本实用新型专利技术公开了一种双搅拌模式的钻井液搅拌装置，包括搅拌罐、驱动机构、搅拌轴、上层搅拌组件、下层搅拌组件和导流筒，驱动机构固定在搅拌罐的上部，导流筒固定在搅拌罐的底部，搅拌轴通过驱动机构竖向设置在搅拌罐内，上层搅拌组件和下层搅拌组件均固定在搅拌轴上，且上层搅拌组件位于导流筒上方，下层搅拌组件位于导流筒内。该搅拌装置通过上下双层不同的搅拌结构能够在搅拌时同时形成两种不同的搅拌模式，以使钻井液中的固相保持良好的悬浮状态，从而解决了传统搅拌器的局限性，既保证了钻井液的充分搅拌，又能降低钻井液中固相沉淀，并满足高密度、高粘度钻井液的技术要求。高粘度钻井液的技术要求。高粘度钻井液的技术要求。
【技术实现步骤摘要】
一种双搅拌模式的钻井液搅拌装置
[0001]本技术涉及石油钻机固控系统
，尤其涉及一种双搅拌模式的钻井液搅拌装置。
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，通过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。由于钻井液中含有钻屑等有害固相，因此为提高钻井液的净化效果，在对钻井液进行净化前就需要利用搅拌设备使有害固相悬浮起来。
[0003]公开号为CN207393140U的专利文献公开了一种钻井液不落地一体化处理系统，该系统包括搅拌缓冲罐，通过搅拌缓冲罐中的搅拌器能够使沉积的钻屑随钻井液进入振动筛进行净化。虽然该系统对钻井液具有较好的净化效果，但由于目前钻井液中使用高粘度的高分子聚合物越来越多，再加上有些钻井液体系本身的粘度就很大，两者相结合就导致钻井液具有相当大的粘度及粘滞力。而该系统采用的搅拌器仅为传统的常规结构（搅拌轴加普通叶片的组合结构），因此，当采用该种传统的搅拌器进行搅拌时，地搅拌叶片转速是固定的基础上，叶片搅拌钻井液的适应性也是在一定的范围之内，这种层流状态也只出现在搅拌叶轮附近，稍远处液体难以被带动，即在搅拌时很难形成湍流状态，进而导致罐体内的钻井液不能形成很好的对流，相应地也导致搅拌不充分。
[0004]为此，有必要提供一种新技术以实现高粘性钻井液的有效搅拌。
技术实现思路
[0005]本技术针对现有钻井液因具有高粘度及粘滞力特性而导致难以有效搅拌的技术问题，提供了一种双搅拌模式的钻井液搅拌装置，该搅拌装置通过上下双层不同的搅拌结构能够在搅拌时同时形成两种不同的搅拌模式，以使钻井液中的固相保持良好的悬浮状态，从而解决了传统搅拌器的局限性，既保证了钻井液的充分搅拌，又能降低钻井液中固相沉淀，并满足高密度、高粘度钻井液的技术要求。
[0006]为实现上述目的，本技术采用的技术方案如下：
[0007]一种双搅拌模式的钻井液搅拌装置，其特征在于：包括搅拌罐、驱动机构、搅拌轴、上层搅拌组件、下层搅拌组件和导流筒，驱动机构固定在搅拌罐的上部，导流筒固定在搅拌罐的底部，搅拌轴通过驱动机构竖向设置在搅拌罐内，上层搅拌组件和下层搅拌组件均固定在搅拌轴上，且上层搅拌组件位于导流筒上方，下层搅拌组件位于导流筒内。
[0008]所述上层搅拌组件与下层搅拌组件的结构不同。
[0009]所述上层搅拌组件为上层叶片倾斜安装在搅拌轴上的斜叶开启涡轮式搅拌结构。
[0010]所述上层叶片的数量为四片，且该四片上层叶片均匀固定在搅拌轴的同一高度。
[0011]所述上层叶片的直径为φ800mm
×
100mm或φ1000mm
×
125mm，厚度为12mm，在搅拌轴上的倾斜角度为45
°
。
[0012]所述下层搅拌组件为三片下层叶片的推进式搅拌结构。
[0013]所述下层叶片为205mm
×
195mm的椭圆形状标准叶片，下层叶片的直径为500mm，叶根厚度为18mm，叶端厚度为10mm，叶根与垂直方向角度为55.4
°
。
[0014]所述上层搅拌组件与下层搅拌组件之间的中心间距为900mm。
[0015]所述导流筒包括一体成型的上筒、中筒和下筒，上筒、中筒和下筒的横截面分别为倒梯形、矩形和梯形，导流筒通过下筒固定在搅拌罐内，下层搅拌组件位于中筒内。
[0016]所述驱动机构为永磁同步电机，且该永磁同步电机与变频控制柜连接。
[0017]采用本技术的优点在于：
[0018]1、本技术所述搅拌装置采用了包括上层搅拌组件、下层搅拌组件和导流筒的双层搅拌结构，通过该上下双层不同的搅拌结构及导流筒的配合，在实际搅拌时能够在搅拌罐中使钻井液同时形成两种不同的搅拌模式。具体的，导流筒中的钻井液在下层搅拌组件旋转产生的推进作用下向上方运动，进入上层搅拌组件的旋转范围，然后在上层搅拌组件的搅拌作用下持续混合，以使钻井液中固相保持良好的悬浮状态。本技术通过该特定的搅拌结构，在搅拌时能使钻井液形成湍流状态。相较于现有技术来说彻底改变了钻井液的循环方式，既保证了钻井液的充分搅拌，又能降低钻井液中固相沉淀，从而满足净化高密度、高粘度泥浆的技术要求。
[0019]2、本技术分别采用四叶片的斜叶开启涡轮式搅拌结构和三叶片的推进式搅拌结构作为上层搅拌组件和下层搅拌组件，一是具有搅拌更充分、搅拌效果更佳、搅拌效率更高、更能够适应高粘性钻井液搅拌需求的技术效果，二是具有整体结构简单可靠、寿命大幅提高及维护保养费用降低的优点。
[0020]3、本技术将上层叶片的直径设为φ800mm
×
100mm或φ1000mm
×
125mm，厚度设为12mm，在搅拌轴上的倾斜角度设为45
°
。其优点在于使得排出液性能、剪切性能、混合性能均达到最佳。
[0021]4、本技术将下层叶片设为205mm
×
195mm的椭圆形状标准叶片，下层叶片的直径设为500mm，叶根厚度设为18mm，叶端厚度设为10mm，叶根与垂直方向角度设为55.4
°
。其优点在于使得容积循环速率、湍流强度达到最佳。
[0022]5、本技术将上层搅拌组件与下层搅拌组件之间的中心间距设为900mm。其优点在于使得钻井液分层搅拌，能得到更好的搅拌和悬浮效果。
[0023]6、本技术将导流筒设计为上筒、中筒和下筒的组合式结构，其优点在于能使搅拌器排出的液体在导流筒内部和外部形成上下循环流动，从而获得高速涡流，既增加了循环流量并能控制流型，还可以得到更大的液体流速和液体循环效果。
[0024]7、本技术采用与变频控制柜连接的永磁同步电机作为驱动机构，通过其与特定结构的搅拌结构相连接，一方面有利于提高搅拌装置的传动效率，具体来说传动效率相较于现有技术来说可提高8%左右。另一方面可延长加注电机润滑脂的时间，具体可延长8
‑
10个月，从而有利于降低维护保养费用。再一方面还可降低电机转速，因而还有利于降低噪音和震动，使得环保性更好。
附图说明
[0025]图1为本技术的结构示意图；
[0026]图2为上层搅拌组件和下层搅拌组件在搅拌轴上的结构示意图；
[0027]图3为导流筒的结构示意图。
[0028]图中标记为：1、驱动机构，2、支架，3、联轴器，4、搅拌轴，5、上层搅拌组件，6、导流筒，7、下层搅拌组件，8、变频控制柜，9、搅拌罐，10、上筒，11、中筒，12、下筒。
具体实施方式
[0029]本技术所述的钻井液搅拌装置目前已研发成功，且经试用针对高粘性钻井液具有较好的搅拌效果。为了更好的保护本技术，申请人对该技术进行了专利申请，下面结合实施例对本技术作进一步的说明。...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种双搅拌模式的钻井液搅拌装置，其特征在于：包括搅拌罐（9）、驱动机构（1）、搅拌轴（4）、上层搅拌组件（5）、下层搅拌组件（7）和导流筒（6），驱动机构（1）固定在搅拌罐（9）的上部，导流筒（6）固定在搅拌罐（9）的底部，搅拌轴（4）通过驱动机构（1）竖向设置在搅拌罐（9）内，上层搅拌组件（5）和下层搅拌组件（7）均固定在搅拌轴（4）上，且上层搅拌组件（5）位于导流筒（6）上方，下层搅拌组件（7）位于导流筒（6）内。2.根据权利要求1所述的一种双搅拌模式的钻井液搅拌装置，其特征在于：所述上层搅拌组件（5）与下层搅拌组件（7）的结构不同。3.根据权利要求2所述的一种双搅拌模式的钻井液搅拌装置，其特征在于：所述上层搅拌组件（5）为上层叶片倾斜安装在搅拌轴（4）上的斜叶开启涡轮式搅拌结构。4.根据权利要求3所述的一种双搅拌模式的钻井液搅拌装置，其特征在于：所述上层叶片的数量为四片，且该四片上层叶片均匀固定在搅拌轴（4）的同一高度。5.根据权利要求3所述的一种双搅拌模式的钻井液搅拌装置，其特征在于：所述上层叶片的直径为φ800mm
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100mm或φ1000mm
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125mm，厚度为12mm，在搅拌轴（4）上的倾斜角...
【专利技术属性】
技术研发人员：张晓坤，徐先觉，吕国章，李佐斌，温富贵，张军锋，李波，吉永忠，陈鑫，单辉，高利华，杜磊，王存和，张刚，王永文，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团有限公司，
类型：新型
国别省市：
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