专利名称：一种全自动脱气机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种全自动脱气机，是一种石油地质综合录井用的全自动升降式电动脱气机，属于石油地质录井技术设备领域。
技术背景油田钻井过程中要对钻探地下的岩层进行油气分析，主要是对钻探过程不同深度的岩层进行油气分析。一般都是在一个设置有进口(低位置)和出口(高位置)的、方形的、存储回流的钻井液泥浆池，将脱气机放置其上，对油田钻井过程中随钻井液返上来的泥浆进行在线破碎，将其中包含的油气脱出并通过气管传到仪表房进行分析。目前已有的油气脱气机存在以下缺点及主要问题1、脱气效果不理想钻井液都是用高压泵随钻头打入地下，所以其随钻井液返回来的泥屑流度很快，量很大，现有的脱气机由于破碎桶泥浆出口设置不合理，进出脱气桶的泥浆少，而且与钻井液流速不同步，导致不能科学的准确的反应钻井不同深度岩层含油气的实际情况。2、脱气机升降机构不合理由于钻井过程中单双压力泵变换和地层其他因素变化，液池内泥浆高度是经常变化并且速度很快，几秒钟就可以上升到高点或下降到低点。目前的脱气机基本都是根据液面高度变化，采用手动螺杆带动搅拌电机和脱气桶装升降的方式，当液面变化时，工作人员到达现场以及手工升降至少需要好几分钟的时间，这时候很容易出现电机被淹导致短路烧毁、油气采集气管每天都会发生好多次吸进泥浆导致堵塞等情况，影响油气采集。另外，有设计用电机通过齿轮螺杆带动脱气机升降的，其最大的弊端一是升降速度慢；二是脱气机过重2台防爆电机加其他装置至少40公斤，一台电机使用电磁离合器控制升降，解决防爆问题成本太高)，而现场工作人员大部分是女的，有时候打一口井仅需要10几天的时间，拆卸、转移、安装的负担很重，人和机器有掉到含强碱的液池里的危险；三是作业环境恶劣，对螺杆、齿轮的密封、润滑和日常的保养要求很高，含酸碱的热气和飞溅的泥浆很容易对其造成腐蚀和堵塞，影响机器正常工作和使用寿命。3、现有脱气机使用的液面位置检测基本都是采用球形浮子的方式，由于钻井液和泥浆油性大非常粘稠，液池进口泥浆飞溅大，会经常出现浮子升降杆导轨处堵塞、浮子无法顺利升降导致机器失去升降功能。另外浮子挂泥过多也容易导致升降走位不准确
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服上述已有技术的不足而提供一种设计合理、结构简单、经济适用、操作方便、脱气效果好、效率高、使用寿命长、装卸简单的全自动脱气机。本实用新型的目的可以通过如下措施来达到一种全自动脱气机，它包括脱气桶， 脱气桶的下端设有泥浆入口，脱气桶上设有泥浆出口，脱气桶内设有搅拌破碎装置，其特征在于脱气桶的上部设有气腔，脱气桶的上端设有与气腔相通的空气入口、油气吸入口，搅拌破碎装置连接电机，脱气桶活动连接升降支撑滑竿，升降支撑滑竿连接导轨定位板，升降支撑滑竿通过气缸下固定架和气缸上固定架连接双轴升降气缸，双轴升降气缸的下输出轴连接电机，气缸上固定架连接刹车摩擦片，双轴升降气缸的上输出轴连接刹车气缸，气缸上固定架上设有第一超声波探头、第二超声波探头，升降支撑滑竿外连接泥浆堵塞检测装置，泥浆堵塞检测装置通过PU气管与油气吸入口连接，泥浆堵塞检测装置通过PU气管与自动排水器连接，双轴升降气缸、刹车气缸、泥浆堵塞检测装置、电机、第一超声波探头、第二超声波探头均连接电气控制装置。为了进一步实现本实用新型的目的，所述的电气控制装置包括PLC可编程控制器，PLC可编程控制器分别连接超声波液位计、PLC通讯模块、信号传输线、电机过载开关、 开始键、停止键、继电器ZJAJS电器ZJBJS电器ZJCJS电器ZJDJS电器ZJE，超声波液位计连接第一超声波探头、第二超声波探头，继电器ZJA连接电磁阀A，继电器ZJB连接电磁阀 B，电磁阀A和电磁阀B连接双轴升降气缸，继电器ZJC连接电磁阀C，电磁阀C连接刹车气缸，继电器ZJD连接截止阀，截止阀连接泥浆堵塞检测装置，继电器ZJE连接电机接触器，电机接触器连接电机过载开关、电机，电源连接PLC可编程控制器、电机接触器。为了进一步实现本实用新型的目的，所述的脱气桶的桶壁上垂直设有泥浆出口， 泥浆出口与脱气桶的桶壁相切。为了进一步实现本实用新型的目的，所述的搅拌破碎装置包括搅拌轴，搅拌轴的中部连接固定板，固定板的两端设有破碎棒，搅拌轴的下端连接引流叶轮，引流叶轮连接圆形稳定圈。为了进一步实现本实用新型的目的，所述的泥浆堵塞检测装置包括装置本体，装置本体的上端设有出气管，下端设有吸气管，装置本体内通过盖板连接密封盒，密封盒内设有光电传感器，光电传感器连接信号传输线，泥浆堵塞检测装置下端的吸气管通过PU气管与油气吸入口连接，泥浆堵塞检测装置上端的出气管通过PU气管与自动排水器连接。为了进一步实现本实用新型的目的，所述的气腔的下端设有泥浆挡板。为了进一步实现本实用新型的目的，所述的电机与搅拌轴的连接处设有油封。为了进一步实现本实用新型的目的，所述的升降支撑滑竿的两侧通过快速锁紧装置连接机器固定支架，机器固定支架连接井架连接柱。为了进一步实现本实用新型的目的，所述的双轴升降气缸的下输出轴通过联轴器、固定杆，固定杆通过固定连接套连接电机。为了进一步实现本实用新型的目的，所述的刹车气缸上设有橡胶垫片。本实用新型同已有技术相比可产生如下积极效果一、采用气缸作为升降机构的执行机构，利用其升降速度快、符合防爆要求、重量轻等优势，通过刹车机构和程序控制对其在负载情况下出现的升降速度不一致、难以精确定位等问题进行了有效的校正，很好的解决了手动升降以及螺杆升降速度慢导致的电机被淹、泥浆堵塞气管、装卸困难等重大问题；二、设计量脱气桶泥浆出口装置，将出口设计为脱气桶切点方向，一方面可以使破碎后的泥浆及时旋出，使新的泥浆及时进入，与钻头进展保持同步，提高脱气检测的准确性和科学性，另一方面更符合力学原理，可以减少旋转的泥浆对脱气桶出口的冲击，增减脱气机的稳定性。三、创新了搅拌破碎装置，除了具有搅拌破碎的功能外，还能兼有推流和导流的作用。第一，在搅拌轴底端设置了圆型稳定圈；第二，设置了导流叶轮，将泥浆由脱气桶底部向上吸入和推升，并进行破碎；第三设置了 2次破碎棒，对向上升旋升的泥浆再次进行破碎， 并将其甩向离心方向，扩大油气分离面，提高脱气效果。四、设置了超声波液位检测装置，将液面和机器的高度数据传输到PLC可编程控制器，使机器一直保持最佳的脱气位置；避免了传统浮子不准确难以维护的缺点；五、设置了气管堵塞检测装置，当传感器检测到泥浆进入气管时，由PLC发出指令，电磁阀瞬时关闭气管进气并用声光报警，同时脱气机升至最高点离开液面，以防止泥浆进入干燥管等；六、设置了电机过载保护线路，当电机出现过载时，自动断电并用声光报警，同时脱气机升至最高点离开液面。本实用新型专利经现场反复连续试验，能够很好的满足油气采集过程的自动化控制，有效的保证了油气在线采集的科学性、连续性、稳定性。具有设计合理、结构简单、经济适用、操作方便的优势。
图1为本实用新型的结构示意图；图2为图1的脱气桶的俯视图；图3为图1的搅拌破碎装置的结构示意图；图4为图1的泥浆堵塞检测装置的俯视图；图5为本实用新型的电原理框图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的最佳实施方式做详细说明实施例一种全自动脱气机(参见图1、图2、图3、图4、图5)，它包括脱气桶2，脱气桶2的下端设有泥浆入口 1，脱气桶2的桶壁上垂直设有泥浆出口 6，泥浆出口 1与脱气桶2的桶壁相切。脱气桶2内设有搅拌破碎装置3，搅拌破碎装置3包括搅拌轴5，搅拌轴 5的中部连接固定板3-3，固定板3-3的两端设有破碎棒3-4，搅拌轴5的下端连接引流叶轮3-2，引流叶轮3-2连接圆形稳定圈3-5。脱气桶2的上部设有气腔7，气腔7的下端设有泥浆挡板4，脱气桶2的上端设有与气腔7相通的空气入口 8、油气吸入口 9，脱气桶2的上端通过电机连接件10连接电机13，电机13与搅拌轴5相连，电机13与搅拌轴5的连接处设有油封11，脱气桶2通过滑块32连接升降支撑滑竿21，升降支撑滑竿21连接导轨定位板12，升降支撑滑竿21的两侧通过快速锁紧装置20连接机器固定支架14，机器固定支架 14连接井架连接柱17。升降支撑滑竿21通过气缸下固定架23和气缸上固定架23’连接双轴升降气缸对，双轴升降气缸M的下输出轴通过联轴器19连接固定杆33，固定杆33通过固定连接套18连接电机13，气缸上固定架23’连接刹车摩擦片30，双轴升降气缸M的上输出轴通过刹车气缸固定架27连接刹车气缸观，刹车气缸28上设有橡胶垫片四。气缸上固定架23’上设有第一超声波探头15、第二超声波探头16。升降支撑滑竿21外连接泥浆堵塞检测装置25，泥浆堵塞检测装置25包括装置本体25-6，装置本体25_6的上端设有出气管25-5，下端设有吸气管25-7，装置本体25-6内通过盖板25_4连接密封盒25_3，密封
6盒25-3内设有光电传感器25-2，光电传感器25-2连接信号传输线25_1，泥浆堵塞检测装置25下端的吸气管25-7通过PU气管22与油气吸入口 9连接，泥浆堵塞检测装置25上端的出气管25-5通过PU气管与自动排水器沈连接。双轴升降气缸M的升降、刹车气缸28 的推拉、泥浆堵塞检测装置25、电机13等通过电气控制装置31控制，电气控制装置31内包括PLC可编程控制器31-1，PLC可编程控制器31-1分别连接超声波液位计31-11、PLC通讯模块31-12、信号传输线25-1、电机过载开关31-8、开始键31_9、停止键31-10、继电器ZJA、 继电器ZJBJS电器ZJCJS电器ZJDJS电器ZJE，超声波液位计31-11连接第一超声波探头 15、第二超声波探头16。继电器ZJA连接电磁阀A 31-2，继电器ZJB连接电磁阀B 31_3，电磁阀A 31-2和电磁阀B 31-3连接双轴升降气缸M，继电器ZJC连接电磁阀C 31_4，电磁阀C 31-4连接刹车气缸28，继电器ZJD连接截止阀31-5，截止阀31_5连接泥浆堵塞检测装置25的吸气管25-7，继电器ZJE连接电机接触器31-6，电机接触器31_6连接电机过载开关31-8、电机13，电源31-7连接PLC可编程控制器31_1、电机接触器31_6。使用时，整个机器通过井架连接柱17固定在井架上。接通电源后，按开始键31-9，搅拌电机13转动，带动搅拌破碎装置3工作，第一超声波探头15检测脱气桶2高度，同时第二超声波探头16检测液面高度，将数据传至超声波液位计31-11，再传至PLC通讯模块31-12，PLC可编程控制器31-1根据数据分析发出指令a.当液面高度与脱气桶高度差大于20cm(可调整值)，通过继电器ZJC、电磁阀 C 31-4控制刹车气缸观返回离开刹车摩擦片30，通过继电器ZJA、电磁阀A31-2控制双轴升降气缸M使其上升，带动电机13和脱气桶2沿着升降支撑滑竿21上升至高度差等于 20cm(最佳脱气位置，可调整值)，通过继电器ZJC、电磁阀C 31-4控制刹车气缸28推出与刹车摩擦片30涨紧，防止电机13和脱气桶2下滑；b.当液面高度与脱气桶高度差小于20cm(可调整值)，通过继电器ZJC、电磁阀C 31-4控制刹车气缸28返回离开刹车摩擦片30，通过继电器ZJB、电磁阀B 31-3控制双轴升降气缸M使其下降，带动电机13和脱气桶2沿着升降支撑滑竿21下降至高度差等于 20cm(最佳脱气位置，可调整值)，通过继电器ZJC、电磁阀C 31-4控制刹车气缸28推出与刹车摩擦片30涨紧，防止电机13和脱气桶2下滑；通过光电传感器25-2检测到出气管25-5堵塞，通过信号传输线25_1传信号至 PLC可编程控制器31-1，通过继电器ZJD控制截止阀31-1封闭吸气管25-7，使之不再吸气， 通过继电器ZJA、电磁阀A31-2控制双轴升降气缸M带动电机13和脱气桶2上升至气缸下固定架23处，通过继电器ZJE、电机接触器31-6控制电机13使其停止工作。电机过载，电机接触器31-6断开，传信号至PLC可编程控制器31-1，通过继电器 ZJA、电磁阀A31-2控制双轴升降气缸M使其上升至气缸下固定架23处，通过继电器ZJE、 电机接触器31-6控制电机13使其停止工作。电机过载开关31-8.按停止键31-10，PLC可编程控制器31_1通过继电器ZJA、电磁阀A31-2控制双轴升降气缸M使其上升至气缸下固定架23处，通过继电器ZJE、电机接触器31-6控制电机 13使其停止工作。
权利要求1.一种全自动脱气机，它包括脱气桶0)，脱气桶O)的下端设有泥浆入口(1)，脱气桶( 上设有泥浆出口(6)，脱气桶O)内设有搅拌破碎装置(3)，其特征在于脱气桶(2) 的上部设有气腔(7)，脱气桶O)的上端设有与气腔(7)相通的空气入口(8)、油气吸入口 (9)，搅拌破碎装置C3)连接电机(13)，脱气桶( 活动连接升降支撑滑竿(21)，升降支撑滑竿连接导轨定位板(12)，升降支撑滑竿通过气缸下固定架和气缸上固定架03’)连接双轴升降气缸(M)，双轴升降气缸04)的下输出轴连接电机(13)，气缸上固定架03’)连接刹车摩擦片(30)，双轴升降气缸04)的上输出轴连接刹车气缸( )，气缸上固定架03’)上设有第一超声波探头(15)、第二超声波探头(16)，升降支撑滑竿外连接泥浆堵塞检测装置(25)，泥浆堵塞检测装置05)通过PU气管02)与油气吸入口(9) 连接，泥浆堵塞检测装置0 通过PU气管与自动排水器06)连接，双轴升降气缸(M)、 刹车气缸08)、泥浆堵塞检测装置0 、电机(1 、第一超声波探头(1 、第二超声波探头 (16)均连接电气控制装置(31)。
2.根据权利要求1所述的一种全自动脱气机，其特征在于所述的电气控制装置(31)包括PLC可编程控制器(31-1)，PLC可编程控制器(31-1)分别连接超声波液位计(31-11)、 PLC通讯模块(31-12)、信号传输线05-1)、电机过载开关(31-8)、开始键(31_9)、停止键(31-10)、继电器ZJA、继电器ZJB、继电器ZJC、继电器ZJD、继电器ZJE，超声波液位计(31-11)连接第一超声波探头(15)、第二超声波探头(16)，继电器ZJA连接电磁阀 A(31-2)，继电器ZJB连接电磁阀B(31-3)，电磁阀A(31-2)和电磁阀B(31_3)连接双轴升降气缸04)，继电器ZJC连接电磁阀C(31-4)，电磁阀C(31-4)连接刹车气缸08)，继电器 ZJD连接截止阀(31-5)，截止阀(31- 连接泥浆堵塞检测装置(25)，继电器ZJE连接电机接触器(31-6)，电机接触器(31-6)连接电机过载开关(31-8)、电机(13)，电源(31_7)连接PLC可编程控制器(31-1)、电机接触器(31-6)。
3.根据权利要求1所述的一种全自动脱气机，其特征在于所述的脱气桶的桶壁上垂直设有泥浆出口(6)，泥浆出口(1)与脱气桶的桶壁相切。
4.根据权利要求1所述的一种全自动脱气机，其特征在于所述的搅拌破碎装置(3) 包括搅拌轴(5)，搅拌轴(5)的中部连接固定板(3-3)，固定板(3-3)的两端设有破碎棒 (3-4)，搅拌轴(5)的下端连接引流叶轮(3-2)，引流叶轮(3-2)连接圆形稳定圈(3_5)。
5.根据权利要求1所述的一种全自动脱气机，其特征在于所述的泥浆堵塞检测装置 (25)包括装置本体(25-6)，装置本体05-6)的上端设有出气管(25_5)，下端设有吸气管 (25-7)，装置本体(25-6)内通过盖板(25-4)连接密封盒(25_3)，密封盒(25-3)内设有光电传感器(25-2)，光电传感器05- 连接信号传输线(25-1)，泥浆堵塞检测装置05)下端的吸气管05-7)通过PU气管02)与油气吸入口(9)连接，泥浆堵塞检测装置05)上端的出气管05-5)通过PU气管与自动排水器06)连接。
6.根据权利要求1所述的一种全自动脱气机，其特征在于所述的气腔(7)的下端设有泥浆挡板⑷。
7.根据权利要求1所述的一种全自动脱气机，其特征在于所述的电机(1 与搅拌轴 (5)的连接处设有油封(11)。
8.根据权利要求1所述的一种全自动脱气机，其特征在于所述的升降支撑滑竿的两侧通过快速锁紧装置00)连接机器固定支架(14)，机器固定支架(14)连接井架连接柱(17)。
9.根据权利要求1所述的一种全自动脱气机，其特征在于所述的双轴升降气缸04)的下输出轴通过联轴器(19)、固定杆(33)，固定杆(3 通过固定连接套(18)连接电机(13)。
10.根据权利要求1所述的一种全自动脱气机，其特征在于所述的刹车气缸08)上设有橡胶垫片09)。
专利摘要本实用新型公开了一种全自动脱气机，它包括脱气桶(2)、泥浆入口(1)、泥浆出口(6)、搅拌破碎装置(3)、电机(13)，其特征在于其还包括气腔(7)、空气入口(8)、油气吸入口(9)、升降支撑滑竿(21)、导轨定位板(12)、双轴升降气缸(24)、刹车摩擦片(30)、第一超声波探头(15)、第二超声波探头(16)、泥浆堵塞检测装置(25)、自动排水器(26)，双轴升降气缸(24)、刹车气缸(28)、泥浆堵塞检测装置(25)、电机(13)、第一超声波探头(15)、第二超声波探头(16)均连接电气控制装置(31)，本实用新型设计合理、结构简单、经济适用、操作方便、脱气效果好、效率高、使用寿命长、装卸简单。
文档编号E21B47/00GK202165068SQ20112022074
公开日2012年3月14日 申请日期2011年6月27日 优先权日2011年6月27日
发明者孟平安, 王凡, 韩强 申请人:胜利油田胜油测录工程技术有限公司