气体钻井岩屑水浴除尘装置的制作方法

本发明涉及井场含尘气体处理装置技术领域，是一种气体钻井岩屑水浴除尘装置。

背景技术：

气体钻井是利用气体作为循环介质的一种钻井方式，其携岩主要是通过气体高速流动对岩屑施加向上的推力而实现。气体钻井岩屑随气流高速运移，岩屑颗粒与井壁、钻具之间激烈碰撞，到达井口后，岩屑以粉尘状随高速气流从排砂管出口排出。粉尘状的岩屑，若现场不进行降尘处理，粉尘将弥漫于井场及四周，一对环境造成污染，二对现场作业人员、气体钻井专用设备造成伤害。目前井场对该含岩屑的气体的处理方式为，在排砂管口处内部安装有喷淋水装置，喷淋水装置对排砂管内的含岩屑气体进行喷水，达到除去气体中粉尘状岩屑的目的，但是该方法除去粉尘状岩屑的效果有限，其去除率最高只能达到70%至80%，还是会有部分粉尘状岩屑排入大气，对环境、现场作业人员以及气体钻井专用设备造成伤害。

技术实现要素：

本发明提供了一种气体钻井岩屑水浴除尘装置，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决目前气体钻井中对含岩屑气体的粉尘状岩屑去除率较低的问题。

本发明的技术方案是通过以下措施来实现的：一种气体钻井岩屑水浴除尘装置，包括一级分离水箱、二级分离水箱、连通管和气体分布器，在一级分离水箱的左侧上部贯穿有进砂管，在一级分离水箱的右侧顶部设置有出气口，对应出气口的一级分离水箱的右侧顶部内设置有能够向经过出气口排出的气体进行喷水的喷淋水装置，在二级分离水箱的左侧顶部设置有进气口，在二级分离水箱的底部内设置有气体分布器，连通管的进口端与一级分离水箱的出气口固定安装在一起并连通，连通管的出口端穿过二级分离水箱的进气口并与气体分布器的进气口相连通，在二级分离水箱的右侧顶部设置有排气口，在一级分离水箱和二级分离水箱的底部内分别设置有排砂泵，在一级分离水箱和二级分离水箱的底部分别设置有排砂口，排砂泵的出口与排砂口相连通。

下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进：

上述一级分离水箱内的进砂管的出口端朝向一级分离水箱的顶部内壁。

上述对应进砂管的出口端的一级分离水箱内壁上固定安装有加强板。

上述气体分布器包括气体分布管和进气接管，进气接管设置在气体分布管的上侧并与气体分布管相连通，在气体分布管上沿轴向设置有至少一排的气体分布口，每排气体分布口沿圆周设置有至少三个的气体分布口，气体分布管的两端盲死，连通管的出口端与进气接管相连通，气体分布管上的气体分布口的总面积与进入气体分布器的气体的流速相配。

上述进气接管设置在气体分布管的中部上侧。

上述在进砂管与喷淋水装置之间的一级分离水箱的顶部内壁上设置有至少一块的能够阻挡气体直线运动的竖直的挡板。

本发明结构合理而紧凑，使用方便，采用本发明能够高效对由井口排砂管排出的含岩屑气体进行处理，使得排出的气体为干净的气体，不会对环境、现场作业人员以及气体钻井专用设备造成伤害，并且除去气体中的岩屑率较高，能够达到99.98%，同时设备重复使用率高，安装成本低，有效降低生产成本。

附图说明

附图1为本发明最佳实施例的主视透视结构示意图。

附图2为本发明中气体分布器的主视放大结构示意图。

附图中的编码分别为：1为一级分离水箱，2为二级分离水箱，3为连通管，4为气体分布器，5为进砂管，6为喷淋水装置，7为排气口，8为排砂泵，9为加强板，10为气体分布管，11为进气接管，12为气体分布口，13为挡板。

具体实施方式

本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。

在本发明中，为了便于描述，各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图1的布图方式来进行描述的，如：上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图的布图方向来确定的。

下面结合实施例及附图对本发明作进一步描述：

如附图1、2所示，该气体钻井岩屑水浴除尘装置包括一级分离水箱1、二级分离水箱2、连通管3和气体分布器4，在一级分离水箱1的左侧上部贯穿有进砂管5，在一级分离水箱1的右侧顶部设置有出气口，对应出气口的一级分离水箱1的右侧顶部内设置有能够向经过出气口排出的气体进行喷水的喷淋水装置6，在二级分离水箱2的左侧顶部设置有进气口，在二级分离水箱2的底部内设置有气体分布器4，连通管3的进口端与一级分离水箱1的出气口固定安装在一起并连通，连通管3的出口端穿过二级分离水箱2的进气口并与气体分布器4的进气口相连通，在二级分离水箱2的右侧顶部设置有排气口7，在一级分离水箱1和二级分离水箱2的底部内分别设置有排砂泵8，在一级分离水箱1和二级分离水箱2的底部分别设置有排砂口，排砂泵8的出口与排砂口相连通。本发明的工作过程：首先对一级分离水箱1和二级分离水箱2充水，一级分离水箱1的水面低于进砂管5的出口端，二级分离水箱2的水面高于气体分布器4的上侧面，气体分布器4要没在水中，含岩屑的气体由进砂管5进入一级分离水箱1，气体中含有的粒径较大的岩屑沉入水中，含有粒径较小的岩屑进入连通管3中，进入连通管3内的气体在进入连通管3时，喷淋水装置6工作，对进入连通管3内的气体进行喷水以达到初步除去气体中含有的粉尘状的岩屑的目的，进入连通管3的气体送入气体分布器4中，气体分布器4能够起到对进入的气体进行分散的作用并将分散后的气体排至水中，由于气体在二级分离水箱2内的水中已经过充分分散，因此，含粉尘状的岩屑能够充分分散在水中，二级分离水箱2内的水能够充分吸收气体中的含粉尘状岩屑，使得经过排气口7排出的气体为干净的气体，不会对环境、现场作业人员以及气体钻井专用设备造成伤害，一级分离水箱1和二级分离水箱2内的污水经过排砂泵8排出进行下一步处理，采用本发明能够高效对由井口排砂口排出的含岩屑气体进行处理，并且除去气体中的岩屑率较高，能够达到99.98%。

可根据实际需要，对上述气体钻井岩屑水浴除尘装置作进一步优化或/和改进：

如附图1、2所示，一级分离水箱1内的进砂管5的出口端朝向一级分离水箱1的顶部内壁，能够对进入一级分离水箱1内的气体起到明显的减速作用，使进入的气体中的岩屑得到最大程度的沉降。

如附图1、2所示，对应进砂管5的出口端的一级分离水箱1内壁上固定安装有加强板9。为了避免高速的气体对一级分离水箱1的顶部内壁进行冲蚀，进而造成设备的损坏，特设置加强板9，对对应进砂管5的出口端的一级分离水箱1的顶部内壁进行保护。

如附图1、2所示，气体分布器4包括气体分布管10和进气接管11，进气接管11设置在气体分布管10的上侧并与气体分布管10相连通，在气体分布管10上沿轴向设置有至少一排的气体分布口12，每排气体分布口12沿圆周设置有至少三个的气体分布口12，气体分布管10的两端盲死，连通管3的出口端与进气接管11相连通，气体分布管10上的气体分布口12的总面积与进入气体分布器4的气体的流速相配。该气体分布器4能够对进入一级分离水箱1的气体起到较好的分散作用，能够保证含粉尘状的岩屑能够充分分散在水中，并使二级分离水箱2内的水能够充分吸收气体中的含粉尘状岩屑，气体分布管10上的气体分布口12的总面积与进入的气体的流速相配，以免造成憋压影响处理效果。

如附图1、2所示，进气接管11设置在气体分布管10的中部上侧。若进气接管11没有设置在气体分布管10的中部上侧，而是设置在进气接管11的左部上侧或右部上侧，均会使气体分布器4左右受力不均匀，这样就需要在一级分离水箱1内额外设置支撑装置对气体分布管10进行支撑，以便达到较稳定的安装效果，但是，将进气接管11设置在气体分布管10的中部上侧，能够使气体分布器4左右受力均匀，就不需要额外设置支撑装置对气体分布管10进行支撑，有效降低设备安装投入成本。

如附图1所示，在进砂管5与喷淋水装置6之间的一级分离水箱1的顶部内壁上设置有至少一块的能够阻挡气体直线运动的竖直的挡板13。设置挡板13能够进一步对进入一级分离水箱1内的气体起到明显的减速作用，使进入的气体中的岩屑得到最大程度的沉降。

以上技术特征构成了本发明的最佳实施例，其具有较强的适应性和最佳实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。