[发明专利]泥浆钻井液负压振动筛

说明书

本发明是针对石油钻井筛分领域中现有钻井液振动筛处理后仍然含有较多钻井液，容易造成环境污染等问题而设计。技术方案为：在振动筛网的正下方安装负压装置，实现钻井液与岩屑的高效分离。该负压装置主要由V型负压腔箱体、泵、滤网、U型管、传感器等组成。负压腔的正上方为细目筛网，由于筛网上连续地覆盖泥浆与细目筛网的筛孔很小，与液体表面张力便可将筛网上的小孔覆盖，另外负压腔的正下方流过筛网的钻井液在U型管两端形成等压面，在泵的工作作用下，进而在V型负压腔箱体内形成负压，提高振动筛的固液分离效率。所述的传感器用于检测V型负压腔箱体内钻井液是否从出口正常流出，从而预防堵塞带来的钻井液上溢的问题，确保仪器正常工作。

技术领域

本发明涉及泥浆钻井液负压振动筛，用于石油钻井装备技术领域。

背景技术

在页岩气井快速钻井工程中，钻井液振动筛是钻井泥浆净化系统的一级固控设备，它不仅要承担清除大量较大颗粒岩屑的任务，而且要为下一级固控设备的正常工作创造必备条件。钻井液振动筛的主要作用是用于清除钻井液中的岩屑和其他有害固相颗粒，它一方面要求有较大的处理能力，能尽可能多地回收成本较高的钻井液；另一方面要求尽可能多地清除钻井液中的固相颗粒，保障井下安全，提高钻速，缩短钻井周期。为了有效克服钻井液振动筛在石油钻井工程中常伴有“筛糊”和“跑浆”现象的发生，提出兼有圆振动筛和直线振动筛优点的平动椭圆振动筛。近些年，随着钻井施工工艺水平的不断发展，对钻井振动筛的要求也越来越高。由于钻井作业现场环境恶劣，空间狭小，需要进一步提高钻井振动筛的筛分效率和处理能力。现有钻井泥浆循环回用装备多采用开式或半开式方式进行筛分，渗析多靠筛网振动带给钻井液的惯性力及其自身位能，经过钻井液振动筛处理后泥浆仍然含有大量的钻井液，浪费原料、污染环境且处理效率低。为了解决上述问题，特提出泥浆钻井液负压振动筛，能有效提高钻井液振动筛的筛分效率和处理能力。

发明内容

本发明采用如下技术方案：

一种泥浆钻井液负压振动筛，主要是由激振电机、振动筛底座、振动筛箱体、筛网、电机座、V型负压腔箱体、泵、U型管、传感器、弹簧等组成。激振电机通过电机座固定在振动筛箱体上，振动筛箱体与底座通过四个支撑弹簧连接。在振动筛箱体内侧底部安装细目筛网与V型负压腔箱体，其中V型负压腔箱体通过螺栓连接于振动筛箱体的正下方，并用密封条密封。另外，在V型负压腔箱体一侧通过软管连接真空泵，V型负压腔箱体下方通过阀连接在U型管的入口端，U型管的出口端安装了过滤网。V型负压腔箱体侧面通过软管与抽真空泵连接，并在入口处的上方焊接一挡板，该挡板可以防止上方落下的钻井液进入抽真空泵，同时在该孔下方焊接一空心小正方体，该正方体底面可拆卸并且开有小孔，正方体内部放置传感器，当液面浸没过小孔时传感器发出指令停止设备运行并发出报警。当系统工作时，钻井液通过循坏系统携带的岩屑流入到细目筛网上，在振动筛振动特性的作用下，振动筛的固液开始分离。由于细目筛网和振动特性的作用，携带有岩屑的钻井液中少部分小颗粒岩屑和大部分钻井液透过筛网流入V型负压腔箱体，从而流入U型管内，大部分固相颗粒继续前进直到从筛网出口处排出。在U型管出口处，由于过滤网的作用，能防止筛分后泥浆中残留的小颗粒从出口流出，起到二次净化作用。当负压泵工作，U型管与外界空气连通，无法形成负压，此时流过筛网的钻井液在U型管两端形成等压面，U型管中便不会再倒吸入空气。并且由于钻井液振动筛筛网上连续地覆盖泥浆与细目筛网的筛孔很小，加上液体表面张力便可将筛网上的小孔覆盖，此时在筛网下方便能形成负压。当V型负压腔箱内传感器被淹没时，检测到泥浆堵塞时，机器停止工作并发出报警，此时需要将U型管拆下，并清理U型管中的固相颗粒。依次循环，负压振动筛在振动特性和负压的作用下，实现最大限度的回收钻井液。

本发明的优点在于：(1)通过在筛网下形成负压，能有效分离钻井液和颗粒，提高振动筛的处理能力和分离效率。(2)在筛网底部通过设计U型管装置及传感器检测结构能更好的检测系统状况，使振动筛在工作状态下实现负压。(3)结构合理、安装容易、噪音小、成本低。

附图说明

图1是本发明泥浆钻井液负压振动筛的三维图。