专利名称：钻井液两级除气装备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种油气钻井液除气装备，尤其是用于高粘度气侵钻井液的除气装备，属于一种钻井地面装备。
背景技术：
当钻井设备进入高压地层尤其是高压气层时，地层流体会侵入钻井液，因此采用高效的分离设备充分、有效地清除钻井液内的气体侵入物就变得十分重要，如果气侵钻井液重新入井，会使钻井液的密度和钻井液柱压力降低，这会导致井涌乃至井喷事故的发生。对于高密度钻井液，为了保证钻井液体系的稳定性，钻井液的粘度常常较高，高密度、高粘度钻井液的除气问题比一般钻井液要困难得多，特别是对微小气泡的分离更加困难。
目前，钻井施工的脱气问题，一般采用一级液气分离器，采用这种脱气方案难以满足高密度、高粘度钻井液脱气的需求，为了安全钻井，必须解决气侵钻井液的除气手段、除气工艺、除气流程、除气设备等问题。
实用新型内容针对上述现有技术存在的不足，本实用新型的目的就在于提供一种能提高除气效果、缩短除气周期、提高钻井液稳定性、保证施工安全的钻井液两级除气装备。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是
一种钻井液两级除气装备，包括通过管线相连接的一级分离器和二级分离器，所述一级分离器顶部安装捕雾器和气体排出管线，底部安装带有低速砂泵的管线，其流体入口通过管线连接到节流管汇，所述二级分离器的流体入口通过管线与一级分离器的流体出口相连接，其气体出口通过管线与一级分离器气体排出管线上的节流器相连接，流体出口则通过管线联接到振动筛上。
所述二级分离器包括分离器上壳体、分离器下壳体和电机，分离器上壳体与分离器下壳体通过法兰相连接，分离器上壳体上焊接有钻井液入口管和上腔气体出口管，分离器下壳体上焊接有下腔气体出口管、钻井液出口管和分离器支架，电机通过法兰短节安装在分离器上壳体的顶部，分离器上壳体内部焊装有一个锥形导流筒，锥形导流筒的下方设有导流叶轮，该导流叶轮的中心轴通过联轴器与电机连接。
所述分离器上壳体内设有轴承总成，导流叶轮的中心轴穿过该轴承总成通过联轴器与电机连接。
所述捕雾器联接于一级分离器顶部的气体排出管线前端。
本实用新型按一定的方式与现有钻机设备相连接，共同完成除气工作，其工作原理为从井内返出的含气钻井液受控于井口防喷器组，通过管线进入节流管汇，再进入一级分离器分离出部分大气泡，通过设在一级分离器中部的出口管进入二级分离器，二级分离器拥有一个由电动机带动旋转的导流叶轮，该导流叶轮可以帮助含气钻井液的铺展和气泡的暴露与分离，分离出的气体经节流器排出，分离后的钻井液经过排出管进入振动筛。本实用新型不仅能提高除气效果、缩短除气周期、提高入井钻井液性能的稳定性、保证钻井施工的安全，同时也有助于提高压井施工的连续性、提高一次压井的成功率、减少二次溢流出现的可能，减少放喷、减少钻井液的消耗量和损失量，对降低钻井及压井施工难度、降低钻井及压井施工风险、降低钻井及压井施工成本具有十分重要的作用。
图1是本实用新型的二级分离器结构图；图2是本实用新型的两级分离系统配置图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步详细的描述。
附图标记说明如下1——电机2——联轴器3——法兰短节4——轴承总成5——分离器上壳体6——钻井液入口管7——法兰8——分离器下壳体9——分离器支架 10——钻井液出口管11——下腔气体出口管 12——导流叶轮13——中心轴 14——气体出口管15——锥形导流筒 16——捕雾器17——一级分离器 18——节流管汇19——井口防喷器组 20——砂泵21——振动筛 22——二级分离器23——节流器如图1所示，二级分离器的电机1置于顶部，通过法兰短节3与分离器上壳体5实现螺栓连接，钻井液入口管6、锥型导流筒15和气体出口管14分别焊装在分离器上壳体上，分离器上壳体5与分离器下壳体8通过法兰7实现螺栓联接，下腔气体出口管11、分离器支架9、和钻井液出口管10分别焊装在分离器下壳体上，导流叶轮12安装在中心轴13的下端，中心轴13穿过轴承总成4通过联轴器与电机1联接，工作时导流叶轮以低速旋转，其转速不高于1000转/分钟，分离器上壳体5内还焊装有一个锥形导流筒15，用于引导流体的流动方向和方式。
如图2所示，一级分离器顶部安装捕雾器16和气体排出管线，底部安装带有低速砂泵20的管线，用于实施对一级分离后的高钻屑含量钻井液的冲洗，其流体入口通过管线连接到节流管汇18，二级分离器的流体入口通过管线与一级分离器的流体出口相连接，其气体出口通过管线与一级分离器气体出口管线上的节流器23相连接，流体出口通过管线联接到振动筛21上，这样从井内返出的含气钻井液受控于井口防喷器组19，通过管线进入节流管汇18，再进入一级分离器17分离出部分大气泡，通过设在一级分离器17中部的出口管进入二级分离器22，分离出的气体经节流器23排出，钻井液经过排出管进入振动筛21，捕雾器16联接位于一级分离器顶部的气体出口管前端，用于降低由一级分离器排除气体中的含液量。
该设备在运转时由一级分离器与二级分离器共同完成含气钻井液的液气分离，含气钻井液首先流经一级分离器，分离出部分大气泡，经一级分离后钻井液进入二级分离器，电机通过中心轴带动导流叶轮按一定的速度和方向旋转，进入二级分离器的钻井液流经锥形导流筒流到导流叶轮，旋转的导流叶轮赋予钻井液一定的离心力和伸展形态，实现分离钻井液中气体的功能。
权利要求1.一种钻井液两级除气装备，其特征在于，包括通过管线相连接的一级分离器和二级分离器，所述一级分离器顶部安装有捕雾器和气体排出管线，底部安装带有低速砂泵的管线，其流体入口通过管线连接到节流管汇，所述二级分离器的流体入口通过管线与一级分离器的流体出口相连接，其气体出口通过管线与一级分离器气体排出管线上的节流器相连接，流体出口则通过管线联接到振动筛上。
2.根据权利要求1所述的钻井液两级除气装备，其特征在于，所述二级分离器包括分离器上壳体、分离器下壳体和电机，分离器上壳体与分离器下壳体通过法兰相连接，分离器上壳体上焊接有钻井液入口管和上腔气体出口管，分离器下壳体上焊接有下腔气体出口管、钻井液出口管和分离器支架，电机通过法兰短节安装在分离器上壳体的顶部，分离器上壳体内部焊装有一个锥形导流筒，锥形导流筒的下方设有导流叶轮，该导流叶轮的中心轴通过联轴器与电机连接。
3.根据权利要求2所述的钻井液两级除气装备，其特征在于，所述分离器上壳体内设有轴承总成，导流叶轮的中心轴穿过该轴承总成通过联轴器与电机连接。
4.根据权利要求1所述的钻井液两级除气装备，其特征在于，所述捕雾器联接于一级分离器顶部的气体排出管线前端。
专利摘要本实用新型公开了一种钻井液两级除气装备，它包括通过管线相连接的一级分离器和二级分离器，其中一级分离器顶部安装捕雾器和气体排出管线，底部安装带有低速砂泵的管线，其流体入口通过管线连接到节流管汇，二级分离器的流体入口通过管线与一级分离器的流体出口相连接，其气体出口与一级分离器气体出口管线上的节流器相连接，流体出口则通过管线联接到振动筛上。本实用新型可以提高含气钻井液的除气效果，提高入井钻井液密度的稳定性，减少钻井液的制备量和损失量，降低高压井特别是高压含气井的钻井及井控风险。
文档编号E21B43/34GK2921260SQ200620007889
公开日2007年7月11日 申请日期2006年3月14日 优先权日2006年3月14日
发明者刘刚, 冯进, 李峰 申请人:刘刚