钻井用泥浆罐的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种钻井设备，尤其涉及一种钻井泥浆系统设备。
【背景技术】
[0002]泥浆系统是石油钻井过程中的关键部分，而泥浆罐则是在泥浆系统中的重要设备。其主要目的是用来盛载泥浆。泥浆的特性是具有较大的比重(1.4至2.5，作为比较，水的比重是1.0)，较高的粘度，以及复杂的化学成分。
[0003]传统泥浆罐，多采用波纹板作为箱体的侧壁，以增加箱体抗液体侧向静水压力的刚度。传统泥浆罐从结构强度方面而言，首先需要有一个足够强的受力框架，然后箱体的侧壁以及底部，都作为板类结构承受由液体静水压力作用于面上而产生的弯矩。而由于板类结构并不善于承受弯曲，如果要顾及抗弯能力，必须增加板厚，而若要考虑结构自重，板厚就不能太大，因此，传统泥浆罐的解决办法是将薄板通过液压专用机械，在板上折出曲折的波纹，则在折弯方向上，波纹板的抗弯属性将大大增强。
[0004]使用波纹板来构造泥浆罐，最大的缺点在于，使罐体内表面形成了诸多的垂直相交的死角，虽然罐内配有搅拌器，一直处于搅拌状态，在这些死角处，搅拌效果将大打折扣。加上泥浆的粘度以及某些化学成分使得泥浆具有固结的趋势，因此在这些死角处，容易凝结成块。当钻井结束，需要清洗罐体以便转场时，清洗这些固结的泥浆块就会变得非常费时费力。
[0005]其次，波纹板必须要有专门的机械来生产，这就限制了供应商的选择以及生产成本的控制。
[0006]最后，波纹板由于利用了板类零件厚度方向的空间，最直观的增加了焊缝的长度，以某常用的波形为例，使用波纹板比使用平板仅仅因为材料长度的增加而增加了大约
6.5%的焊接工作量。而且由于焊缝的来回曲折，此类焊接必须由人工来完成，目前无法使用效率高且焊缝质量高的自动焊机。
【实用新型内容】
[0007]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种结构更加优化合理的钻井用泥浆罐，即能满足钻进用泥浆罐的强度要求，同时能够更加均匀、彻底地完成泥浆搅拌，降低生产和使用的成本。
[0008]本实用新型为解决上述技术问题而采用的技术方案如下:
[0009]一种钻井用泥浆罐，其罐体主体呈长方体罐状，包括罐体侧板和罐体底板，在罐体底板下方设置有底板支撑结构，所述的底板支撑结构由底部横向加强筋板和底部纵向加强筋板构成，所述的罐体侧板分为上部罐体侧板和下部罐体侧板，所述的上部罐体侧板为垂直侧板，所述的下部罐体侧板中短边一侧为垂直侧板、长边一侧为向内弯曲的四分之一圆弧板；在所述的罐体上部开口处的罐体侧板的外围固定设置有侧板上加强筋板，在所述的上部罐体侧板和下部罐体侧板连接处的罐体侧板外围固定设置有侧板中加强筋板。
[0010]进一步的，所述的罐体侧板中短边一侧和长边一侧的连接处为圆弧连接。
[0011]进一步的，在所述的长方体泥浆罐内部沿长边方向设置有隔板，所述隔板与长边一侧的罐体侧板以及罐体底板焊接固定；在所述的罐体上部开口处的隔板两侧固定设置有隔板上加强筋板，在所述的上部罐体侧板和下部罐体侧板连接处的隔板相应位置的两侧固定设置有隔板中加强筋板。
[0012]如果结构强度需要，所述罐体侧板中两个长边方向的侧板之间在上部开口的中间位置也可以固定设置有内部加强筋分别与两个长边方向的侧板固定连接。
[0013]更进一步地，为了更易于泥浆和清洗液的流出，便于输出泥浆和罐体清洗，其底部结构最好为:当所述的钻井用泥浆罐水平放置时，所述的罐体底板与水平面呈小角度倾斜面。
[0014]本实用新型的钻井用泥浆罐的结构巧妙、合理，打破了传统泥浆罐设备中必须使用波纹板等高强度复杂结构才能满足强度要求的设计，通过巧妙合理的结构设计结合有限单元法等结构强度计算获得合理的罐体短边宽度、上部罐体侧板和下部罐体侧板的高度分配以及罐体长度方向合理位置的隔板分割连接。这样由垂直侧板构成的泥浆罐上部由于泥浆的深度有限，其对侧板产生的液体静水压力由垂直侧板完全可以承受，对于钻井用泥浆罐侧板的压力较大区域是产生在泥浆罐体的下半部，本实用新型正是巧妙地通过力学分析将罐体的侧板结构分为普通要求的上半部和特殊要求的下半部，而不是像传统泥浆罐一样对侧板的全部区域使用统一地加强结构，本实用新型对下部罐体侧板的长边部分采用了最具内部压力承受能力的圆弧侧板结构，并且分别与上部罐体侧板和底板平滑过渡连接的四分之一圆弧板结构，同时结构应力最大的罐体上部开口处以及上部罐体侧板和下部罐体侧板连接处的侧板外围设置加强筋板，这样就可以以一种平滑、简洁而巧妙的罐体结构安全地承载工程泥浆。该结构最大限度的发挥了薄壁结构的“壳”属性，巧妙地在压力最大的区域将产生弯曲的静水压力转换为薄壁件的薄膜应力。
[0015]而由于容量需求的差异，本实用新型的长方体泥浆罐当其长边方向的长度较长时，可以设置隔板及加强筋板，从而获得合理的力学结构和稳定的泥浆储存空间。
[0016]同时，由于本实用新型的结构带来的泥浆罐内部空间的平滑简洁，从而顺利解决了罐体内表面的结构死角问题，使得使用过程中只需要搅拌设备的小功率运行即可获得均匀、完全、无死角的搅拌效果，大大节约了生产成本，提高了生产效率。
[0017]本实用新型的结构设计也使得生产中的焊接工作量、工作强度及复杂程度都大大降低，同时泥浆罐的清洗工作和难度都大大降低，达到节能减排的效果。
【附图说明】
[0018]图1为本实用新型钻井用泥浆罐的结构示意图；
[0019]图2为本实用新型钻井用泥浆罐的纵截面结构示意图；
[0020]图3为罐体侧板中短边