泥浆、岩屑、金属粒子三相分离系统技术方案

一种泥浆、岩屑、金属粒子三相分离系统。主要解决现有粒子冲击钻井用分离系统只能进行固液分离且效率较低的问题。其特征在于：系统由通过支架和管路依次连接的振动筛、磁选机和脱磁器构成；在振动筛内固定振动筛电机、减速器、凸轮机构、支撑杆以及网筛；磁选机为永磁筒式磁选机，有进料斗、岩屑出口、金属粒子出口、上下磁辊和上下滚筒，金属粒子出口和岩屑出口位于箱体的左右端；上磁辊和下磁辊通过中间轴固定在箱体上，上、下滚筒分别通过轴承支撑在中间轴上；振动筛的中层出口通过管路与进料斗相连接，金属粒子出口通过管路与脱磁器的入口相连接。本系统可实现对钻井液、岩屑与金属粒子的三相高效分离，而且结构简单、体积小，可节省能源。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

Three phase separation system for mud, debris and metal particles

Three phase separation system for mud, debris and metal particle. The utility model mainly solves the problem that the separation system of the existing particle impact drilling can only be separated by solid liquid and has low efficiency. It is characterized in that the vibration system is orderly connected by a pipeline through a bracket and a sieve, magnetic separator and demagnetizer; internal fixation in vibration sieve shaker motor, a speed reducer, a cam mechanism, a supporting rod and screen; magnetic separator for permanent magnetic drum separator, a feed hopper, debris outlet, metal particles exports, on the magnetic roller and the upper and lower roller, metal particle export and export cuttings is located in the box on the left and right; the magnetic roller and the magnetic roller shaft is fixed on the box body through the upper and lower roller are respectively supported on the shaft through the bearing; vibration sieve layer through a pipeline and the outlet and a feed hopper is connected with metal particles exit through the pipeline and is connected with the entrance demagnetizer. The system can realize the high efficiency separation of drilling fluid, cuttings and metal particles, and has the advantages of simple structure, small size and energy saving.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种应用于粒子冲击钻井领域中的粒子分离处理装置。
技术介绍
粒子冲击钻井是近几年发展起来的一项新技术，它克服了一般钻井技术中的困难，有效的加快了钻井速度，缩短了钻井周期，降低了钻井成本。但是，目前国内还没有与之相配套的粒子分离处理系统。现有的分离处理系统只能进行简单的固液分离，而且分离效率较低，并且整体结构的体积较大，不易安装维修，不易移动，能耗比较大。另外，在实施粒子冲击钻井时，为了更大的降低钻井成本，不仅需要回收钻井液，而且还需要回收金属粒子，但现有的分离处理系统不能实现对金属粒子的分离回收。
技术实现思路
为了解决
技术介绍
中所提到的技术问题，本技术提供一种泥浆、岩屑、金属粒子三相分离系统，该系统不但可实现对钻井液、岩屑与金属粒子的三相高效分离，而且结构简单、体积小，可节省能源。本技术的技术方案是:该种泥浆、岩屑、金属粒子三相分离系统，由通过支架和管路依次连接的振动筛、磁选机和脱磁器构成。其独特之处在于:所述振动筛的外部开有投料口以及分别对应连通内部两层网筛的上层出口和中层出口，此外，在所述振动筛的外部还开有对应内部排泥浆层的下层泥浆出口。在所述振动筛的内部固定有振动筛电机、减速器、凸轮机构、支撑杆以及网孔直径逐渐缩小的上网筛和下网筛；其中，减速器为双输出轴减速器，振动筛电机与所述减速器固定在底座内的底层支架上，两者之间用联轴器连接，所述减速器的输出轴与凸轮机构之间用键连接，所述上网筛和下网筛与所述凸轮机构之间通过支撑杆和竖杆实现连接，所述竖杆与上、下网筛之间通过卡板锁紧。所述磁选机为永磁筒式磁选机，具有进料斗、岩屑出口、金属粒子出口、上磁辊、上滚筒、下磁辊以及下滚筒，上滚筒和下滚筒均为半管形。其中，在所述进料斗、上滚筒、下滚筒与岩屑出口、金属粒子出口之间，由上至下依次在磁选机箱体上固定有上挡板、中挡板和下挡板，从而形成岩屑和金属粒子的不同通道。其中，进料斗焊接在磁选机箱体的上部，金属粒子出口和岩屑出口分别位于磁选机箱体的左右两端。采用半磁铁的上磁辊和下磁辊分别通过中间轴固定在磁选机箱体上，上滚筒和下滚筒则分别通过轴承支撑在与其对应的中间轴上。在磁选机箱体外固定有磁选机电机，所述磁选机电机的传动轴分别通过上、下V形传动带与上滚筒和下滚筒之间实现传动连接。所述中层出口通过管路与进料斗相连接，金属粒子出口通过管路与脱磁器的入口相连接。本技术具有如下有益效果:本系统由振动筛、磁选机以及脱磁器组成。其整体的分离流程为:从井底返回的带有金属粒子的泥浆经过振动筛后可分离为金属粒子及与其粒度接近的岩屑和泥浆，泥浆被排出，而后金属粒子与岩屑进入磁选机，在磁选机的作用下分离出金属粒子进入脱磁器，经消磁后注入系统。其中振动筛分为三层，第一层筛选出较大粒度的岩屑，第二层筛选出金属粒子及与其粒度接近的岩屑，第三层排出泥浆。由于磁选机为永磁筒式磁选机，主要由上下两个磁辊构成，金属粒子由于受到磁场力的作用，其运动轨迹发生改变，进入输出管道，输出的金属粒子进入脱磁器，脱磁器主要由脱磁线圈与其并联的脉冲电容构成振荡电路，形成一正弦衰减磁场，从而达到对粒子脱磁的目的，脱磁以后的金属粒子可再进入注入系统，以此模式完成整个分离回收过程。本系统可以高效快速的完成整个分离过程，得到干净的金属粒子。将金属粒子从井底返回的泥浆中分离出来，并将其再次送至注入系统中，以保证金属粒子不断地循环使用，从而降低钻井成本。与传统的分离系统相比较，本技术不仅实现了钻井液与岩屑的分离，而且还可以实现岩屑与金属粒子的分离，整个系统装置结构简单，体积小，明显降低了制造安装成本；并且，便于移动，操作简便，安全，动力消耗小，节省能源。附图说明:图1是将本技术的各部分连接后构成的整体结构主视图。图2是本技术所述振动筛的外部结构示意图。图3是本技术所述振动筛的内部结构示意图。图4是本技术所述磁选机的结构示意图。图5是本技术所述脱瓷器的结构示意图。图6将本技术的整体结构三维示意图。图中1-振动筛，2-磁选机，3-脱磁器，4-防尘盖，5-上层出口，6-底座，7_下层泥浆出口，8-中层出口，9-上网筛，10-卡板，11-竖杆，12-下网筛，13-支撑杆，14-凸轮机构，15-减速器，16-振动筛电机，17-上挡板，18-进料斗，19-上磁辊，20-上滚筒，21-上V形传动带，22-下V形传动带，23-磁选机电机，24-中挡板，25-下磁辊，26-下滚筒，27-下挡板，28-岩屑出口，29-金属粒子出口，30-法兰，31-脱磁线圈，32-塑矿管。具体实施方式:以下结合附图对本技术作进一步说明:该种泥浆、岩屑、金属粒子三相分离系统，由通过支架和管路依次连接的振动筛1、磁选机2和脱磁器3构成，其独特之处在于:如图2、图3所示，所述振动筛I的外部开有投料口以及分别对应连通内部两层网筛的上层出口 5和中层出口 8，此外，在所述振动筛的外部还开有对应内部排泥浆层的下层泥浆出口 7。在所述振动筛的内部固定有振动筛电机16、减速器15、凸轮机构14、支撑杆13以及上网筛9和下网筛12，上网筛的网孔直径大于下网筛的网孔直径。其中，减速器15为双输出轴减速器，振动筛电机16与所述减速器固定在底座6内的底层支架上，两者之间用联轴器连接，且此二者用螺栓固定在底座的底板上。所述减速器的输出轴与凸轮机构14之间用键连接，轴向用轴肩定位，轴端用定位销固定。所述上网筛9和下网筛12与所述凸轮机构之间通过支撑杆13和竖杆11实现连接，所述竖杆与上、下网筛之间通过卡板10锁紧，卡板10用螺栓紧固，竖杆11与支撑杆13之间焊接。另外，防尘盖4、上层出口 5、中层出口8、下层泥浆出口 7和底座6之间用束环连接。振动筛工作时，通过凸轮机构提供振动，凸轮机构再通过竖杆与各层网筛连接，从而带动各层筛网振动，使岩屑与金属粒子分离，同时通过振动加快各个出口的流速。如图4所不,所述磁选机2为永磁筒式磁选机,具有进料斗18、岩屑出口 28、金属粒子出口 29、上磁辊19、上滚筒20、下磁辊25以及下滚筒26，上滚筒20和下滚筒26均为半管形。其中，在所述进料斗、上滚筒、下滚筒与岩屑出口、金属粒子出口之间，由上至下依次在磁选机箱体上固定有上挡板17、中挡板24和下挡板27。其中，进料斗18焊接在磁选机箱体的上部，金属粒子出口 29和岩屑出口 28分别位于磁选机箱体的左右两端；上磁棍19和下磁辊25通过中间轴固定在磁选机箱体上，上滚筒20和下滚筒26分别通过轴承支撑在与其对应的中间轴上；在磁选机箱体外固定有磁选机电机23,所述磁选机电机的传动轴分别通过上、下V形传动带与上滚筒20和下滚筒26之间实现传动连接。所述中层出口 8通过管路与进料斗18相连接，金属粒子出口 29通过管路与脱磁器3的入口相连接。由于磁选机采用了以上结构，使得从振动筛分离出来的金属粒子与岩屑通过进料斗进入磁选机，由于挡板的作用，金属粒子与岩屑进入磁筒右侧，滚筒通过以360r/min的速度转动，磁筒与箱体固定不动。混合体中的金属粒子由于磁铁的作用力被吸附在滚筒上，随着滚筒一起旋转，当转到最低点时由于离心力和重力的共同作用，金属离子进入滚筒左侦牝从左下出料口排出，而岩屑将会进入滚筒右侧，从右下出料本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种泥浆、岩屑、金属粒子三相分离系统，由通过支架和管路依次连接的振动筛（1）、磁选机（2）和脱磁器（3）构成，其特征在于：所述振动筛（1）的外部开有投料口以及分别对应连通内部两层网筛的上层出口（5）和中层出口（8），此外，在所述振动筛的外部还开有对应内部排泥浆层的下层泥浆出口（7）；在所述振动筛的内部固定有振动筛电机（16）、减速器（15）、凸轮机构（14）、支撑杆（13）以及上网筛（9）和下网筛（12）；其中，减速器（15）为双输出轴减速器，振动筛电机（16）与所述减速器固定在底座（6）内的底层支架上，两者之间用联轴器连接，所述减速器的输出轴与凸轮机构（14）之间用键连接，所述上网筛（9）和下网筛（12）与所述凸轮机构之间通过支撑杆（13）和竖杆（11）实现连接，所述竖杆与上、下网筛之间通过卡板（10）锁紧；所述磁选机（2）为永磁筒式磁选机，具有进料斗（18）、岩屑出口（28）、金属粒子出口（29）、上磁辊（19）、上滚筒（20）、下磁辊（25）以及下滚筒（26），上滚筒（20）和下滚筒（26）均为半管形；其中，在所述进料斗、上滚筒、下滚筒与岩屑出口、金属粒子出口之间，由上至下依次在磁选机箱体上固定有上挡板（17）、中挡板（24）和下挡板（27）；其中，进料斗（18）焊接在磁选机箱体的上部，金属粒子出口（29）和岩屑出口（28）分别位于磁选机箱体的左右两端；上磁辊（19）和下磁辊（25）通过中间轴固定在磁选机箱体上，上滚筒（20）和下滚筒（26）分别通过轴承支撑在与其对应的中间轴上；在磁选机箱体外固定有磁选机电机（23），所述磁选机电机的传动轴分别通过上、下V形传动带（21，22）与上滚筒（20）和下滚筒（26）之间实现传动连接；所述中层出口（8）通过管路与进料斗（18）相连接，金属粒子出口（29）通过管路与脱磁器（3）的入口相连接。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：任福深，陈素丽，王宁博，庾平辉，张发，王宝金，马若虚，
申请(专利权)人：东北石油大学，
类型：实用新型
国别省市：