一种车载式泥浆净化调配系统

1.本实用新型涉及地质勘探技术领域，尤其涉及一种车载式泥浆净化调配系统。


背景技术：

2.泥浆是钻探工程的血液，在钻探施工过程中，泥浆固相控制是维持泥浆优良性能的保证。优良的泥浆性能是预防孔内事故、提高钻速和降低成本的前提。泥浆中的固相，按其作用可分成两类：一类是“有用固相”，如膨润土、化学处理剂、加重剂等；另一类是“有害固相”，主要是钻井过程中进入泥浆中的钻屑。有害固相的过度积累和增加将会对泥浆性能乃至对钻井工程的安全、快速性带来极大危害。
3.目前国外的泥浆净化装置已实现多级固控能力，具有多种型号、性能完善、自动化程度高等优点，在油气井勘探开发中，其泥浆配置技术发展较为先进，泥浆处理工艺发展成熟，能满足大型油气井中泥浆净化需求。另外，国外特别重视泥浆净化和调配系统的优化配置和整个泥浆净化系统的效率评价，为此开发了泥浆净化和调配专家系统。但是，针对中浅孔钻井，国外的泥浆净化装置占地面积大，其泥浆循环净化箱体拆卸和安装不便，运输困难，不适应水文地质井复杂的钻井环境。
4.当前国内水文水井钻探行业自动化程度高的泥浆净化设备应用较少，还多停留在人工处理或按经验的半自动化机械处理泥浆净化的技术水平；且泥浆净化调配系统集成度不高，转移运输不够方便；另外，在对钻井中的泥浆进行回收净化时，需要挖设地坑来收集钻井中的泥浆，使用不够方便。


技术实现要素：

5.本实用新型旨在解决现有泥浆净化调配系统因需要挖设地坑来收集钻井中的泥浆，导致使用不够方便的技术问题。
6.本实用新型提供一种车载式泥浆净化调配系统，包括：运输卡车、井口抽浆泵、泥浆净化调配系统、井口围堰、第一液位传感器和控制器；
7.所述井口抽浆泵设置在所述运输卡车上，用于将所述井口围堰中的泥浆输送至所述泥浆净化调配系统；所述井口抽浆泵的进料口通过抽浆管路与所述井口围堰的内部连通，出料口与所述泥浆净化调配系统连通；所述抽浆管路的两端分别与所述井口围堰和所述井口抽浆泵可拆卸连接；
8.所述第一液位传感器设置在所述井口围堰的内侧壁上，用于检测所述井口围堰内泥浆的液位；
9.所述泥浆净化调配系统设置在所述运输卡车上，用于净化并调配所述井口抽浆泵输送的泥浆；
10.所述控制器设置在所述泥浆净化调配系统上，并分别与所述第一液位传感器和所述井口抽浆泵电性连接。
11.进一步地，所述泥浆净化调配系统包括安装架、缓存罐、储浆罐和泥浆固控单元；
12.所述缓存罐和所述储浆罐均设置在所述安装架的内部；所述储浆罐的两侧分别设置有第一排渣口和出浆口；所述缓存罐的一侧设置有第二排渣口；
13.所述泥浆固控单元包括振动筛、除砂抽浆泵、除砂器和储浆搅拌器；所述振动筛设置在所述安装架的顶部，并与所述缓存罐的内部连通，用于将所述井口抽浆泵输送的泥浆过筛后输送至所述缓存罐内；所述除砂抽浆泵和所述除砂器均设置在所述安装架的顶部；所述除砂抽浆泵与所述控制器电性连接；所述除砂抽浆泵用于将所述缓存罐中的泥浆输送至所述除砂器；所述除砂器的净化泥浆出口与所述储浆罐连通，用于将所述除砂器净化后的泥浆输送至所述储浆罐；所述除砂器的排渣泥浆出口与所述缓存罐连通；所述储浆搅拌器设置在所述储浆罐的顶部，用于搅拌所述储浆罐中的泥浆。
14.进一步地，所述振动筛的筛网出口处设置有排砂溜槽，用于将所述振动筛筛分出的颗粒物输送至砂石收集槽；所述砂石收集槽设置在所述安装架的一侧，用于将所述排砂溜槽输送的颗粒物排出至所述泥浆净化调配系统的外部。
15.进一步地，所述泥浆净化调配系统还包括离线配浆单元；所述离线配浆单元包括清水泵、配浆罐和配浆搅拌器；所述清水泵和所述配浆罐均设置在所述安装架的顶部；所述清水泵的出水口分别与所述储浆罐和所述配浆罐连通，所述清水泵的进水口用于与外部水源连通；所述清水泵的出水口与所述储浆罐之间的连接管路上设置有第一电磁阀；所述清水泵的出水口与所述配浆罐之间的连接管路上设置有第二电磁阀；所述配浆搅拌器设置在所述配浆罐的顶部，用于搅拌所述配浆罐内的配浆物料；所述配浆罐的底部与所述储浆罐通过补浆管路连通；所述补浆管路上设置有第三电磁阀；所述第一电磁阀、所述第二电磁阀、所述第三电磁阀和所述清水泵分别与所述控制器电性连接。
16.进一步地，所述泥浆净化调配系统还包括在线调浆单元；所述在线调浆单元包括设置在所述安装架内的射流混浆装置、第一送料装置和第二送料装置；所述射流混浆装置的出料口与所述储浆罐连通；所述射流混浆装置的上方设置有加料斗；所述加料斗的底部与所述射流混浆装置的进料口连通；所述加料斗与所述射流混浆装置的进料口之间设置有第四电磁阀；所述第一送料装置和所述第二送料装置分别与所述加料斗的上端连通，分别用于将调浆原料加入至所述加料斗中；所述射流混浆装置用于将所述加料斗中的所述调浆原料输送至所述储浆罐内；所述控制器分别与所述第四电磁阀、所述第一送料装置和所述第二送料装置电性连接。
17.进一步地，所述泥浆净化调配系统还包括第二液位传感器和第三液位传感器；所述第二液位传感器设置在所述缓存罐内，用于检测所述缓存罐内泥浆的液位；所述第三液位传感器设置在所述储浆罐内，用于检测所述储浆罐内泥浆的液位；所述控制器分别与所述第二液位传感器和所述第三液位传感器电性连接。
18.进一步地，所述储浆罐内还设置有密度传感器和ph值传感器，分别用于检测所述储浆罐内泥浆的密度和ph值；所述控制器分别与所述密度传感器和所述ph值传感器电性连接。
19.进一步地，所述振动筛上设置有喷淋管；所述喷淋管的一端设置有喷淋头，另一端用于与外部加压水源连通；所述喷淋管上设置有第五电磁阀；所述喷淋头用于将水喷淋至所述振动筛的筛网上，防止所述振动筛的筛网被泥浆堵塞；所述第五电磁阀与所述控制器电性连接。
20.进一步地，所述安装架的顶部可拆卸地设置有护栏。
21.进一步地，所述安装架的一侧可拆卸地设置有挂梯。
22.本实用新型的实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本实用新型实施例中的车载式泥浆净化调配系统通过将井口抽浆泵、泥浆净化调配系统、井口围堰和控制器集成在运输卡车上；需要对钻井中的泥浆进行净化调配时，通过所述运输卡车将所述车载式泥浆净化调配系统转移运输至钻井现场，将所述井口围堰设置在钻井的井口处以收集钻井中的泥浆，并通过抽浆管路连接所述井口围堰和所述井口抽浆泵的进料口，通过所述井口抽浆泵将所述井口围堰中的泥浆输送至所述泥浆净化调配系统，进行净化调配，能够方便的转移运输所述车载式泥浆净化调配系统，且无需专门挖设用于收集钻井中泥浆的地坑，直接通过所述井口围堰进行收集，使用方便；另外，通过在所述井口围堰中设置第一液位传感器，并将所述控制器分别与所述第一液位传感器和所述井口抽浆泵电性连接，可以根据所述井口围堰中泥浆的液位来控制调整所述井口抽浆泵的转速，能够在保证所述井口抽浆泵正常运行的同时，提高抽吸效率。
附图说明
23.图1为本实用新型某一实施例中车载式泥浆净化调配系统的结构示意图；
24.图2为图1车载式泥浆净化调配系统中泥浆净化调配系统4的立体结构示意图；
25.图3为图2中泥浆净化调配系统4的主视图；
26.图4为图2中泥浆净化调配系统4的俯视图；
27.图5为图2中泥浆净化调配系统4的侧视图；
28.图6为图2泥浆净化调配系统4中振动筛42的立体结构示意图；
29.图7为图1中车载式泥浆净化调配系统的电路连接示意图；
30.其中，1、运输卡车；2、发电机组；3、井口抽浆泵；4、泥浆净化调配系统；41、安装架；411、缓存罐；412、第二排渣口；413、储浆罐； 414、第一排渣口；415、储浆搅拌器；416、挂梯；417、出浆口；418、护栏；42、振动筛；421、排砂溜槽；422、砂石收集槽；423、喷淋管； 424、第五电磁阀；425、喷淋头；43、除砂抽浆泵；44、除砂器；45、清水泵；451、第一电磁阀；452、第二电磁阀；46、配浆罐；461、配浆搅拌器；462、补浆管路；463、第三电磁阀；47、射流混浆装置；471、加料斗；472、第四电磁阀；48、第一送料装置；49、第二送料装置；5、控制器；6、抽浆管路；7、井口围堰；8、第一液位传感器；9、第二液位传感器；10、第三液位传感器；11、密度传感器；12、ph值传感器。
具体实施方式
31.下面结合附图来具体描述本实用新型的优选实施例，其中，附图构成本技术一部分，并与本实用新型的实施例一起用于阐释本实用新型的原理，并非用于限定本实用新型的范围。
32.请参考图1，本实用新型的实施例提供了一种车载式泥浆净化调配系统，包括：运输卡车1、井口抽浆泵3、泥浆净化调配系统4、井口围堰 7、第一液位传感器8和控制器5；
33.井口抽浆泵3设置在运输卡车1上，用于将井口围堰7中的泥浆输送至泥浆净化调配系统4；井口抽浆泵3的进料口通过抽浆管路6与井口围堰7的内部连通，出料口与泥浆净
化调配系统4连通；抽浆管路6的两端分别与井口围堰7和井口抽浆泵3可拆卸连接；井口围堰7使用时，其放置在钻井井口的外侧，并通过抽浆管路6与井口抽浆泵3连接；使用完毕后，将抽浆管路6的两端分别与井口抽浆泵3和井口围堰7拆卸，并将抽浆管路6和井口围堰7放置在运输卡车1上；
34.第一液位传感器8设置在井口围堰7的内侧壁上，用于检测井口围堰7内泥浆的液位；
35.泥浆净化调配系统4设置在运输卡车1上，用于净化并调配井口抽浆泵3输送的泥浆；
36.控制器5设置在泥浆净化调配系统4上，并分别与第一液位传感器8 和井口抽浆泵3电性连接；控制器5根据第一液位传感器8检测的井口围堰7内的泥浆的液位调节井口抽浆泵3的转速；当检测到井口围堰7 内的泥浆的液位较高时，控制器5控制井口抽浆泵3以较高的转速运行，当检测到井口围堰7内的泥浆的液位较低时，控制器5控制井口抽浆泵3 以较低的转速运行，在确保井口抽浆泵3正常运行的同时，提高井口抽浆泵3的抽吸效率。
37.示例性地，在本实施例中，控制器5为plc控制器。
38.具体地，参考图2至图6，泥浆净化调配系统4包括安装架41、缓存罐411、储浆罐413和泥浆固控单元；
39.缓存罐411和储浆罐413均设置在安装架41的内部；储浆罐413的两侧分别设置有第一排渣口414和出浆口417；第一排渣口414用于方便清理储浆罐413中的泥浆残渣；出浆口417用于将储浆罐413中的泥浆排出外部；缓存罐411的一侧设置有第二排渣口412，用于方便清理缓存罐411中的泥浆残渣；
40.所述泥浆固控单元包括振动筛42、除砂抽浆泵43、除砂器44和储浆搅拌器415；振动筛42设置在安装架41的顶部，并与缓存罐411的内部连通，用于将井口抽浆泵3输送的泥浆过筛后输送至缓存罐411内；缓存罐411的顶部设置有进料口，用于与振动筛42连通；除砂抽浆泵43 和除砂器44均设置在安装架41的顶部；除砂抽浆泵43与控制器5电性连接；除砂抽浆泵43用于将缓存罐411中的泥浆输送至除砂器44；除砂器44的净化泥浆出口与储浆罐413连通，用于将除砂器44净化后的泥浆输送至储浆罐413；除砂器44的排渣泥浆出口与缓存罐411连通；储浆搅拌器415设置在储浆罐413的顶部，用于搅拌储浆罐413中的泥浆；使用时，井口抽浆泵3将井口围堰7中的泥浆输送至振动筛42，振动筛 42将体积较大的颗粒物筛分出来，筛分后的泥浆流入缓存罐411中，实现第一次净化；除砂抽浆泵43将缓存罐411中的泥浆抽吸至除砂器44 中，除砂器44对缓存罐411中的泥浆进行第二净化；其中，包含较大颗粒物的泥浆从除砂器44的排渣泥浆出口回流至缓存罐411中，净化后的泥浆从所述净化泥浆出口流入储浆罐413中。
41.示例性地，在本实施例中，安装架41为双层框架结构；安装架41 的顶部和底部分别设置有顶板和底板；安装架41上还设置有侧板；所述侧板与所述顶板和所述底板围合形成箱体结构；所述箱体结构的中间设置有隔板，将所述箱体结构分隔呈缓存罐411和储浆罐413；安装架41 的一端还预留有安装空间。
42.参考图2，为了方便将振动筛42筛分出来的大颗粒物排出至泥浆净化调配系统4的外部，振动筛42的筛网出口处设置有排砂溜槽421，用于将振动筛42筛分出的颗粒物输送至砂石收集槽422；砂石收集槽422 设置在安装架41的一侧，用于将排砂溜槽421输送的颗粒
物排出至泥浆净化调配系统4的外部；砂石收集槽422的上端与缓存罐411的外侧壁转动连接，可以调节砂石收集槽422的倾斜角度；使用时，先将砂石收集容器放置在靠近砂石收集槽422的位置，调节砂石收集槽422的倾斜角度和所述砂石收集容器的位置，使得砂石收集槽422的下端出口位于所述砂石收集容器的开口部，然后收集振动筛42筛分出来的砂石。
43.参考图2和图4，泥浆净化调配系统4还包括离线配浆单元；所述离线配浆单元包括清水泵45、配浆罐46和配浆搅拌器461；清水泵45和配浆罐46均设置在安装架41的顶部；清水泵45的出水口分别与储浆罐 413和配浆罐46连通，清水泵45的进水口用于与外部水源连通；清水泵 45的出水口与储浆罐413之间的连接管路上设置有第一电磁阀451；清水泵45的出水口与配浆罐46之间的连接管路上设置有第二电磁阀452；配浆搅拌器461设置在配浆罐46的顶部，用于搅拌配浆罐46内的配浆物料；配浆罐46的底部与储浆罐413通过补浆管路462连通；补浆管路 462上设置有第三电磁阀463；第一电磁阀451、第二电磁阀452、第三电磁阀463和清水泵45分别与控制器5电性连接；当储浆罐413中需要补充清水时，控制器5控制第一电磁阀451和清水泵45开启；当配浆罐 46中需要补充清水时，控制器5控制第二电磁阀452和清水泵45开启；当储浆罐413中需要补充泥浆时，控制器5控制第三电磁阀463开启，配浆罐46中的泥浆通过补浆管路462流入储浆罐413中。
44.参考图3和图5，泥浆净化调配系统4还包括在线调浆单元，安装于安装架41的预留安装空间内；所述在线调浆单元包括设置在安装架41 内的射流混浆装置47、第一送料装置48和第二送料装置49；射流混浆装置47的出料口与储浆罐413连通；射流混浆装置47的上方设置有加料斗471；加料斗471的底部与射流混浆装置47的进料口连通；加料斗 471与射流混浆装置47的进料口之间设置有第四电磁阀472；第一送料装置48和第二送料装置49分别与加料斗471的上端连通，分别用于将调浆原料加入至加料斗471中；所述调浆原料包括膨润土、重晶石、化学助剂等；射流混浆装置47用于将加料斗471中的所述调浆原料输送至储浆罐413内；控制器5分别与第四电磁阀472、第一送料装置48和第二送料装置49电性连接。
45.示例性地，在本实施例中，第一送料装置48用于添加膨润土和/或重晶石；第二送料装置49用于添加化学助剂；需要向储浆罐413内添加膨润土和/或重晶石时，将膨润土和/或重晶石放置在第一送料装置48中，控制器5控制第一送料装置48和第四电磁阀472开启，膨润土和/或重晶石在第一送料装置48的作用下，进入到加料斗471中，并通过射流混浆装置47进入到储浆罐413中；需要向储浆罐413内添加化学助剂时，将化学助剂放置在第二送料装置49中，控制器5控制第二送料装置49和第四电磁阀472开启，化学助剂在第一送料装置48的作用下，进入到加料斗471中，并通过射流混浆装置47进入到储浆罐413中。
46.示例性地，在本实施例中，第一送料装置48和第二送料装置49均为立式螺旋输送机。
47.具体地，泥浆净化调配系统4还包括第二液位传感器9和第三液位传感器10；第二液位传感器9设置在缓存罐411内，用于检测缓存罐411 内泥浆的液位；第三液位传感器10设置在储浆罐413内，用于检测储浆罐413内泥浆的液位；控制器5分别与第二液位传感器9和第三液位传感器10电性连接；当第二液位传感器9检测到缓存罐411中泥浆的液位较低时，控制器5控制除砂抽浆泵43关闭，除砂抽浆泵43停止抽吸缓存罐411中的泥浆；当第三液位传感器10检测到储浆罐413中的液位较低时，控制器5控制第三电磁阀463开启，配浆罐46中的泥浆通过补浆管路462进入储浆罐413中，进行补浆。
48.具体地，储浆罐413内还设置有密度传感器11和ph值传感器12，分别用于检测储浆罐413内泥浆的密度和ph值；控制器5分别与密度传感器11和ph值传感器12电性连接；当密度传感器11检测到储浆罐413 内的泥浆的密度较低时，控制器5控制第一送料装置48和第四电磁阀472 开启，通过射流混浆装置47向储浆罐413中补充膨润土和/或重晶石；当 ph值传感器12检测到储浆罐413中泥浆的ph值较低时，控制器5控制第二送料装置49和第四电磁阀472开启，通过射流混浆装置47向储浆罐413中补充化学助剂，以调整储浆罐413内泥浆的ph值。
49.参考图6，为了防止振动筛42的筛网被泥浆堵塞，振动筛42上设置有喷淋管423；喷淋管423的一端设置有喷淋头425，另一端用于与外部加压水源连通；喷淋管423上设置有第五电磁阀424；喷淋头425用于将水喷淋至振动筛42的筛网上；第五电磁阀424与控制器5电性连接；使用时，将喷淋管423的一端与外部加压水源连通，控制器5定时控制第五电磁阀424开启，通过喷淋头425向振动筛42的筛网上喷水。
50.参考图1，安装架41的顶部可拆卸地设置有护栏418，安装架41 的一侧可拆卸地设置有挂梯416，方便使用者爬上安装架41的顶部。
51.在本实施例中，运输卡车1上还设置有发电机组2，用于为所述车载式泥浆净化调配系统供电。
52.本实施例中车载式泥浆净化调配系统的使用方法如下：
53.需要对钻井中的泥浆进行净化调配时，通过运输卡车1将所述车载式泥浆净化调配系统转移运输至钻井现场，将井口围堰7设置在钻井的井口处以收集钻井中的泥浆，并通过抽浆管路6连接井口围堰7和井口抽浆泵3的进料口，通过井口抽浆泵3将井口围堰7中的泥浆输送至振动筛42上；振动筛42将体积较大的颗粒物筛分出来，筛分后的泥浆流入缓存罐411中，实现第一次净化；除砂抽浆泵43将缓存罐411中的泥浆抽吸至除砂器44中，除砂器44对缓存罐411中的泥浆进行第二净化；其中，包含较大颗粒物的泥浆从除砂器44的排渣泥浆出口回流至缓存罐 411中，净化后的泥浆从所述净化泥浆出口流入储浆罐413中；需要向储浆罐413中补充泥浆时，控制器5控制第三电磁阀463开启，配浆罐46 中的泥浆通过补浆管路462进入到储浆罐413中；需要调整储浆罐413 中泥浆的性能参数时，控制器5控制第一送料装置48和/或第二送料装置 49，以及第四电磁阀472开启，通过射流混浆装置47向储浆罐413中补充膨润土、重晶石、化学助剂等调浆原料；最后，将储浆罐413中经过净化和调配后泥浆通过出浆口417输送至所述钻井中。
54.需要说明的是，振动筛42、除砂器44、射流混浆装置47、第一送料装置48、第二送料装置49、储浆搅拌器415和配浆搅拌器461均为现有技术，故不在此赘述其具体结构。
55.以上未涉及之处，适用于现有技术。
56.在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本技术请求保护的范围。
57.在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。
58.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。