【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及钻井液处理，具体涉及钻井液分离装置。
技术介绍
1、钻井液是在钻井工作过程中的循环使用的工作液体，钻井液分离设备是钻井作业系统中不可缺少的组成部分，钻井液分离设备通常包括循环罐、振动筛、除砂器、离心机等多种设备，这些设备协同工作的目的是除去钻井过程中产生的岩屑，维护钻井液的性能，而其中的固控设备(在钻井过程中，钻井液中会存在着一定的颗粒杂质，如岩屑，这些颗粒杂质是分散在钻井液当中的，如果不将这些颗粒杂质分离出来，循环后再注入井下会影响到油气层的正常开采，“固控”就是控制这些颗粒杂质的含量)中，振动筛作为一级固控设备，主要清除大颗粒的固相；在振动筛之后的其它固控设备中，除砂器、除泥器、一体机(除砂、除泥)、泥浆清洁器等主要用于清除中、细颗粒的固相；离心机主要用于清除液体中较重的颗粒。前述的固控设备可见于授权公告号为cn216855953u的中国专利文献所公开的“一种钻井液回用高效处理装置”，其包括分离筒和驱动分离筒旋转的驱动装置。
2、而在实际钻井中，某些特定的工作场景中为了平衡地层压力，需要维持较高的钻井液密度，此时的如果用离心机清除液体中的岩屑，则会首先清除掉加重材料，因此，离心机在某些工作场景中的使用就受到了限制。而前述的除砂器、除泥器、一体机也都是利用了旋流分离的原理去分离液体中的固相，但都是将重的材料清除出钻井液，不能满足完全高密度钻井液的固液分离要求。综上可见，现有技术中的固控设备，还不能很好地解决在清除掉微细颗粒的岩屑的同时将高密度的加重材料保留在钻井液中的问题。
1、本专利技术的目的是提供一种钻井液分离装置，以解决现有技术不能在清除掉微细颗粒的岩屑的同时将高密度的加重材料保留在钻井液中的技术问题。
2、本专利技术的一种钻井液分离装置，包括机架、转动装配在机架上的分离筒、驱动装置，分离筒具有上下延伸的中心轴线，驱动装置用于驱动分离筒绕中心轴线旋转，还包括固定在机架上的上通液座、下通液座，分离筒的上下两端分别转动装配在上通液座、下通液座中；上通液座上设有用于输入钻井液的进液口、用于输出低密度钻井液的上出液口，下通液座上设有用于排出高密度钻井液的下出液口；分离筒包括沿径向内外分布的内筒、外筒，内筒与外筒之间形成用于向下分离高密度钻井液的分离通道，外筒上端部设有与上通液座的进液口对应相通的进液通道，外筒下端部设有与下通液座的下出液口对应相通的下出液通道，所述分离通道的上下两端分别与进液通道、下出液通道相通；内筒包括上下延伸的中心管、连接在中心管上端的出液筒，中心管中设有中心孔，中心管上开设有连通分离通道和中心孔的用于低密度钻井液进入的径向通孔，出液筒上设有与上通液座的上出液口对应相通的上出液通道，上出液通道经中心管的中心孔、径向通孔与分离通道相通。
3、本专利技术提供的钻井液分离装置,分离筒工作时旋转而带动分离筒内的钻井液转动，在外筒与内筒之间的分离通道中，钻井液形成随中心管转动的流体流动，在这种流动作用下，液体中密度较高的材料在离心力使用下向外运动，在钻井液输入压力的作用下，密度低的材料则向中心管内运动，在两种运动的共同作用下，在内筒的下部形成稳定的向下流动的层流，低密度的钻井液以及岩屑则在流体压力作用下经内筒的中心管向外流出。本专利技术的钻井液分离装置结构简单，操作便捷，与现有技术相比，竖直的液液离心分离技术能够更好地清除钻井液中的有害固相，避免在固液分离中清除掉加重材料，有利于提高钻井液性能和降低钻井液维护成本。
4、进一步的，所述内筒包括阻流体，阻流体连接在中心管下端，阻流体的外形是自上而下逐渐扩大的锥形体，阻流体用于自上而下缩小分离通道的径向尺寸且使分离通道远离中心管。阻流体用于减缓钻井液向下的流速，并且在阻流体的作用下，使中心管以下的分离通道在径向上更靠近受离心力作用向外移动的高密度钻井液，而远离低密度钻井液，从而减少低密度钻井液向下流动，而能够经径向通孔进入中心孔。
5、进一步的，所述阻流体是圆锥体。
6、进一步的，所述阻流体是空心圆锥体。
7、进一步的，所述径向通孔有多个，径向通孔绕中心轴线分布且上下分层分布。
8、进一步的，所述中心管的外周上布置有沿圆周分布、且竖直延伸的隔板，隔板连接内筒和外筒，隔板用于沿径向由内向外引导钻井液。
9、进一步的，所述驱动装置包括电机，电机的输出轴通过传动机构与外筒传动连接。
10、进一步的，所述传动机构为皮带传动机构，所述外筒上端部固定有皮带轮。
11、进一步的，所述下出液通道中设有自上而下逐渐缩小的用于减缓钻井液向下的流速的锥形段。
12、进一步的，所述外筒下端部设有下转筒，下转筒的外径由上至下呈阶梯状缩小，所述锥形段处于下转筒中。
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1.一种钻井液分离装置，包括机架(34)、转动装配在机架(34)上的分离筒、驱动装置(32)，分离筒具有上下延伸的中心轴线，驱动装置(32)用于驱动分离筒绕中心轴线旋转，其特征在于，还包括固定在机架(34)上的上通液座(15)、下通液座(25)，分离筒的上下两端分别转动装配在上通液座(15)、下通液座(25)中；上通液座(15)上设有用于输入钻井液的进液口、用于输出低密度钻井液的上出液口(16)，下通液座(25)上设有用于排出高密度钻井液的下出液口；分离筒包括沿径向内外分布的内筒(1)、外筒(2)，内筒(1)与外筒(2)之间形成用于向下分离高密度钻井液的分离通道，外筒(2)上端部设有与上通液座(15)的进液口对应相通的进液通道，外筒(2)下端部设有与下通液座(25)的下出液口对应相通的下出液通道，所述分离通道的上下两端分别与进液通道、下出液通道相通；内筒(1)包括上下延伸的中心管、连接在中心管上端的出液筒，中心管中设有中心孔，中心管上开设有连通分离通道和中心孔的用于低密度钻井液进入的径向通孔，出液筒上设有与上通液座(15)的上出液口(16)对应相通的上出液通道，上出液通道经中心管
2.根据权利要求1所述的钻井液分离装置，其特征在于，所述内筒(1)包括阻流体(35)，阻流体(35)连接在中心管下端，阻流体(35)的外形是自上而下逐渐扩大的锥形体，阻流体(35)用于自上而下缩小分离通道的径向尺寸且使分离通道远离中心管。
3.根据权利要求2所述的钻井液分离装置，其特征在于，所述阻流体(35)是圆锥体。
4.根据权利要求3所述的钻井液分离装置，其特征在于，所述阻流体(35)是空心圆锥体。
5.根据权利要求1所述的钻井液分离装置，其特征在于，所述径向通孔有多个，径向通孔绕中心轴线分布且上下分层分布。
6.根据权利要求1所述的钻井液分离装置，其特征在于，所述中心管的外周上布置有沿圆周分布、且竖直延伸的隔板，隔板连接内筒(1)和外筒(2)，隔板用于沿径向由内向外引导钻井液。
7.根据权利要求1所述的钻井液分离装置，其特征在于，所述驱动装置(32)包括电机，电机的输出轴通过传动机构与外筒(2)传动连接。
8.根据权利要求7所述的钻井液分离装置，其特征在于，所述传动机构为皮带传动机构(33)，所述外筒(2)上端部固定有皮带轮(12)。
9.根据权利要求1-8中任意一项所述的钻井液分离装置，其特征在于，所述下出液通道中设有自上而下逐渐缩小的用于减缓钻井液向下的流速的锥形段。
10.根据权利要求9所述的钻井液分离装置，其特征在于，所述外筒(2)下端部设有下转筒(3)，下转筒(3)的外径由上至下呈阶梯状缩小，所述锥形段处于下转筒(3)中。
...【技术特征摘要】
1.一种钻井液分离装置，包括机架(34)、转动装配在机架(34)上的分离筒、驱动装置(32)，分离筒具有上下延伸的中心轴线，驱动装置(32)用于驱动分离筒绕中心轴线旋转，其特征在于，还包括固定在机架(34)上的上通液座(15)、下通液座(25)，分离筒的上下两端分别转动装配在上通液座(15)、下通液座(25)中；上通液座(15)上设有用于输入钻井液的进液口、用于输出低密度钻井液的上出液口(16)，下通液座(25)上设有用于排出高密度钻井液的下出液口；分离筒包括沿径向内外分布的内筒(1)、外筒(2)，内筒(1)与外筒(2)之间形成用于向下分离高密度钻井液的分离通道，外筒(2)上端部设有与上通液座(15)的进液口对应相通的进液通道，外筒(2)下端部设有与下通液座(25)的下出液口对应相通的下出液通道，所述分离通道的上下两端分别与进液通道、下出液通道相通；内筒(1)包括上下延伸的中心管、连接在中心管上端的出液筒，中心管中设有中心孔，中心管上开设有连通分离通道和中心孔的用于低密度钻井液进入的径向通孔，出液筒上设有与上通液座(15)的上出液口(16)对应相通的上出液通道，上出液通道经中心管的中心孔、径向通孔与分离通道相通。
2.根据权利要求1所述的钻井液分离装置，其特征在于，所述内筒(1)包括阻流体(35)，阻流体(35)连接在中心管下端，阻流体(35)的外形是自上而下逐渐扩大...
【专利技术属性】
技术研发人员：韩婧，张再华，张军义，刘福，何斌斌，郑文武，
申请(专利权)人：中石化石油工程技术服务有限公司，
类型：发明
国别省市：
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