一种钻井泥浆在线过滤装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种钻井泥浆在线过滤装置，尤其是一种PLC在线控制的钻井泥浆分级过滤装置。
【背景技术】
[0002]钻井泥浆被公认为油田钻井的血液，在钻井作业中起着非常重要的作用。钻井泥浆的过滤和离子检测是保证钻井泥浆发挥功效、循环再利用和安全处理的关键。现有的钻井泥浆过滤装置，可控性差，过滤效果不理想，无法实现与后续离子在线装置的配合。根据钻井液中所含杂质颗粒情况的分析，设计的过滤装置要滤除杂质的颗粒直径通常大于10-4_，而小于此尺寸的，正是需要进一步要分析测量的离子。因此，在线可控的过滤装置采用多级过滤的方式实现对不同颗粒物的分级过滤，通过不同滤径的滤网和滤膜的组合，实现过滤，是目前亟需解决的问题。
【发明内容】
[0003]为了解决现有技术的不足，本发明提出了一种钻井泥浆在线过滤装置。本装置通过PLC在线控制实现钻井泥浆的自动取样、连续在线分级过滤。
[0004]本发明采用如下技术方案:
[0005]一种钻井泥浆在线过滤装置，包括自吸泵、过滤夹持器、产出液收集装置、及PLC控制器，所述自吸泵连接过滤夹持器入口，过滤夹持器上套装有过滤反清洗装置，过滤夹持器的出口连接产出液收集装置；
[0006]所述自吸泵连接钻进泥浆取液装置，自吸泵用于为钻井泥浆在线过滤装置自动取样钻井泥浆；
[0007]所述过滤夹持器从入口到出口夹持有多组过滤精度不同的过滤片，实现钻井泥浆过滤过程中杂质分级过滤；
[0008]所述过滤反清洗装置用于过滤夹持器内部管道内残留泥浆的清洗；
[0009]所述PLC控制器用于实现钻井泥浆在线过滤装置的数据采集处理和自动控制，PLC控制器通过继电器分别连通控制自吸泵、过滤夹持器、产出液收集装置、及过滤反清洗装置；PLC控制器还连接有用于人为操控钻井泥浆在线过滤装置工作状态的人机交互界面。
[0010]本发明一种钻井泥浆在线过滤装置，所述自吸泵通过三通换向球阀分别连接钻进泥浆取液装置、及过滤夹持器入口的入口法兰；
[0011]所述三通换向球阀通过继电器连通PLC控制器，PLC控制器控制三通换向球阀的开闭。
[0012]本发明一种钻井泥浆在线过滤装置，所述自吸泵的泵体中空形成钻井泥浆存储腔，存储腔的前端设有连接接头，存储腔内密封连接有柱塞，柱塞通过丝杠螺母连接有丝杠，丝杆通过联轴器连接有驱动电机；
[0013]所述泵体后端设有连接板，连接板通过连杆连接有电机固定板，所述驱动电机固定在电机固定板上；
[0014]所述驱动电机通过继电器连通PLC控制器，PLC控制器控制驱动电机的正反转方向及启动停止。
[0015]本发明一种钻井泥浆在线过滤装置，所述过滤夹持器的内腔中空从入口到出口夹持有四组过滤精度逐级提高的过滤片，所述夹持过滤片将过滤夹持器的内腔分为四级过滤腔，每级过滤腔中均开有喷淋射孔，喷淋射孔通过清洗通道连接有密封的清洗液存储环腔，每级过滤腔的底部均设有排污通道；
[0016]所述过滤夹持器出口处也设有喷淋射孔、及排污通道，喷淋射孔通过清洗通道连接有密封的清洗液存储环腔，此处的喷淋射孔、及排污通道用于下游装置的清洗。
[0017]进一步地，所述过滤夹持器的内腔与过滤夹持器的主体之间设有密封保持架，密封保持架包括过滤夹持器的内腔与主体之间的密封四氟环和往复运动的电动推杆，所述电动推杆往复运动控制清洗通道的开启和关闭；
[0018]所述电动推杆通过继电器连通PLC控制器，PLC控制器控制电动推杆的往复运动方向。
[0019]更进一步地，所述过滤反清洗装置包括清洗泵、及清洗流程管线，所述用于抽取去离子水对四级过滤腔进行清洗，所述清洗流程管线包括多路清洗阀、及多路大通径排污阀；
[0020]所述清洗泵分别通过清洗阀连接清洗液存储环腔，所述大通径排污阀分别设在排污通道上；
[0021]所述清洗泵、清洗阀、及大通径排污阀分别通过继电器连通PLC控制器，PLC控制器分别控制清洗泵的启停、及清洗阀和大通径排污阀的开断。
[0022]本发明一种钻井泥浆在线过滤装置，所述产出液收集装置包括上游接头、主体内腔、及下游接头，上游接头连接过滤夹持器的出口，上游接头处放置有检测探头、及温度传感器；
[0023]下游接头连接有搅拌电机、及废液放空口，搅拌电机用于驱动搅拌转子在主体内腔内转动搅拌；
[0024]所述主体内腔连接有电动球阀，电动球阀控制主体内腔的体积变化，根据不同测量需求，自动注入去离子水，对产出液进行稀释。
[0025]进一步地，所述电动球阀、搅拌电机通过继电器连通PLC控制器，PLC控制器控制电动球阀、及搅拌电机的动作和启停；
[0026]所述检测探头、及温度传感器连接PLC控制器并向PLC控制器传输探测信息。
[0027]本发明一种钻井泥浆在线过滤装置，所述钻进泥浆取液装置包括蠕动泵、混合池、及搅拌器，所述蠕动泵连通混合池，蠕动泵将钻井泥浆、及去离子水吸入到混合池内，搅拌器搅拌混合池内的钻井泥浆、及去离子水，所述自吸泵取样混合均匀的钻井泥浆、及去离子水；
[0028]所述蠕动泵及搅拌器过继电器连通PLC控制器。
[0029]本发明一种钻井泥浆在线过滤装置，所述PLC控制器的输出控制端有多路，每一路控制一路继电器，每一只继电器的触点控制一台设备，所述设备包括蠕动泵、搅拌器、驱动电机、电动推杆、清洗泵、清洗阀、大通径排污阀、电动球阀、及搅拌电机。
[0030]采用如上技术方案取得的有益技术效果为:
[0031]钻井泥浆在线过滤装置为在线可控的多级过滤过滤装置，通过不同滤径的滤网和滤膜的组合实现对不同颗粒物的分级过滤。该装置能够自动取样，连续在线过滤井内流体，收集滤液，为后续离子在线监测做准备，且可控性好，具有广阔的应用空间。
【附图说明】
[0032]图1为钻井泥浆在线过滤装置结构示意图。
[0033]图2为过滤夹持器结构示意图。
[0034]图3为图1的侧视图。
[0035]图4为自吸泵结构示意图。
[0036]图5为产出液采集装置结构示意图。
[0037]图6为过滤反清洗装置结构示意图。
[0038]图7为PLC控制器原理图。
【具体实施方式】
[0039]结合附图1至7对本发明的【具体实施方式】做进一步说明:
[0040]一种钻井泥浆在线过滤装置，包括自吸泵、过滤夹持器、产出液收集装置、及PLC控制器。自吸泵连接过滤夹持器入口，过滤夹持器上套装有过滤反清洗装置，过滤夹持器的出口连接产出液收集装置。自吸泵连接钻进泥浆取液装置，自吸泵用于为钻井泥浆在线过滤装置自动取样钻井泥浆。过滤夹持器从入口到出口夹持有多组过滤精度不同的过滤片，实现钻井泥浆过滤过程中杂质分级过滤。过滤反清洗装置用于过滤夹持器内部管道内残留泥浆的清洗；
[0041]PLC控制器用于实现钻井泥浆在线过滤装置的数据采集处理和自动控制，PLC控制器通过继电器分别连通控制自吸泵、过滤夹持器、产出液收集装置、及过滤反清洗装置；PLC控制器还连接有用于人为操控钻井泥浆在线过滤装置工作状态的人机交互界面。
[0042]钻进泥浆取液装置包括蠕动泵、混合池、及搅拌器40，所述蠕动泵连通混合池，蠕动泵将钻井泥浆、及去离子水吸入到混合池内，搅拌器40搅拌混合池内的钻井泥浆、及去离子水，所述自吸泵取样混合均匀的钻井泥浆、及去离子水。
[0043]自吸泵通过三通换向球阀41分别连接钻进泥浆取液装置、及过滤夹持器入口的入口法兰I ;三通换向球阀通过继电器连通PLC控制器，PLC控制器控制三通换向球阀的开闭。自吸泵的泵体中空形成钻井泥浆存储腔12，存储腔的前端设有连接接头11，出口压帽10将连接接头11和三通换向球阀固定连接。存储腔内密封连接有柱塞13，柱塞13通过丝杠螺母17连接有丝杠16，丝杆16通过联轴器18连接有驱动电机20。泵体后端设有连接板14，连接板14通过连杆15连接有电机固定板19，所述驱动电机20固定在电机固定板19上。
[0044]自吸泵主要通过柱塞13的往复运动实现泥浆的输送，柱塞13后退时利用负压吸入泥浆，此时三通换向球阀使自吸泵与泥浆取液管连通；柱塞前进排除泥浆，此时三通换向球阀使自吸泵与过滤夹持器连通。存储腔12用于储存过滤过程中所需泥浆。丝杠16、丝杠螺母17把驱动电机20的旋转运动转换为柱塞13的前后往复运动。12V步进电机提供自吸泵工作所需动力。
[0045]过滤夹持器的内腔中空从入口到出口夹持有四组过滤精度逐级提高的过滤片32，所述夹持过滤片将过滤夹持器的内腔分为四级过滤腔，每级过滤腔中均开有喷淋射孔31，喷淋射孔通过清洗通道连接有密封的清洗液存储环腔4，每级过滤腔的底部均设有排污通道。过滤夹持器出口处也设有喷淋射孔、及排污通道，此处的喷淋射孔、及排污通道用于下游装置的清洗。喷淋射孔通过清洗通道连接有密封的清洗液存储环腔4，喷淋射孔31可以对过滤片形成不同角度的清洗。
[0046]更换过滤片时首先把主体连接螺栓松开，卸开入口法兰I处的连接螺栓7，整体取出内腔2和出口法兰6，然后从内腔2中取出滤片夹持器5更换过滤片，完成后相反步骤装入夹持器，拧紧主体连接螺栓，完成过滤片更换。
[0047]过滤夹持器中入口法兰I主要用于保证内腔2与入口电动球阀的连接。过滤夹持器中出口法兰6主要用于保证内腔2与出口产出液采集装置的连接，同时出口法兰6上有清洗接口用于下游装置的清洗。
[0048]过滤夹持器的内腔2与过滤夹持器的主体3之