19将该系统悬挂于中心管6上。
由附
图1、3、11、12、13可见，其固液分离系统由内旋筒和叶轮总成组成。内旋筒为圆锥杯形，大口向上，外面是锥形框架，里面是筛网板8，底部是圆盘形底板29。叶轮总成包括圆板形的叶轮压盖30及均布于叶轮压盖30上的4块右旋叶轮片10。由叶轮压盖30压住内旋筒底板29，与定位转动轴套12固定安装成一体。
该钻井液预处理器的工作过程是正常钻进过程中，来自井眼的含有大量钻屑的钻井液(泥浆)连续不断地从进液口2进入进浆槽1的内腔J，此时切换阀16已上提打开，钻井液经过中心管6进入内旋筒，先直接冲到叶轮片10被搅拌，受高速旋转离心力的作用，泥浆中大颗粒岩屑及泥块被分离出来甩到集砂槽5的内腔K，再进入出砂槽18和盘旋导砂槽24，不断从出砂口23排出。经处理过的泥浆集中在内旋筒下方的集液腔L，上提闸板25，即从出液槽26流出，再进入振动筛的进口，进一步净化处理。当起下钻或大循环作业时，关闭切换阀16，打开上闸板20，钻井液未经预处理直接进入出液槽21，再经过接液槽22，从出砂口23进入循环罐或排到沉砂池。
权利要求1.一种钻井液预处理器，由进液系统、出砂系统、固液分离系统、出液系统、筒体、机架和电机组成，其特征是进液系统安装在整机的上部，进液系统下方是出砂系统，二者由中心管固定焊接成一体，盖于筒体上口处，出砂系统的两个出砂槽分别与筒体外壁上的两个盘旋导砂槽相连通，两个盘旋导砂槽向下相汇成一个出砂口，固液分离系统安装在筒体内腔，其底板通过叶轮压盖和定位转动轴套与电机转轴固定连接成一体，电机通过其转轴端的壳体固定安装在筒体底板下方，出液系统分两路，一路由筒体下腔及筒体外部两个下出液槽组成，另一路由进液槽末端的上出液槽和筒体外的接液槽组成，筒体底板固定安装在机架上。
2.根据权利要求1所述的钻井液预处理器，其特征是进液系统由进液口、进液槽、进液槽盖板、中心管、切换阀、闸板、铰链和铰链支架组成，进液槽为长方体形箱式结构，其进液端下部通过铰链安装到铰链支架上，其盖板通过铰链与另一端的出液槽相连接，其底板中心孔中安装中心管，切换阀杆从其盖板中心孔伸出，其进液口在进液端，闸板在出液端。
3.根据权利要求2所述的钻井液预处理器，其特征是切换阀由阀芯、阀杆和插销组成，阀芯为圆盘形状，下端部为圆锥形，能堵住中心管上端口，上部为圆板形，直径大于中心管外径，阀杆上部径向孔中装一个插销。
4.根据权利要求1所述的钻井液预处理器，其特征是出砂系统由集砂槽、出砂槽、出砂槽顶板、盘旋导砂槽和出砂口组成，集砂槽为圆筒形状，口向下与筒体上口扣合，其前后两边各有一个出砂槽，每个出砂槽与一个盘旋导砂槽相连通，两个盘旋导砂槽相汇于筒体外下部共用一个出砂口，靠出砂槽顶板把出砂系统悬挂于中心管上。
5.根据权利要求1所述的钻井液预处理器，其特征是固液分离系统由内旋筒和叶轮总成组成，内旋筒为圆锥杯形，大口向上，外面是锥形框架，里面是筛网板，底部是圆盘形底板，底板中心有圆孔，叶轮总成包括圆板形的叶轮压盖及均布于叶轮压盖上的4块右旋叶轮片，由叶轮压盖压住内旋筒底板，与定位转动轴套固定安装成一体。
6.根据权利要求5所述的钻井液预处理器，其特征是内旋筒的锥形框架由上口圆环、弹簧圈、2个横向圆环、8个纵向筋板和底板组成，筛网板由8块扇形网板组成，弹簧圈卡入上口圆环的环形槽中，压住筛网板上部，筛网板下部由叶轮压盖压住。
7.根据权利要求1所述的钻井液预处理器，其特征是出液系统分两路。一路由筒体集液腔及两个下出液槽组成，两个下出液槽互为180°均布，与出砂口成90°，下出液槽中有闸板控制出液流量，另一路由上出液槽和接液槽组成，接液槽位于出砂口正上方，利用出砂口作为出液口，上出液槽中有闸板控制出液流量。
专利摘要本实用新型是一种钻井液预处理器,属于地面上处理钻井液的装置。由进液系统、出砂系统、固液分离系统、出液系统、筒体、机架和电机组成。进液系统在最上部。出砂系统在进液系统下方。固液分离系统安装在出砂系统下方的筒体内腔,利用内旋筒的离心力除泥砂。下出液口用于排出处理过的钻井液,上出液口用于排出未处理的钻井液。先将钻井液中的大颗粒及泥块除去,再由振动筛处理,就能用超细筛网,筛分效率高,不糊筛网,不跑泥浆。
文档编号E21B21/00GK2466339SQ0121603
公开日2001年12月19日 申请日期2001年1月12日 优先权日2001年1月12日
发明者张艳萍, 赵保忠, 韩福庆, 张养生 申请人:赵保忠, 张艳萍, 张养生, 韩福庆