一种钻井泥浆净化系统技术方案

本申请涉及钻井工程设备技术领域，具体公开了一种钻井泥浆净化系统，其包括振动筛、除气器、清洁器和离心机，所述除气器包括除气壳体、气相出口管、螺旋叶片和分液板，所述除气器还包括转动安装在所述除气壳体内的呈空心设置的搅拌杆，所述搅拌杆的转动轴向与所述除气壳体的高度方向相同，所述搅拌杆位于所述分液板的下方，所述搅拌杆内容置有散泡剂，所述搅拌杆沿其长度方向间隔转动安装与所述搅拌杆相通的支杆，所述除气壳体内设置有用于间歇驱动所述支杆转动至与所述搅拌杆相通处并使散泡剂溢出的驱动组件，所述除气壳体上还设置有用于对液相出口封闭的封闭组件。本申请具有改善返上地面的钻井液除气不完全的效果。善返上地面的钻井液除气不完全的效果。善返上地面的钻井液除气不完全的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种钻井泥浆净化系统


[0001]本申请涉及钻井工程设备
，尤其是涉及一种钻井泥浆净化系统。

技术介绍

[0002]钻井泥浆净化系统又称为钻井液循环处理系统，该系统一般采用振动筛、除气器、清洁器、离心机等作为泥浆处理的主要固控设备，逐级清除不同粒度的固相颗粒和气体，进而实现泥浆的净化。
[0003]关于除气器，在钻井过程中钻井液受井内的天然气或空气污染，由于井底层压力较高，气体被溶解于钻井液中，当钻井液返回地面时，压力减小，被溶解的气体膨胀为大小不等的气泡而存在于钻井液中。
[0004]相关技术中钻井泥浆净化系统中的除气器主要包括除气壳体，除气壳体，除气壳体的上方开设有液相进口，除气壳体的下方开设有液相出口，除气壳体内竖直安装有气相出口管，气相出口管靠近除气壳体顶部的一端延伸至钻井液出口外，气相出口管的周侧上固定安装有螺旋叶片，除气壳体于气相出口管远离除气壳体顶部的一端上设置有分液板。
[0005]对钻井液除气时，钻井液自液相进口进入，并沿着除气壳体内壁和螺旋叶片形成的螺旋通道旋转下行，钻井液在重力和旋转离心力的共同作用下沿着螺旋通道内部逐步聚集增多，与此同时，气泡从液体中溢出，当气泡撞击在壳体内壁上形成气体，螺旋叶片使气体做离心旋流运动实现气液分离，气体从气相出口管排出。由于钻井液中存在大小不等的气泡，大气泡会快速溢出并撞击破碎，而部分小气泡依旧存在于钻井液中或者浮在钻井液表面并排入下一道工序中，导致返上地面的钻井液除气不完全，故此有待改进。

技术实现思路

[0006]为了改善返上地面的钻井液除气不完全的问题，本申请提供一种钻井泥浆净化系统。
[0007]本申请提供的一种钻井泥浆净化系统采用如下的技术方案：一种钻井泥浆净化系统，包括振动筛、除气器、清洁器和离心机，所述除气器包括除气壳体、气相出口管、螺旋叶片和分液板，所述除气器还包括转动安装在所述除气壳体内的呈空心设置的搅拌杆，所述搅拌杆的转动轴向与所述除气壳体的高度方向相同，所述搅拌杆位于所述分液板的下方，所述搅拌杆内容置有散泡剂，所述搅拌杆沿其长度方向间隔转动安装与所述搅拌杆相通的支杆，所述除气壳体内设置有用于间歇驱动所述支杆转动至与所述搅拌杆相通处并使散泡剂溢出的驱动组件，所述除气壳体上还设置有用于对液相出口封闭的封闭组件；当液相出口封闭时，所述驱动组件驱动所述支杆与所述搅拌杆相通，散泡剂对所述分液板下方的钻井液消泡处理。
[0008]通过采用上述技术方案，钻井液返到地面后先经振动筛将钻井液中颗粒较大钻屑筛出来，紧接着利用除气器将钻井液中的有害气体排除，恢复钻井液的密度，稳定钻井液的
粘附，接着利用清洁器将钻井液中较小的砂粒分离，最后利用离心机将钻井液中更小的微粒分离出来，振动筛、除气器、清洁器和离心机的多级配合实现了对钻井液的逐级净化；具体的，除气器在对钻井液进行除气时，封闭组件对液相出口进行封闭，钻井液在螺旋叶片的作用下螺旋下行，同时钻井液中的大气泡溢出破裂并经气相出口管导出，当钻井液积聚在除气壳体底部时，搅拌杆对钻井液进行二次搅拌以加快气泡的溢出，驱动组件驱动支杆转动直至该支杆与搅拌杆相通，此时搅拌杆内的散泡剂经二者的相通处导出，在消泡剂的作用下消解存在于钻井液中或者浮在钻井液表面的小气泡；散泡剂消泡速度快，分散性好，且使用简单方便，用量也少。消泡结束后封闭组件打开液相出口，钻井液排至下一工序，同时支杆在驱动组件的作用下复位以对搅拌杆内的消泡剂进行封堵；消泡剂在搅拌杆的转动作用下在搅拌杆内处于动态流动状态，可以有效降低消泡剂产生沉淀的情况，使其始终保持良好的消泡效果；消泡剂和搅拌杆的配合大大改善了返上地面的钻井液除气不完全的问题。
[0009]可选的，所述驱动组件包括设置在所述除气壳体内底壁上的伸缩杆，所述伸缩杆靠近所述螺旋叶片的一端设置有浮板，所述浮板与所述支杆活动抵接，所述支杆与所述搅拌杆之间设置有弹性件，所述搅拌杆于与所述支杆相通处安装有单向阀，所述支杆的初始状态呈竖直设置；当所述浮板与所述支杆抵接时，所述支杆与所述搅拌杆相通。
[0010]通过采用上述技术方案，驱动组件驱动支杆转动的具体过程为：当钻井液导至除气壳体底部时，浮板在浮力的作用下竖直向上移动，伸缩杆处于拉伸状态，伸缩杆的浮板的移动方向进行导向，限制了浮板的横向偏移；当浮板与支杆相抵接时，随着浮板的继续上升，支杆发生转动，当伸缩杆拉伸为最大值时，此时支杆与搅拌杆相通，搅拌杆内的散泡剂流出；当钻井液导出时，浮板在重力的作用下竖直向下移动，支杆对弹性件的作用下复位，使支杆对搅拌杆内的散泡剂进行封堵；单向阀的设置限制除气壳体内的钻井液反向流入搅拌杆中，对钻井液起到保护作用。
[0011]可选的，所述支杆沿所述搅拌杆的长度方向间隔设置有多个。
[0012]通过采用上述技术方案，将支杆设置为多个，便于散泡剂的快速导出，进而加快对钻井液的消泡速度和消泡效率。
[0013]可选的，所述搅拌杆呈倾斜设置。
[0014]通过采用上述技术方案，将搅拌杆倾斜设置扩大了搅拌杆的搅拌空间，实现了对分液板以下空间的全覆盖，提高了搅拌效果；此外，搅拌杆设置为倾斜后多个支杆的高度不一且呈阶梯式布设，对应的浮板上升高度不一，进而散泡剂的出料的位置不一，使散泡剂可以洒落在不同液位层，并随着钻井液的高度上升，每个支杆在对应浮板的作用下按高度逐一转动，起到了消泡叠加的效果，使消泡剂充分溶解在钻井液中，进而改善了返上地面的钻井液除气不完全的问题。
[0015]可选的，所述搅拌杆内间隔设置有多个挡板，多个所述挡板将所述搅拌杆分为多个空心杆，所述空心杆与所述支杆一一对应。
[0016]通过采用上述技术方案，多个挡板的设置将搅拌杆分为多个空心杆，每个空心杆
和其对应的支杆构成独立的储液空腔，有效的避免了搅拌杆中散泡剂液位下降后散泡剂无法从倾斜上端的支杆导出的情况，多个挡板的设置提高了消泡剂的导出效果。
[0017]可选的，所述支杆安装在对应所述空心杆的倾斜低端处。
[0018]通过采用上述技术方案，将支杆安装在空心杆的倾斜低端处，便于每个空心杆中的消泡剂充分导出，应用尽用，进而较少每个空心杆中消泡剂的滞留。
[0019]可选的，所述浮板的周侧呈倾斜设置，且所述浮板靠近所述螺旋叶片的一侧的面积小于所述浮板远离所述螺旋叶片的一侧的面积。
[0020]通过采用上述技术方案，随着浮板的上升，浮板的斜面与支杆的端部相抵接，当浮板继续上升时，浮板驱动支杆发生偏转，使支杆与空心杆相通。
[0021]可选的，所述分液板的表面开设有若干个滤泡孔。
[0022]通过采用上述技术方案，滤泡孔的开设使钻井液经过分液板时，流速增大，从滤泡孔通过的钻井液经急流挤压，对气泡进一步挤压，使气泡破裂。
[0023]可选的，所述支杆的两端均设置有多个尖端。
[0024]通过采用上述技术方案，多个尖端的设置用来戳破部分溢出的气泡，进一步改善返上地面的钻井液除气不完全的问题。
[0025]可选的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钻井泥浆净化系统，包括振动筛（1）、除气器（4）、清洁器（2）和离心机（3），所述除气器（4）包括除气壳体（41）、气相出口管（43）、螺旋叶片（42）和分液板（44），其特征在于：所述除气器（4）还包括转动安装在所述除气壳体（41）内的呈空心设置的搅拌杆（45），所述搅拌杆（45）的转动轴向与所述除气壳体（41）的高度方向相同，所述搅拌杆（45）位于所述分液板（44）的下方，所述搅拌杆（45）内容置有散泡剂，所述搅拌杆（45）沿其长度方向间隔转动安装与所述搅拌杆（45）相通的支杆（46），所述除气壳体（41）内设置有用于间歇驱动所述支杆（46）转动至与所述搅拌杆（45）相通处并使散泡剂溢出的驱动组件（47），所述除气壳体（41）上还设置有用于对液相出口封闭的封闭组件（6）；当液相出口封闭时，所述驱动组件（47）驱动所述支杆（46）与所述搅拌杆（45）相通，散泡剂对所述分液板（44）下方的钻井液消泡处理。2.根据权利要求1所述的一种钻井泥浆净化系统，其特征在于：所述驱动组件（47）包括设置在所述除气壳体（41）内底壁上的伸缩杆（471），所述伸缩杆（471）靠近所述螺旋叶片（42）的一端设置有浮板（472），所述浮板（472）与所述支杆（46）活动抵接，所述支杆（46）与所述搅拌杆（45）之间设置有弹性件（474），所述搅拌杆（45）于与所述支杆（46）相通处安装有单向阀（473），所述支杆（46）的初始状态呈竖直设置；当所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺湘，李静，夏强锐，蔡进豹，胡建，
申请(专利权)人：湖北江汉利达石油物资装备有限公司，
类型：发明
国别省市：