一种适用于钻井的环保粒子循环系统的制作方法_2

文档序号:9117746阅读:来源:国知局
在以下方面:
[0027]一、本实用新型,在粒子冲击钻井过程中,通过启动第一液压缸和第二液压缸,第一液压缸驱动第一活塞杆收缩第一活塞进入添注冲程,同时摆动液压缸启动,摆动换向管到第二输送缸处,使换向管迅速与第二输送缸连通,粒子混合料斗内的粒子、泥浆混合物便添注入第一输送缸内;与此同时,第二液压缸驱动第二活塞杆推动第二活塞进入压缩冲程,挤压来自粒子混合料斗并储存在第二输送缸内的粒子、泥浆混合物,粒子、泥浆混合物通过换向管注入高压管线内,并最终进入井内循环;当第二活塞运动至极限位置,压缩冲程结束,第二液压缸驱动第二活塞杆收缩第二活塞进入添注冲程,摆动液压缸再将换向管摆动到第一输送缸处,并与第一输送缸连通,第一液压缸驱动第一活塞杆推动第一活塞由添注冲程转为压缩冲程,将第一输送缸内的粒子、泥浆混合物通过换向管注入高压管线内,并最终进入井内循环,自此实现了第一输送缸和第二输送缸的交替运行,使粒子能够被连续注入井内;井内返出的泥浆、岩肩和粒子混合物直接通过旋转控制头和第一管线引流到磁选机内,磁选机在泥浆、岩肩和粒子混合物中筛选出粒子,并通过水平输送机将粒子运输至旋转储罐内储存,岩肩和泥浆落入磁选机下方的泥浆罐内,通过砂浆栗和第四管线直接将泥浆罐内的岩肩、泥浆混合物直接栗至井队振动筛,就实现了粒子的分离和回收;作为一个完整的技术方案,第一输送缸、第二输送缸通过第一液压缸和第二液压缸以及摆动液压缸的配合,能够实现添注和压缩冲程的交替有序进行,第一输送缸、第二输送缸内的粒子、泥浆混合物能够交替连续的向井内注入,保证了井内粒子注入的连续性,同时避免第一输送缸和第二输送缸内粒子沉积堵塞,有效提高粒子冲击钻井的工作效率;在整个装置中仅第一输送缸、第二输送缸、换向管为高压状态,大大降低了高压区,提高了安全性;粒子混合料斗较现有技术的高压粒子注入罐而言,重量和体积都大为减小,安装空间占用少,运输相当方便;回收装置简化了粒子筛选流程,磁选机将粒子分离后直接通过水平输送机运输至旋转储罐内,由于泥浆和岩肩不含铁磁类物质,磁选机能够轻易将粒子分离出来,具有分离效率高,分离效果好的特点;整个系统结构简单,泥浆泄漏点较少,降低了环境污染。
[0028]二、本实用新型中,还包括旋转轴,摆动液压缸包括缸体、活塞、活塞杆、摆杆和连接在摆杆上的花键,活塞通过活塞杆与摆杆连接,花键通过旋转轴与换向管连接,采用此种特定结构的摆动液压缸,摆杆的摆动带动旋转轴旋转,进而使换向管灵活的换向,不仅具有换向灵活的特点,而且采用花键、摆杆的这种结构延长了使用寿命。
[0029]三、本实用新型中,粒子混合料斗内设置有螺旋式搅拌器,螺旋式搅拌器由螺旋搅拌棒和驱动螺旋搅拌棒转动的搅拌电机构成,螺旋搅拌棒位于粒子混合料斗内,搅拌电机位于粒子混合料斗外,采用独特的螺旋式搅拌器搅拌时,能够在粒子混合料斗内形成漩涡,粒子和泥浆在离心力作用下具备初速度,能够快速均匀的混合在一起,从而利于粒子顺畅的进入井内,有效防止粒子在高压管线内沉积堵塞。
[0030]四、本实用新型中,高压管线上连接有箭型止回阀,采用箭型止回阀一方面能够使粒子、泥浆混合物顺畅的经高压管线进入井内,另一方面能够防止粒子、泥浆混合物逆窜入第一输送缸或第二输送缸内,有效避免粒子注入过程中泥浆泄漏伤人,进一步提高安全性。
[0031]五、本实用新型中,第一液压缸和第二液压缸均为双杆液压缸,能够实现等速往复运动,便于实现添注冲程和压缩冲程的同步性,增强粒子连续注入井内的稳定性,从而保证粒子钻井工作效率。
[0032]六、本实用新型中,换向管内连接有两个密封圈,两个密封圈分别位于换向管的两端,当换向管与第一输送缸或第二输送缸接通时,密封圈能够防止第一输送缸或第二输送缸内压力的泄漏,使添注冲程和压缩冲程都能够稳定的进行,保证粒子顺利的注入井内。
[0033]七、本实用新型中,螺旋搅拌棒上设置有搅拌叶片,搅拌叶片与螺旋搅拌棒滑动连接,通过设置搅拌叶片能够增大搅拌力度,缩短搅拌时间,使粒子和泥浆能够迅速混合均匀,而搅拌叶片与螺旋搅拌棒滑动连接,可以根据需要灵活的调节搅拌叶片在粒子混合料斗内的高度,以使粒子和泥浆能够混合的更加均匀,进一步防止粒子在高压管线内沉积堵塞。
[0034]八、本实用新型中,换向管的横截面呈“S”型,采用特定的“S”型换向管,使换向过程更加灵活方便,换向管无论是与第一输送缸连接,还是与第二输送缸连接,均能快速的连通,以保证粒子注入的连续性。
[0035]九、本实用新型中,所述旋转储罐包括罐体、位于罐体内的螺旋叶片、支撑架、筛桶和驱动罐体旋转的电机,螺旋叶片和支撑架固定连接在罐体的内壁上,筛桶通过支撑架与螺旋叶片连接,采用该独特结构的旋转储罐,正转时,可实现动态储存,防止粒子周转储存过程中发生结块;反转时,即可实现粒子出料,螺旋叶片将粒子均匀的旋出。
[0036]十、本实用新型中,泥浆罐由圆柱罐体和锥形罐体构成,锥形罐体位于圆柱罐体下方,锥形罐体和圆柱罐体为一体成型结构,圆柱罐体能够方便岩肩和泥浆的储存,岩肩和泥浆进入圆柱罐体有一定的缓冲时间,可防止砂浆栗突然停止工作,避免泥浆泄漏,经圆柱罐体、锥形罐体出来的岩肩和泥浆具有一定初速度,流速更快,更容易通过砂浆栗栗送至井队振动筛内。
[0037]十一、本实用新型中,第二管线上连接有输送栗,通过输送栗能够快速的将磁选机分离出来的岩肩和泥浆送至泥浆罐内,从而进一步提高粒子的分离效率。
【附图说明】
[0038]图1为本实用新型的俯视结构示意图;
[0039]图2为本实用新型注入装置与钻台的连接结构示意图;
[0040]图3为本实用新型实施例2中注入装置与钻台的连接结构示意图;
[0041]图4为本实用新型实施例2中摆动液压缸的结构示意图;
[0042]图5为本实用新型实施例3中注入装置与钻台的连接结构示意图;
[0043]图6为本实用新型实施例6中换向管的结构示意图;
[0044]图7为本实用新型实施例7中旋转储罐的结构示意图;
[0045]图8为本实用新型实施例8中注入装置与钻台的连接结构示意图;
[0046]图中标记:1、钻台,2、渣浆栗,3、螺杆输送机,4、高压管线,5、粒子混合料斗,6、换向管,7、摆动液压缸,8、第一输送缸,9、第二输送缸,10、第一活塞,11、第二活塞,12、第一活塞杆,13、第一液压缸,14、第二活塞杆,15、第二液压缸,16、第一管道,17、第二管道,18、磁选机,19、井队振动筛,20、旋转储罐,21、砂浆栗,22、第一管线,23、第二管线,24、泥浆罐,25、第三管线,26、第四管线,27、水平输送机,28、旋转轴,29、缸体,30、活塞,31、活塞杆,32、摆杆,33、花键,34、螺旋式搅拌器,35、螺旋搅拌棒,36、搅拌电机,37、箭型止回阀,38、密封圈,39、搅拌叶片,40、罐体,41、螺旋叶片,42、支撑架,43、筛桶,44、输送栗。
【具体实施方式】
[0047]实施例1
[0048]参见图1和图2,一种适用于钻井的环保粒子循环系统,包括钻台1、注入装置和回收装置,所述注入装置包括渣浆栗2、螺杆输送机3和通过高压管线4与钻井立管连接的粒子混合料斗5,所述粒子混合料斗5内设置有换向管6,换向管6上连接有驱动换向管6左右摆动的摆动液压缸7,粒子混合料斗5上连接有第一输送缸8和第二输送缸9,第一输送缸8内设置有第一活塞10,第二输送缸9内设置有第二活塞11,第一活塞10通过第一活塞杆12连接在第一液压缸13上,第二活塞11通过第二活塞杆14连接在第二液压缸15上,所述换向管6 —端与高压管线4连通,另一端与第一输送缸8或第二输送缸9连通,渣浆栗2通过第一管道16与粒子混合料斗5连通,螺杆输送机3通过第二管道17与粒子混合料斗5连通,所述回收装置包括磁选机18、井队振动筛19、旋转储罐20和砂浆栗21,磁选机18通过第一管线22连接在钻台I的旋转控制头上,所述磁选机18下方通过第二管线23连接有泥浆罐24,所述泥浆罐24通过第三管线25与砂浆栗21连接,砂浆栗21通过第四管线26与井队振动筛19连接,所述磁选机18上连接有水平输送机27,水平输送机27与所述旋转储罐20连接,旋转储罐20与渣浆栗2连接。
[0049]本实施例为最基本的实施方式,结构简单,现有技术的摆动液压缸、旋转储罐和泥浆罐即可,在粒子冲击钻井过程中,通过启动第一液压缸和第二液压缸,第一液压缸驱动第一活塞杆收缩第一活塞进入添注冲程,同时摆动液压缸启动,摆动换向管到第二输送缸处,使换向管迅速与第二输送缸连通,粒子混合料斗内的粒子、泥浆混合物便添注入第一输送缸内;与此同时,第二液压缸驱动第二活塞杆推动第二活塞进入压缩冲程,挤压来自粒子混合料斗并储存在第二输送缸内的粒子
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