轮轨移运式泥浆系统的制作方法

本发明属于石油钻采设备技术领域，涉及一种轮轨移运式泥浆系统。

背景技术：

近年来随着轮轨式移运钻机的不断发展，轮式移运的泥浆系统必须与之更新，但是目前的结构设计存在着泥浆排放不彻底、罐间管线无法布置、岩屑无法实现集中排放等不足，明显阻碍了钻机的整体作业效率。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种轮轨移运式泥浆系统，解决了现有技术存在泥浆排放不彻底、罐间管线难于布置、岩屑无法实现集中排放的问题。

本发明采用的技术方案是，一种轮轨移运式泥浆系统，包括靠紧排放的水罐、振动筛罐、净化撬、中间罐、多个储备罐、吸入罐、混合撬、泥浆泵撬Ⅰ及泥浆泵撬Ⅱ；

在水罐的底撬上还设置有液气分离器、泥浆分配器及水泵；

在振动筛罐的底撬上还设置有振动筛、清洁器及除气器；

在净化撬的内部空间安装有两套离心机，下部安装有螺旋输送机以及清洁器和离心机的供液泵，螺旋输送机的上部出口连接有岩屑收集盒；

在混合撬上设置有两个灌注泵、两个混合泵、混合漏斗及大袋料吊装机构；混合泵通过混合吸入管线与水罐、中间罐、多个储备罐、吸入罐中所有隔仓连通，两个灌注泵并列安装在混合吸入管线上；

在泥浆泵撬Ⅰ和泥浆泵撬Ⅱ上分别设置有一组泥浆泵，两组泥浆泵对外共同与泥浆吸入管线连通，在泥浆吸入管线管路上安装有灌注泵，泥浆吸入管线与中间罐、多个储备罐、吸入罐中所有隔仓连通。

本发明的轮轨移运式泥浆系统，其特征还在于：

水罐、振动筛罐、净化撬、中间罐、多个储备罐、吸入罐、混合撬、泥浆泵撬Ⅰ、泥浆泵撬Ⅱ下端面分别安装有各自的滚轮总成，所有的滚轮总成依次摆放在导轨上，各罐自带的底撬上安装有飘台。

中间罐、多个储备罐和吸入罐中分别安装有各自的搅拌器。

中间罐、多个储备罐、吸入罐及振动筛罐的进出口分别设置有各自的蝶阀。

中间罐、多个储备罐、吸入罐及振动筛罐的泥浆槽分为内部泥浆槽和外部泥浆槽。

泥浆吸入管线和混合吸入管线的入口位置分别设置有一个蝶阀，泥浆吸入管线和混合吸入管线都是通过蝶阀与水罐、中间罐、多个储备罐、吸入罐、振动筛罐内的隔仓连通，同种罐之间采用套筒伸缩节连接。

中间罐、多个储备罐、吸入罐及振动筛罐中的泥浆吸入管线和混合吸入管线末端分别设置有吸入阀。

中间罐、多个储备罐、吸入罐及振动筛罐的罐底均采用四块倾斜式底板拼接后焊接而成，在四块倾斜式底板最低处设置有排污阀，所有的排污阀下端口对外都与零排放管线连通。

本发明的有益效果是，将水罐、净化撬、泥浆罐、混合撬、泥浆泵撬都依次并排安装在导轨上方，各个罐撬之间实现零间隙安装，所有的管线采用外置；净化设备集中布置，便于岩屑的集中排放；零排放管线布置在罐的底部便于泥浆的集中收集。该装置实现了泥浆的零排放；岩屑的集中处理；管线的优化布置，省略了常规泥浆系统的液位平衡管线，且特殊的混合撬设计满足灌注泵、混合泵的相互备用，大大提高作业的安全系数。

附图说明

图1是本发明泥浆系统的平面布局图；

图2是本发明中的泥浆罐的内部结构图；

图3是本发明中的泥浆罐的罐底结构图；

图4是本发明中的泥浆罐排放管线布置图；

图5是本发明中的泥浆系统工作原理图。

图中，1.泥浆分配器，2.水罐，3.清洁器，4.水泵，5.飘台，6.除气器，7.岩屑收集盒，8.离心机，9.搅拌器，10.蝶阀，11.灌注泵，12.混合撬，13.泥浆吸入管线，14.零排放管线，15.泥浆泵，16.泥浆泵撬Ⅰ，17.泥浆泵撬Ⅱ，18.混合泵，19.混合漏斗，20.大袋料吊装机构，21.混合吸入管线，22.吸入罐，23.3#储备罐，24.2#储备罐，25.套筒伸缩节，26.1#储备罐，27.中间罐，28.净化撬，29.螺旋输送机，30.振动筛，31.振动筛罐，32.液气分离器，33.导轨支座，34.导轨，35.滚轮，36.吸入阀，37.排污阀，38.内部泥浆槽，39.外部泥浆槽，40.井口泥浆设备，41.球阀，42.除砂泵，43.除泥泵。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

参照图1、图2、图5，本发明的结构是，包括零间隙靠紧排放的水罐2、振动筛罐31、净化撬28、中间罐27、1#储备罐26、2#储备罐24、3#储备罐23、吸入罐22、混合撬12、泥浆泵撬Ⅰ16、泥浆泵撬Ⅱ17，上述的水罐2、振动筛罐31、净化撬28、中间罐27、1#储备罐26、2#储备罐24、3#储备罐23、吸入罐22、混合撬12、泥浆泵撬Ⅰ16、泥浆泵撬Ⅱ17下端面分别安装有各自的滚轮总成35，所有的滚轮总成35依次摆放在导轨34上，导轨34安装在导轨支座33上，各罐自带的底撬上安装有飘台5，所有的飘台5依次连通形成走台；(即上述的这些罐、撬不是放在一个固定的底板上，是各自安装有滚轮总成35，然后分别布置在导轨34上，零间隙靠紧排放，之后飘台5整体安装在各罐自带的底撬上，形成走台)；

在水罐2的底撬上还设置有液气分离器32、泥浆分配器1及水泵4；

在振动筛罐31的底撬上还设置有振动筛30、清洁器3及除气器6；

净化撬28采用框架式结构，没有泥浆隔仓，在净化撬28内部空间安装有两套离心机8，下部安装有螺旋输送机29以及清洁器3和离心机8的供液泵，螺旋输送机29的上部出口连接有岩屑收集盒7，此处结构的优点在于振动筛30、清洁器3、离心机8处理后的岩屑全部排到螺旋输送机29中，然后再输送到岩屑收集盒7中，仅用一套螺旋输送机29即可实现岩屑的全收集，实现岩屑的零排放；

在中间罐27、1#储备罐26、2#储备罐24、3#储备罐23和吸入罐22中分别安装有各自的搅拌器9；

在混合撬12上设置有两个灌注泵11、两个混合泵18、混合漏斗19及大袋料吊装机构20；混合泵18通过混合吸入管线21与水罐2、中间罐27、1#储备罐26、2#储备罐24、3#储备罐23、吸入罐22中所有隔仓连通，两个灌注泵11安装在混合吸入管线21上；

在泥浆泵撬Ⅰ16和泥浆泵撬Ⅱ17上分别设置有一组泥浆泵15，两组泥浆泵15对外共同连通一个泥浆吸入管线13，泥浆吸入管线13与中间罐27、1#储备罐26、2#储备罐24、3#储备罐23、吸入罐22中所有隔仓连通；在泥浆吸入管线13管路上安装有灌注泵11，当吸入性能较差时，通过灌注泵11吸入罐内泥浆，再输送到泥浆泵15中，使得泥浆泵15能够吸入较远泥浆罐内的泥浆；

在混合撬12上采用多个蝶阀10的组合布置方式，实现泥浆吸入管线13和混合吸入管线21的连通，以及灌注泵11和混合泵18吸入管线的连通。这样可达到以下效果：其一，在钻井作业前混合泥浆时，若其中1台混合泵18故障，任一个灌注泵11可用于泥浆的混合；其二，在钻井作业过程中，若其中1台灌注泵11出现故障，任一个混合泵18可实现给泥浆泵15供给泥浆，如此设置能够实现混合泵18与灌注泵11的互补，提高钻井作业的安全系数。

本发明装置在各罐(包含振动筛罐、吸入罐、储备罐)的进出口分别设置有各自的蝶阀10，因此，没有单独设置各罐间的液位平衡管线，若要平衡同种罐间的液位，只需开启需要平衡的两个罐与泥浆吸入管线13或混合吸入管线21之间的蝶阀10即可实现液位平衡，这样的设计大大减少了管线的总数量，利用已有的管线实现液位的平衡，降低了制造成本、缩短了安装时间。

参照图2，改变了泥浆槽内置的传统做法，本发明将各罐(包括中间罐27、1#储备罐26、2#储备罐24、3#储备罐23、吸入罐22及振动筛罐31)的泥浆槽分为内部泥浆槽38和外部泥浆槽39，这种做法有效地解决了轮轨式移运泥浆系统因为罐与罐之间没有空间安装泥浆槽的连通问题，外部泥浆槽39保留各种罐的一半，另外一半作为连通管的安装空间。

参照图3，泥浆吸入管线13和混合吸入管线21的入口位置分别设置有一个蝶阀10，泥浆吸入管线13和混合吸入管线21都是通过蝶阀10实现与各罐(包括水罐2、中间罐27、1#储备罐26、2#储备罐24、3#储备罐23、吸入罐22、振动筛罐31)内的隔仓连通，同种罐之间采用套筒伸缩节25连接，作为管线连接；这两路管线在混合撬12上实现连通，达到的效果是能够实现管路的相互备用。

参照图2、图3、图4，在每个泥浆罐(包括中间罐27、1#储备罐26、2#储备罐24、3#储备罐23、吸入罐22及振动筛罐31)中的泥浆吸入管线13和混合吸入管线21末端分别设置有吸入阀36，打开一个吸入阀36，该吸入阀36所在的泥浆罐就与泥浆吸入管线13和混合吸入管线21连通，实现泥浆的吸入；

中间罐27、多个储备罐、吸入罐22及振动筛罐31的罐底均采用四块倾斜式底板拼接后焊接而成，在四块倾斜式底板最低处设置有排污阀37，所有的排污阀37下端口对外都与零排放管线14连通；四块倾斜式底板分别朝向排污阀37倾斜，使得废泥浆全部汇集到零排放管线14中，实现真正的零排放。

参照图5，本发明的工作过程是，

在钻井作业工况时，泥浆泵15通过泥浆吸入管线13吸入中间罐27、1#储备罐26、2#储备罐24、3#储备罐23、吸入罐22中所有隔仓的泥浆；同时灌注泵11可实现吸入以上各罐泥浆后分别给泥浆泵15供给，实现泥浆的供给，然后泥浆泵15将高压泥浆输送到井口泥浆设备40。从井口泥浆设备40返回的含砂泥浆进入泥浆分配器1中，然后分配给每个振动筛30(或者振动筛30和清洁器3)，振动处理后的岩屑通过螺旋输送机29进入岩屑收集盒7中集中回收，泥浆进入振动筛罐31内的第一个隔仓，泥浆自然沉淀后通过内部泥浆槽38进入到振动筛罐31的第二个隔仓。随后真空除气器6吸入振动筛罐31内第二个隔仓泥浆，处理完的气体燃烧掉，泥浆进入到振动筛罐31的第三个隔仓。随后除砂泵42吸入振动筛罐31第三个隔仓的泥浆，输送给清洁器3中，清洁处理完后的岩屑通过螺旋输送机29进入到岩屑收集盒7中；清洁器3处理完后的泥浆进入到中间罐27中的第二个隔仓。除砂泵43吸入中间罐27中的第二个隔仓的泥浆，输送给清洁器3后，处理完后的岩屑通过螺旋输送机29进入到岩屑收集盒7中；清洁器3处理完后的泥浆进入到中间罐27中的第一个隔仓。离心机8把中间罐27中的第一个隔仓的泥浆处理完后输送到1#储备罐26的第一个隔仓中；另外一台离心机8把1#储备罐26中的第一个隔仓的泥浆处理完后输送到1#储备罐26中的第二个隔仓。这样全部实现5级泥浆的净化处理。

随着井内深度、底层的变化，需要配置不同比重的泥浆。启动混合泵18，开启混合吸入管线21，吸入中间罐27、1#储备罐26、2#储备罐24、3#储备罐23、吸入罐22中任意隔仓的泥浆后，然后把带压泥浆供给混合漏斗19，从混合漏斗19混合完成的泥浆再次输送到中间罐27、1#储备罐26、2#储备罐24、3#储备罐23、吸入罐22中所有隔仓，实现泥浆的比重调整。

泥浆泵15可以通过吸入管线吸入泥浆然后再高压输出，有时候泥浆比重比较大的时候，泥浆泵15的吸入性能有限，通过灌注泵11吸入后再供给泥浆泵15。

在洗井工况时，泥浆泵15直接吸入水罐2中的清水，或通过灌注泵11吸入水罐2中的清水再给泥浆泵15供水，泥浆泵15再把高压清水输送到井口泥浆设备40中。

在钻井作业完成后，需要清罐时，水泵4启动，吸入水罐2中的清水，打开每个罐内清水管路末端的球阀41，冲洗罐内沉砂，然后通过零排放管线14实现统一收集处理。

在压井工况时，来自节流管汇的泥浆进入到液气分离器32中，液气分离器32把处理后的气体燃烧掉，处理完后的泥浆进入到泥浆分配器1中再次进行净化处理。