钻井液粉状袋装添加剂的加料口结构及加料方法技术

本发明专利技术公开了钻井液粉状袋装添加剂的加料口结构及加料方法，包括台体、台体上开设通孔，通孔底部用于与料斗相接；通孔的各侧壁均设置柔性部，每个侧壁的柔性部均对应若干凸轮，凸轮与对应的柔性部相接触，凸轮由第一驱动装置驱动进行转动；还包括支架、用于驱动支架转动的第二驱动装置，支架顶端固定连接第一伸缩杆，第一伸缩杆的输出端朝下，且第一伸缩杆能够随着支架转动至通孔上方；还包括固定在台体底部的第二伸缩杆，第二伸缩杆的输出端朝向通孔所在方向且固定连接刀具，刀具的刀刃朝向通孔所在方向。本发明专利技术用以解决现有技术中料袋边缘部位堆积的粉料难以自动下料的问题，实现使得添加剂充分下料，避免边缘部位的添加剂浪费的目的。

【技术实现步骤摘要】
钻井液粉状袋装添加剂的加料口结构及加料方法
本专利技术涉及石油钻井领域，具体涉及钻井液粉状袋装添加剂的加料口结构及加料方法。
技术介绍
泥浆，即钻井液，被称为“钻井的血液”，是钻完井工程中非常重要的一环。钻井液配置过程中，无论是新浆还是胶液的配置，都需要添加大量添加剂。大部分的添加剂都是袋装粉末，需要工人逐袋人工搬运至加料口处，然后手动破袋、再将其翻转至破口朝下、怼至加料口内下料。一袋泥浆料动辄几十公斤，且根据井深不同，每次加料量一般在几十袋至几百袋不等，所以加料作业对于泥浆工而言是一个体力消耗巨大的工作。为了降低加料作业的人力消耗，现有技术中也出现了一些自动下料的设备，但是这类现有技术通过刀片或刀片组件破开料袋后，依靠添加剂的重力自动下料、或通过振动筛振动下料，为了确保添加剂快速汇聚下料，刀片破袋位置需位于料袋中部，而料斗或下料口的尺寸必然需要小于料袋尺寸，否则料袋会整体直接下落，因此现有技术中料袋边缘部位堆积的粉料是难以自动下料的，如图1所示，每袋添加剂都会在边缘有大量残留，不仅造成原料浪费，而且当泥浆工清理空袋时，还会导致大量粉尘扬起，污染环境、危害泥浆工身体健康。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供钻井液粉状袋装添加剂的加料口结构及加料方法，以解决现有技术中料袋边缘部位堆积的粉料难以自动下料的问题，实现使得添加剂充分下料，避免边缘部位的添加剂浪费的目的。本专利技术通过下述技术方案实现：钻井液粉状袋装添加剂的加料口结构，包括台体、台体上开设通孔，所述通孔底部用于与料斗相接；通孔的各侧壁均设置柔性部，每个侧壁的柔性部均对应若干凸轮，所述凸轮置于台体内部，且凸轮与对应的柔性部相接触，所述凸轮由第一驱动装置驱动进行转动；还包括转动连接在台体上表面的支架、用于驱动所述支架转动的第二驱动装置，所述支架顶端固定连接第一伸缩杆，所述第一伸缩杆的输出端朝下，且第一伸缩杆能够随着支架转动至通孔上方；还包括固定在台体底部的第二伸缩杆，所述第二伸缩杆的输出端朝向通孔所在方向且固定连接刀具，所述刀具的刀刃朝向通孔所在方向。针对现有技术中料袋边缘部位堆积的粉料难以自动下料的问题，本专利技术提出钻井液粉状袋装添加剂的加料口结构，本结构的台体根据需要高度进行适应性设置，料斗位于台体下方且与台体上的通孔相连通，本申请在通孔的每个侧壁均设置一层柔性部，所述柔性部由任意现有的柔性材料制成即可；即是，通孔中有一层由柔性材料作为孔壁。上述柔性材料优选为具有良好延展性的柔性材料，如橡胶片、弹力膜等。通孔每个侧壁的柔性部均对应若干的凸轮，且凸轮位于台体内部，即凸轮位于柔性部背离通孔所在方向的一侧，依靠柔性部的韧性使得凸轮始终保持与对应的柔性部的接触。当对应的所有凸轮进行转动时，即可带动柔性部表面进行起伏。第一驱动装置用于驱动对应的凸轮进行转动，现有技术中的任意凸轮驱动方式均可适用于第一驱动装置。第二伸缩杆固定在台体底部，用于驱动刀具进行伸缩：第二伸缩杆收缩时，刀具脱离通孔底部区域；第二伸缩杆伸长时，刀具向通孔底部区域伸出。本申请工作时，将装有添加剂的料袋放入台体上的通孔内，当然，通孔底部尺寸必然小于料袋的尺寸，所以料袋底部从通孔底部下坠、形成从通孔下方凸出的凸形部分，此时第二伸缩杆伸长，带动刀具划开料袋底部，即可进行添加剂的自然下料。同时，在下料过程中，通孔各侧壁的凸轮都进行转动，使得各侧壁的柔性部都进行起伏，从而迫使料袋周围开始进行蠕动，该蠕动过程不仅有利于粉状添加剂的快速卸料，还能够使得位于料袋边缘的、现有技术难以自动下料的粉状添加剂向中间的破口位置进行汇聚。所以，本申请相较于现有技术而言，能够有效驱动袋子边缘的粉料下料，避免了浪费、降低了添加剂的浪费率，有利于更加高效且彻底的进行粉状添加剂的下料。此外，本申请还在台体上转动连接支架，通过第二驱动装置来控制支架的动作。第二支架的顶端连接输出端朝下的第一伸缩杆。当料袋在通孔内进行蠕动下料时，料袋内的添加剂不断卸出，料袋从撑开状态逐渐变化为瘪平状态，此过程中料袋有从通孔底部脱落进入下方料斗的风险。为此本申请在下料过程中，使得第一伸缩杆转动至通孔上方，由第一伸缩杆下行，将料袋抵靠在通孔侧壁，从而避免料袋下落进入料斗内。当需要取走料袋时，使得第一伸缩杆上行即可。专利技术人在进行本专利技术创造的过程中也曾考虑过通过振动电机驱动振动筛或其余板材进行振动来驱动下料的方式，但是在振动电机高速振动的过程中，必将带动粉状添加剂进行高频振动，使得粉状的添加剂大量悬浮在逐渐腾空的料袋内部，当取走空袋的瞬间，会有大量粉尘突然散逸开来弥漫在空气中，严重污染泥浆加料处的空气质量，危害泥浆工的身体健康，因此通过振动电机驱动下料的方式在本领域内只适用于不会导致粉尘弥漫的、固体颗粒状的添加剂的添加，如作为润滑剂使用的塑料小球的下料，而不适用于本领域内粉状添加剂的添加。而本申请通过迫使料袋蠕动的方式对各方位边缘的粉状添加剂进行驱动，粉状添加剂不会进行高频的振动，因此即使在逐渐腾空的料袋内也不会大量悬浮，所以在取走空袋的瞬间不会造成大量粉尘散逸，能够显著降低现场粉尘污染，更加符合现场HSE(健康安全环保)作业要求。进一步的，所述通孔自上而下依次分为倾斜部、柔性部，所述倾斜部、柔性部的各侧壁均自上而下向通孔中心方向倾斜；第一伸缩杆能够随着支架转动至倾斜部的正上方。通孔任意侧壁均从上往下向内倾斜，使得整个通孔呈向下收口的结构，这样更有利于粉状添加剂向料袋底部中心位置自动汇聚。同时每个侧壁都是倾斜部在上、柔性部在下，第一伸缩杆转动至倾斜部的正上方后再向下伸长，使得第一伸缩杆抵拢料袋后将料袋稳定的抵靠在倾斜部上。柔性部在下方，也就是说柔性部的顶端与倾斜部的底端固定连接，柔性部的底端与料斗顶端固定连接，从而在柔性部不断驱动料袋蠕动的过程中，料袋内的添加剂不断减少、料袋上方逐渐腾空，上方的添加剂不断向下移动的过程中通过通孔的收口结构，确保柔性部的起伏始终能够作用在料袋下方还有添加剂的部位，从而确保始终通过料袋蠕动将其中添加剂充分卸出。进一步的，所述第一伸缩杆的底端设置夹具。本方案中通过夹具夹持料袋表面，确保卸料过程中料袋不会掉落至料斗内。当卸料完成后，夹具保持对料袋的夹持，第一伸缩杆向上收回，第二驱动装置带动支架转动，使得料袋脱离通孔上方区域，此时夹具再松开对料袋的夹持，即可自动将料袋移走，实现空袋的分离。进一步的，所述台体上表面开设向下倾斜的盲孔，盲孔底端连通至倾斜部表面，盲孔内用于放入铁片，所述第一伸缩杆能够随着支架转动至盲孔的正上方；第一伸缩杆的底端设置电磁铁。本方案使用时，每次向通孔内放入一袋装满添加剂的料袋，工人就向盲孔内投入一枚铁片，由于盲孔底端与倾斜部表面是连通的，因此下行至倾斜部上方的第一伸缩杆，其底部电磁铁贴靠在料袋上表面并启动，电磁铁将铁片吸附至料袋下表面，通过电磁铁对铁片的磁性吸附力，夹持住料袋。随着料袋内添加剂的不断下行，电磁铁与铁片之间逐渐靠拢，直至两者贴合。当然，电磁铁与铁片之间可能会夹持住微量的添加剂无法下行，这点微小的含量对于本领域内一袋几十公斤的添加剂总量而言是可以忽略不计的。当卸料完成后，第一伸缩杆向本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.钻井液粉状袋装添加剂的加料口结构，其特征在于，包括台体(1)、台体(1)上开设通孔(3)，所述通孔(3)底部用于与料斗(2)相接；通孔(3)的各侧壁均设置柔性部(302)，每个侧壁的柔性部(302)均对应若干凸轮(4)，所述凸轮(4)置于台体(1)内部，且凸轮(4)与对应的柔性部(302)相接触，所述凸轮(4)由第一驱动装置驱动进行转动；还包括转动连接在台体(1)上表面的支架(5)、用于驱动所述支架(5)转动的第二驱动装置(7)，所述支架(5)顶端固定连接第一伸缩杆(6)，所述第一伸缩杆(6)的输出端朝下，且第一伸缩杆(6)能够随着支架(5)转动至通孔(3)上方；还包括固定在台体(1)底部的第二伸缩杆(8)，所述第二伸缩杆(8)的输出端朝向通孔(3)所在方向且固定连接刀具(9)，所述刀具(9)的刀刃朝向通孔(3)所在方向。/n

【技术特征摘要】
1.钻井液粉状袋装添加剂的加料口结构，其特征在于，包括台体(1)、台体(1)上开设通孔(3)，所述通孔(3)底部用于与料斗(2)相接；通孔(3)的各侧壁均设置柔性部(302)，每个侧壁的柔性部(302)均对应若干凸轮(4)，所述凸轮(4)置于台体(1)内部，且凸轮(4)与对应的柔性部(302)相接触，所述凸轮(4)由第一驱动装置驱动进行转动；还包括转动连接在台体(1)上表面的支架(5)、用于驱动所述支架(5)转动的第二驱动装置(7)，所述支架(5)顶端固定连接第一伸缩杆(6)，所述第一伸缩杆(6)的输出端朝下，且第一伸缩杆(6)能够随着支架(5)转动至通孔(3)上方；还包括固定在台体(1)底部的第二伸缩杆(8)，所述第二伸缩杆(8)的输出端朝向通孔(3)所在方向且固定连接刀具(9)，所述刀具(9)的刀刃朝向通孔(3)所在方向。


2.根据权利要求1所述的钻井液粉状袋装添加剂的加料口结构，其特征在于，所述通孔(3)自上而下依次分为倾斜部(301)、柔性部(302)，所述倾斜部(301)、柔性部(302)的各侧壁均自上而下向通孔(3)中心方向倾斜；第一伸缩杆(6)能够随着支架(5)转动至倾斜部(301)的正上方。


3.根据权利要求2所述的钻井液粉状袋装添加剂的加料口结构，其特征在于，所述第一伸缩杆(6)的底端设置夹具(10)。


4.根据权利要求2所述的钻井液粉状袋装添加剂的加料口结构，其特征在于，所述台体(1)上表面开设向下倾斜的盲孔(11)，盲孔(11)底端连通至倾斜部(301)表面，盲孔(11)内用于放入铁片，所述第一伸缩杆(6)能够随着支架(5)转动至盲孔(11)的正上方；第一伸缩杆(6)的底端设置电磁铁(12)。


5.根据权利要求3或4所述的钻井液粉状袋装添加剂的加料口结构，其特征在于，还包括设置在台体(1)上的凹槽(13)，所述第一伸缩杆(6)能够随着支架(5)转动至凹槽(13)上方。


6.根据权利要求5所述的钻井液粉状袋装添加剂的加料口结构，其特征在于，所述凹槽(13)顶部设置上大下小的收口腔(131)，所述收口腔(131)的侧壁铺设磁性板(14)；所述收口腔(131)的底部设置两根相互平行的辊轴(15)，两根辊轴(15)之间形成缺口，所述辊轴(15)由第三驱动装置(16)驱动进行转动；任意辊轴(15)的转动方向从上往下为朝向缺口方向。


7.根据权利要求1所述的钻井液粉状袋装添...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊勇，
申请(专利权)人：熊勇，
类型：发明
国别省市：四川;51