一种地热钻井清洁除砂装置及其方法与流程

本发明属于地热钻井领域，具体为一种地热钻井清洁除砂装置及其方法。

背景技术：

1、在地热钻井工程中，钻井泥浆的作用非常重要，经常用来清洗井底携带钻屑、平衡地层流体压力和润滑冷却钻头钻具等。所以，在钻井过程中，钻井泥浆作为一种非常重要的资源被广泛应用，但是未经处理的泥浆是不能清洗钻头的，泥浆中的砂砾不仅会磨损钻头，而且会导致钻井堵塞，降低钻井速度，因而通常会使用除砂器处理泥浆，在对泥浆中水分和砂子进行分离时一般通过离心力进行分离，将泥浆通入到旋转的处理筒中，处理筒底部均匀设有过滤孔，而处理筒侧壁开设有排出槽，在处理筒转动时，泥浆中的水分从过滤孔处排出，而泥浆中的砂子随着处理筒的转动，在离心力作用下，从而排出槽处甩出，从而方便对泥浆进行除砂，但是仍旧存在以下缺陷：

2、由于泥浆中水分与砂子的组成比例不同，在进行离心分离过程中，当泥浆中水分较多时，可能将水分与砂子一同甩出，而转速较小时，可能造成离心力不足，砂子甩出效率较低，使得泥浆中水分与砂子的分离效果不佳。

技术实现思路

1、针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种地热钻井清洁除砂装置及其方法，有效的解决了目前泥浆中水分与砂子的组成比例不同，而分离时的离心力不易相对应调节的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种地热钻井清洁除砂装置，包括筒体，所述筒体的一侧安装有排料门，筒体的底端等角度安装有支撑腿，筒体的内底壁上安装有内部筒，筒体的底端安装有排水管，排水管与内部筒相连通，筒体的内顶壁上安装有进料筒，进料筒的一侧安装有进料管，进料管贯穿至筒体的外侧，进料筒与内部筒之间安装有泥浆除砂组件；

3、泥浆除砂组件包括设于内部筒顶端的转盘，转盘的直径与内部筒的外径相同，转盘的底壁与内部筒的顶壁接触，转盘的顶端安装有顶部筒，顶部筒的直径与进料筒的直径相同，顶部筒的顶壁与进料筒的底壁接触，顶部筒的外侧等角度开设有导向板，顶部筒上等角度开设有出料槽，出料槽位于相邻两个导向板之间，转盘上均匀开设有过滤孔，过滤孔位于顶部筒的内侧；

4、转盘的顶端安装有转轴，转轴的顶端与电机的输出轴固定连接，电机固定安装于筒体的顶端。

5、优选的，所述转盘的底端安装有底筒，底筒的直径与顶部筒的直径相同，顶部筒通过过滤孔与底筒相连通，底筒的外侧套接有活动套，活动套的内壁与底筒的外壁紧贴，活动套的外侧等角度开设有排水槽，活动套上安装有滤孔疏通组件，转轴上安装有泥浆导向组件。

6、优选的，所述活动套的两侧对称安装有侧板，侧板的上方设有固定筒，固定筒固定安装于转盘的底端，固定筒的内部活动安装有活动块，活动块的底端安装有连接杆，连接杆贯穿至固定筒的下方，连接杆的底端与侧板固定连接，活动块的底端安装有第一弹簧，第一弹簧的底端与固定筒的内底壁固定连接。

7、优选的，所述内部筒的一侧安装有安装箱，安装箱的内部安装有滑动变阻器，滑动变阻器上安装有滑杆，滑杆上滑动安装有滑片，滑片的一侧安装有连杆，活动套的外侧设有固定环，固定环与侧板固定连接，固定环的外侧开设有环槽，连杆与环槽滑动连接。

8、优选的，所述滤孔疏通组件包括开设于活动套底端的杆槽，杆槽的内部活动安装有移动杆，移动杆的顶端安装有移动疏通单元，移动杆的两侧底端对称转动安装有转动杆，转动杆的顶端转动安装有连接座，连接座的顶端安装有滑块，滑块滑动安装于滑槽内部，滑槽对称开设于活动套的底端，滑块远离移动杆的一侧安装有第二弹簧，第二弹簧的一端与滑槽的内壁固定连接，滑块靠近移动杆的一侧安装有电磁铁，活动块上安装有导向杆，固定筒的内壁两侧对称安装有触点，两个触点与电磁铁电性连接，两个触点之间电性连接有蓄电池，两个触点之间电性连接有总开关，总开关用于对蓄电池进行开关控制。

9、优选的，所述移动疏通单元包括安装于移动杆顶端的推板，推板位于活动套的内部，推板的顶端均匀安装有疏通杆，疏通杆与过滤孔相对应，疏通杆的直径小于过滤孔的直径，疏通杆的内部开设有流通槽，流通槽的顶端等角度开设有第一通水槽，第一通水槽的一端贯穿至疏通杆的外壁顶端，流通槽的底端等角度开设有第二通水槽，第二通水槽的一端贯穿至疏通杆的外壁底端。

10、优选的，所述泥浆导向组件包括开设于转轴外侧的外槽，外槽的内壁上对称开设有滑动槽，外槽上活动安装有套环，套环的外径大于转轴的直径，套环的内壁上对称安装有滑动块，滑动块与滑动槽滑动连接，滑动块的内部等角度开设有齿轮槽，齿轮槽的内部转动安装有齿轮，齿轮远离转轴的一侧安装有转杆，套环的外侧设有环形挡板，环形挡板的外壁与顶部筒的内壁紧贴，转杆的一端与环形挡板转动连接，转杆上安装有导流板，导流板倾斜设置。

11、优选的，所述齿轮槽的一侧开设有板槽，板槽的内部活动安装有限位块，限位块的外壁与板槽的内壁接触，限位块的底端安装有移动板，移动板靠近齿轮槽的一侧安装有齿条，齿条与齿轮相啮合。

12、优选的，所述移动板贯穿至套环的下方，移动板的底端安装有底部板，底部板位于转轴的外侧，底部板的顶端等角度安装有第三弹簧，第三弹簧的顶端与套环的底端固定连接，环形挡板位于进料管的下方。

13、优选的，一种地热钻井清洁除砂方法，其操作步骤如下：

14、一、开启电机，使得转盘转动，泥浆从进料管进入顶部筒内部，泥浆中的水分通过过滤孔进行过滤，而砂子随着转盘转动，在离心力作用下，砂子被甩入到筒体内部，完成泥浆中水分与砂子的分离；

15、二、当水分通过过滤孔进入到底筒内部，在水分较少时，活动套下移距离较短，使得滑动变阻器接入电机电路的阻值较小，使得转盘转速较大，方便砂子甩出；

16、三、当水分较多时，活动套下移距离较长，使得滑动变阻器接入电机电路的阻值较大，使得转盘转速较小，避免水分随砂子甩出；

17、四、在过滤孔堵塞时，没有水分进入底筒中，活动套回移至原位置，此时导向杆与触点接触，使得两个电磁铁通电并相互排出，使得两个滑块相互靠近，带动疏通杆向上移动进入过滤孔中，对过滤孔进行疏通。

18、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

19、(1)、本发明，通过泥浆中水分较多时，活动套向下移动距离较大，使得滑动变阻器接入电机电路的阻值较大，使得转盘的转速减小，避免将水分甩入筒体中，泥浆中水分较少时，活动套向下移动距离较小，使得滑动变阻器接入电机电路的阻值较小，使得转盘的转速较快，方便泥沙的甩出，使得转盘转速与泥浆中水与砂子含量进行自适应调节，方便泥浆中砂子与水分的分离，方便除砂；

20、(2)、该发明通过过滤孔堵塞时，导向杆与触点接触，使得两个电磁铁通电并相互排斥，使得两个滑块相互远离，推动疏通杆向上移动插入过滤孔中，对过滤孔进行疏通，方便泥浆中水与砂子的分离，同时向上推动环形挡板移动，使得环形挡板将进料管遮挡，使得在进行疏通时，停止进料，方便过滤孔的疏通，方便除砂；

21、(3)、该发明通过进料管进行进料时，泥浆进入到环形挡板内侧，环形挡板与套环之间等角度设有倾斜的导流板，且套环随着转轴转动，从而不断带动导流板转动，使得流到导流板上的泥浆均匀进入到顶部筒底部，从而方便过滤孔对泥浆进行均匀过滤，方便泥浆中水分与砂子的分离，方便除砂；

22、(4)、该发明通过在对过滤孔进行疏通时，疏通杆向上移动推动套环向上移动，在推动过程中，疏通杆推动底部板向上移动，从而使得移动板向上移动，由于齿条与齿轮相啮合，从而带动导流板转动至竖直状态，方便导流板上的泥浆完全排出，从而提高疏通效果，方便除砂。