一种适用于粒子冲击钻井的高效磁选分离系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种适用于粒子冲击钻井的高效磁选分离系统，其属于石油钻井技术领域。本实用新型专利技术包括送料管路、磁选机、动态分流机构和控制器，动态分流机构包括过滤装置、液位监测组件和循环罐，送料管路与过滤装置连通，过滤装置分别连通至磁选机和循环罐，用于分别将过滤得到的完好粒子送入磁选机以进行回收，以及将破碎粒子、部分钻井液送入循环罐以循环使用；过滤装置与磁选机之间设有节流阀。本实用新型专利技术的有益效果是，能够实时监测磁选机中的液位，根据液位调节节流阀的开度，使得磁选机中的混合浆料处于一个合适安全的区间，确保磁选机的磁选能力与之匹配，实现稳定工作，提高工作效率以及经济效益，增强了磁选分离系统的适用性。

An efficient magnetic separation system for particle impact drilling

【技术实现步骤摘要】
一种适用于粒子冲击钻井的高效磁选分离系统
本技术涉及石油钻井
，尤其是涉及一种适用于粒子冲击钻井的高效磁选分离系统。
技术介绍
粒子冲击钻井技术属于石油勘探行业一项新型前沿钻井技术，主要利用直径1～3mm的钢珠粒子对岩石进行高速、高频冲击，借助瞬间作用力快速破碎岩石，从而实现在坚硬、难钻地层中的高效钻进。粒子冲击钻井技术是基于粒子冲击钻井系统来应用的，粒子冲击钻井系统主要包括粒子注入系统和粒子分离系统，其中，粒子分离系统的作用是从井底返出的粒子、钻井液、岩屑等混合浆料中将粒子分离出来，重新注入井底，提高粒子使用率，以实现循环利用。目前，粒子分离回收方式主要有如下两种：其一为振动式回收，利用单级或者多级振动筛，将粒子、钻井液、岩屑等混合浆料进行分离，该方式实现简单，但无法将粒子与同尺寸的岩屑分离，长期应用会影响粒子钻井的破岩效率；其二为磁选式回收，利用钢珠粒子可被磁选的特性，将粒子、钻井液、岩屑等混合浆料通过带有磁性的部件，以分离回收粒子。相比振动式回收，磁选式回收保证了粒子回收的效率，更适用于现阶段粒子钻井现场。现有磁选分离系统在使用时，井口返出的混合物全部进入磁选机，粒子短时间内累积过多。往往磁选机的处理能力不能匹配，超过磁选机的负荷，对磁选机造成损伤，而且磁选效果变差，粒子分离系统整体适用性较差。
技术实现思路
(一)技术目的针对上述现有技术的不足，本技术提出了一种适用于粒子冲击钻井的高效磁选分离系统，旨在实现实现磁选分离系统的供给管路流量的可调节化，匹配磁选机的处理能力，提升磁选效果，优化粒子分离系统的整体适用性。(二)技术方案为了实现上述目的，本技术采用如下技术方案：一种适用于粒子冲击钻井的高效磁选分离系统，其包括送料管路和磁选机，送料管路与磁选机连通；所述磁选机包括有机架、磁选槽体、磁选筒、进料箱和出料箱，磁选槽体设于机架上，磁选筒位于磁选槽体中，用于对混合浆料进行磁选分离处理，进料箱和出料箱设于机架上并位于磁选槽体的两侧，进料箱与磁选槽体连通以向磁选槽体中输送混合浆料，出料箱用于接收被磁选筒带出的粒子。适用于粒子冲击钻井的高效磁选分离系统还包括动态分流机构和控制器；所述动态分流机构包括过滤装置、液位监测组件和循环罐，所述送料管路与过滤装置连通，过滤装置分别连通至磁选机和循环罐，用于分别将过滤得到的完好粒子送入磁选机以进行回收，以及将破碎粒子、部分钻井液送入循环罐以循环使用；所述过滤装置与循环罐之间设有节流阀。所述液位监测组件设于所述磁选机，所述控制器分别与液位监测组件和所述节流阀电连接以实现信号交互，液位监测组件用于监测所述磁选槽体内的液位，节流阀用于控制进入磁选机的流量，控制器用于根据液位信号调节节流阀的开度以控制进入磁选槽体的混合浆料流量。所述磁选筒上抵接有刮板器，刮板器靠近所述出料箱且位于出料箱上侧，用于刮掉粒子以使其进入出料箱。本技术节流阀能够控制混合浆料进入磁选机的流量，具体地，即是通过控制调节节流阀的开度，改变送料管路中混合浆料进入过滤装置所在的分流管理的通量，从而间接改变进入磁选机的混合浆料的通量，避免了因流量过大而超过了磁选机的负荷，对磁选机造成损伤，也避免了流量过小而不能达到磁选机的有效工作能力，导致工作效率过低。当然，节流阀的调节需要结合磁选机内的磁选工作情况。因此，本技术能够确保磁选机内液面始终处于安全范围，既保护了磁选机又优化了磁选处理能力。由液位监测组件对磁选槽体内的混合浆料液位进行实时监测，计算判断其液位是否已达到预设的高低阈值，达到则控制调节节流阀的开度，对进入磁选机的流量进行适应性调节，以维持磁选槽体中的混合浆料在合适安全范围内。磁选筒在转动过程中，会将磁选槽体中的粒子磁选吸附在磁选筒表面，并随着转动，粒子被带到刮板器附近，磁选筒再转动时，粒子则被刮板器刮掉，由于被磁选筒转动时带动具有惯性，所以粒子被甩进出料箱。进一步地，所述液位监测组件包括液位传感器，液位传感器设于所述磁选槽体，用于实时监测磁选槽体内的液位，液位传感器与所述控制器电连接以实现信号交互。进一步地，所述液位监测组件包括液位高开关和液位低开关，液位高开关和液位低开关均设于所述磁选槽体，液位高开关的位置高于所述液位低开关，液位高开关、液位低开关分别用于实现预设高低液位阈值的报警，液位高开关、液位低开关均与所述控制器电连接以实现信号交互。进一步地，所述过滤装置为振动筛网。进一步地，所述磁选机还引出设置有液位计，用于显示所述磁选槽体内的液位。进一步地，所述出料箱上设有振动器，用于振动出料箱以使得粒子顺利从出料箱中排出。(三)有益效果与现有技术相比，本技术的有益效果在于：现有的磁选分离系统，对混合浆料的流量无调节机制，在磁选机中积累大量粒子，容易超出磁选机的工作负荷而对磁选机造成损伤，影响磁选效果；本技术能够实时监测磁选机中的混合浆料液位，并根据混合浆料的液位调节前置节流阀的开度，从而使得磁选机中的混合浆料处于一个合适安全的区间，以确保磁选机的磁选能力与之匹配，实现稳定工作，提高工作效率以及经济效益，并增强了磁选分离系统的适用性。附图说明图1为本技术的结构示意图；图2为本技术磁选机的主视图；图3为本技术磁选机的侧视图；图4为本技术的功能模块图；附图标记说明：1-送料管路；2-过滤装置；3-节流阀；4-磁选机；41-磁选筒；42-振动器；43-出料箱；44-磁选槽体；45-机架；46-进料箱；47-减速机；48-电机；49-刮板器；51-液位传感器；52-液位高开关；53-液位低开关；7-循环罐；8-液位计。具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。在本技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。参见图1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于粒子冲击钻井的高效磁选分离系统，包括送料管路(1)和磁选机(4)，送料管路(1)与磁选机(4)连通；所述磁选机(4)包括有机架(45)、磁选槽体(44)、磁选筒(41)、进料箱(46)和出料箱(43)，磁选槽体(44)设于机架(45)上，磁选筒(41)位于磁选槽体(44)中，用于对混合浆料进行磁选分离处理，进料箱(46)和出料箱(43)设于机架(45)上并位于磁选槽体(44)的两侧，进料箱(46)与磁选槽体(44)连通以向磁选槽体(44)中输送混合浆料，出料箱(43)用于接收被磁选筒(41)带出的粒子；其特征在于：/n还包括动态分流机构和控制器；所述动态分流机构包括过滤装置(2)、液位监测组件和循环罐(7)，所述送料管路(1)与过滤装置(2)连通，过滤装置(2)分别连通至磁选机(4)和循环罐(7)，用于分别将过滤得到的完好粒子送入磁选机(4)以进行回收，以及将破碎粒子、部分钻井液送入循环罐(7)以循环使用；所述过滤装置(2)与循环罐(7)之间设有节流阀(3)；/n所述液位监测组件设于所述磁选机(4)，所述控制器分别与液位监测组件和所述节流阀(3)电连接以实现信号交互，液位监测组件用于监测所述磁选槽体(44)内的液位，节流阀(3)用于控制进入磁选机(4)的流量，控制器用于根据液位信号调节节流阀(3)的开度以控制进入磁选槽体(44)的混合浆料流量；/n所述磁选筒(41)上抵接有刮板器(49)，刮板器(49)靠近所述出料箱(43)且位于出料箱(43)上侧，用于刮掉粒子以使其进入出料箱(43)。/n...

【技术特征摘要】
1.一种适用于粒子冲击钻井的高效磁选分离系统，包括送料管路(1)和磁选机(4)，送料管路(1)与磁选机(4)连通；所述磁选机(4)包括有机架(45)、磁选槽体(44)、磁选筒(41)、进料箱(46)和出料箱(43)，磁选槽体(44)设于机架(45)上，磁选筒(41)位于磁选槽体(44)中，用于对混合浆料进行磁选分离处理，进料箱(46)和出料箱(43)设于机架(45)上并位于磁选槽体(44)的两侧，进料箱(46)与磁选槽体(44)连通以向磁选槽体(44)中输送混合浆料，出料箱(43)用于接收被磁选筒(41)带出的粒子；其特征在于：
还包括动态分流机构和控制器；所述动态分流机构包括过滤装置(2)、液位监测组件和循环罐(7)，所述送料管路(1)与过滤装置(2)连通，过滤装置(2)分别连通至磁选机(4)和循环罐(7)，用于分别将过滤得到的完好粒子送入磁选机(4)以进行回收，以及将破碎粒子、部分钻井液送入循环罐(7)以循环使用；所述过滤装置(2)与循环罐(7)之间设有节流阀(3)；
所述液位监测组件设于所述磁选机(4)，所述控制器分别与液位监测组件和所述节流阀(3)电连接以实现信号交互，液位监测组件用于监测所述磁选槽体(44)内的液位，节流阀(3)用于控制进入磁选机(4)的流量，控制器用于根据液位信号调节节流阀(3)的开度以控制进入磁选槽体(44)的混合浆料流量；
所述磁选筒(41)上抵接有刮板器(49)，刮板器(49)靠近所述出料箱(4...

【专利技术属性】
技术研发人员：李伟成，李雷，韩烈祥，邹强，张继川，万夫磊，姚建林，黄伟，郑凯中，李玲，
申请(专利权)人：四川川庆石油钻采科技有限公司，中国石油集团川庆钻探工程有限公司钻采工程技术研究院，
类型：新型
国别省市：四川;51