一种新型负压泥浆处理系统的制作方法

1.本实用新型属于石油开采、建筑以及环保行业的泥浆处理技术领域，特别是涉及石油钻井领域中的一种新型负压泥浆处理系统。


背景技术：

2.泥浆又称钻井液，是石油钻井施工中必不可少的循环介质，是钻井的“血液”。在石油钻井工业中，钻井液振动筛是第一级固控设备，主要用途是清理钻井液里面的有害固相颗粒。钻井液振动筛是20世纪初通过采矿设备引入石油工业当中的。由早期的单轴振动，椭圆振型的老式振动筛，到采用更加精细的筛网并加入水力旋流器形成二级固控，继而发展为三级固控，再到加入离心机，整套固控设备的结构越来越庞大复杂。目前，泥浆四级净化系统(振动筛、真空除气器、除砂器、除泥器)已在钻井行业使用30多年，虽然处理能力及产品质量有了很大的进步，但是在实际使用过程中却存在着设备重量大、占地面积大、筛网消耗大、泥浆跑浆严重、作业环境不好等一系列问题。
3.随着新型钻井技术和钻井工具的应用，对钻井液固相控制水平的要求也不断提高。对钻井液固相控制系统提出了新的要求：如消除有害固相，保证钻井效率；保证钻井安全，防止事故安全；节能降耗，提高处理量；防污环保，降低分离岩屑的含液量等。为了满足石油勘探工作和钻井技术的不断发展，必须提高钻井固控系统的性能。提高钻井液振动筛理论研究和设计水平，研究大处理量、高筛分效率及节能的固控装置，对有效降低钻井成本，提高钻井整体效益具有重要意义。


技术实现要素：

4.为了解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种新型负压泥浆处理系统。
5.为了达到上述目的，本实用新型提供的新型负压泥浆处理系统包括：机架、带式筛网传动装置、头箱、侧箱、支撑架、微振动装置、负压导流槽、筛网清理装置及驱动装置。其中带式筛网传动装置包括筛网、橡胶过滤支撑带、防侧漏裙板、驱动辊筒、导向辊筒、前辊筒支撑板、后辊筒支撑板及张紧器；头箱包括进料口、上密封罩、分流缓冲托盘及观察窗；侧箱包括二次过滤装置和气体过滤装置，其中二次过滤装置包括二次过滤舱门、二次过滤筛网、磁吸旁通门、磁铁、旁通门指示器、泥浆出口箱及下法兰；气体过滤装置包括气体过滤舱门、旋风分流器、铝网过滤器、气体出口通道及上法兰；微振动装置包括振动杆、减振弹簧、气动激振器、固定杆；负压导流槽包括负压槽体和出液口；筛网清理装置包括链条、链条轴、链轮及刮泥板；驱动装置包括筛网驱动电机、筛网减速器、刮泥板驱动电机及刮泥板减速器。
6.所述带式筛网传动装置包括筛网、橡胶过滤支撑带、防侧漏裙板、驱动辊筒、导向辊筒、前辊筒支撑板、后辊筒支撑板、张紧器；其中驱动辊筒、导向辊筒分别与前辊筒支撑板、后辊筒支撑板安装在机架上，张紧器分别与机架、前辊筒支撑板铰接，并通过调节距离控制张紧量，筛网传送带安装在驱动辊筒与导向辊筒上；防侧漏裙板紧固在机架两侧，其内含有吸水海绵衬板起到阻水密封作用。
7.所述头箱包括进料口、上密封罩、分流缓冲托盘、观察窗。其中进料口后方带有与管道连接的法兰，头箱箱体与可开合的上密封罩通过两铰链装配，分流缓冲托盘焊接在头箱内部，观察窗安装在头箱最上方。
8.所述侧箱包括气体过滤装置和二次过滤装置；其中气体过滤装置包括上法兰、气体通道、铝网过滤器、旋风分流器、气体过滤舱门；二次过滤装置包括二次过滤舱门、磁铁、磁吸旁通门、旁通门指示器、泥浆出口箱、下法兰、二次过滤筛网、矩形法兰；其中侧箱最下侧为处理后的泥浆出口箱，通过下法兰与泥浆回收罐连接，其上是二次过滤泥浆进口，通过泥浆进口处的矩形法兰与负压导流槽的出液口连接；二次过滤筛网安放到机架底部的导向槽内，并且可以通过打开二次过滤舱门进行更换清理；在系统正常运行时，磁铁有足够的吸力能够使磁吸旁通门保持闭合状态，当二次过滤筛网堵塞时，磁吸旁通门能够自动打开，并且旁通门指示器动作，提示工作人员磁吸旁通门已打开；负压发生装置与气体过滤装置的上法兰连接，旋风分流器将从泥浆中分离出的气体中携带的液滴除去，铝网过滤器在旋风分流器的上游，进一步除去气体中携带的杂质颗粒，过滤后的纯净空气经气体通道进入负压发生装置。
9.所述支撑架以桁架结构作为支撑设置在地面上，上面用螺栓与机架相连，机架远离地面。
10.所述驱动装置包括筛网驱动电机、筛网减速器、刮泥板驱动电机及刮泥板减速器；筛网驱动电机提供动力，通过筛网减速器带动筛网传送带旋转；刮泥板驱动电机提供动力，通过刮泥板减速器带动链条旋转，刮泥板将岩屑刮到机架头部，落入岩屑运输系统。
11.所述微振动装置包括振动杆、减振弹簧、气动激振器、固定杆；振动杆下表面左右两端装有用以减振的弹簧，弹簧安装在下方的固定杆上，固定杆安装于机架上，气动激振器安装于振动杆下表面中间位置，振动杆上表面与筛网传送带下表面滑动接触，气动激振器产生的振动经振动杆传递给筛网，防止岩屑堆积，增加泥浆透筛能力。
12.所述负压导流槽包括负压槽体和出液口，负压导流槽安放于机架内部，与筛网传送带形成半封闭的真空环境，增大泥浆透筛率，导流并收集经筛网传送带过滤后的泥浆。
13.所述筛网清理装置包括链条轴、刮泥板、链轮及链条；在机架底部装有两个平行布置的链条轴并与链轮通过链条装配在一起，链条上面通过螺栓固定有刮泥板，链条轴与链条张紧装置一同固定在机架上并与刮泥板减速器及刮泥板驱动电机装配在一起，刮泥板驱动电机经过传动装置带动刮泥板旋转，将机架底部的岩屑清扫至机架前端落入岩屑运输系统。
14.本实用新型提供的负压泥浆处理系统可使泥浆处理效率有所提高，与现有的技术相比，本实用新型的优势在于：1.占地面积小；2.相比单纯靠自重作用实现泥浆和岩屑分离的方法，本实用新型添加了负压及微振动的作用，以实现泥浆加速分离，降低了岩屑含液率。3.相比传统机械振动筛，本实用新型添加了带式筛网传动装置，以提高泥浆和岩屑的分离效率。4. 本实用新型采用密闭式机体，防止有害气体扩散到空气中，有利于保护环境。5.相比传统机械振动筛，本实用新型采用微振动装置，降低了噪音。
附图说明
15.图1为本实用新型提供的新型负压泥浆系统结构总体图
16.图2为本实用新型提供的带式筛网传动装置结构图
17.图3为本实用新型提供的头箱结构图
18.图4为本实用新型提供的气体过滤装置结构图
19.图5为本实用新型提供的二次过滤装置结构图
20.图6为本实用新型提供的微振动装置和清理装置结构图
具体实施方式
21.下面结合附图和具体实施例对本实用新型提供的新型负压泥浆处理系统进行详细说明。
22.如图1
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图6所示，本实用新型提供的新型负压泥浆处理系统包括：机架(1)、带式筛网传动装置(2)、头箱(3)、侧箱(4)、支撑架(5)、驱动装置(6)、微振动装置(7)、负压导流槽(8)及筛网清理装置(9)。
23.所述带式筛网传动装置(2)包括筛网(2011)、橡胶过滤支撑带(2012)、防侧漏裙板(202)、驱动辊筒(203)、导向辊筒(204)、前辊筒支撑板(205)、后辊筒支撑板(206)、张紧器(207)；其中驱动辊筒(203)、导向辊筒(204)分别与前辊筒支撑板(205)、后辊筒支撑板(206) 安装在机架(1)上，张紧器(207)分别与机架(1)、前辊筒支撑板(205)铰接，并通过调节距离控制张紧量，筛网传送带(201)安装在驱动辊筒(203)与导向辊筒(204)上；防侧漏裙板(202)紧固在机架(1)两侧，其内含有吸水海绵衬板起到阻水密封作用。
24.所述头箱(3)包括进料口(301)、上密封罩(302)、分流缓冲托盘(303)、观察窗(304)。其中进料口(301)后方带有与管道连接的法兰，头箱箱体与可开合的上密封罩(302)通过两铰链装配，分流缓冲托盘(303)焊接在头箱(3)内部，观察窗(304)安装在头箱(3) 最上方。
25.所述侧箱(4)包括气体过滤装置(41)和二次过滤装置(42)；其中气体过滤装置(41) 包括上法兰(4101)、气体通道(4102)、铝网过滤器(4103)、旋风分流器(4104)、气体过滤舱门(4105)；二次过滤装置(42)包括二次过滤舱门(4201)、磁铁(4202)、磁吸旁通门 (4203)、旁通门指示器(4204)、泥浆出口箱(4205)、下法兰(4206)、二次过滤筛网(4207)、矩形法兰(4208)；其中侧箱(4)最下侧为处理后的泥浆出口箱(4205)，通过下法兰(4206) 与泥浆回收罐连接，其上是二次过滤泥浆进口，通过泥浆进口处的矩形法兰(4208)与负压导流槽(8)的出液口(802)连接；二次过滤筛网(4207)安放到机架(1)底部的导向槽内，并且可以通过打开二次过滤舱门(4201)进行更换清理；在系统正常运行时，磁铁(4202) 有足够的吸力能够使磁吸旁通门(4203)保持闭合状态，当二次过滤筛网(4207)堵塞时，磁吸旁通门(4203)能够自动打开，并且旁通门指示器(4204)动作，提示工作人员磁吸旁通门(4203)已打开；负压发生装置与气体过滤装置(41)的上法兰(4101)连接，旋风分流器(4104)将从泥浆中分离出的气体中携带的液滴除去，铝网过滤器(4103)在旋风分流器(4104)的上游，进一步除去气体中携带的杂质颗粒，过滤后的纯净空气经气体通道(4102) 进入负压发生装置。
26.所述支撑架(5)以桁架结构作为支撑设置在地面上，上面用螺栓与机架(1)相连，机架(1)远离地面。
27.所述驱动装置(6)包括筛网驱动电机(601)、筛网减速器(602)、刮泥板驱动电机
(603) 及刮泥板减速器(604)；筛网驱动电机(601)提供动力，通过筛网减速器(602)带动筛网传送带(201)旋转；刮泥板驱动电机(603)提供动力，通过刮泥板减速器(604)带动链条 (904)旋转，刮泥板(902)将岩屑刮到机架(1)头部，落入岩屑运输系统。
28.所述微振动装置(7)包括振动杆(701)、减振弹簧(702)、气动激振器(703)、固定杆(704)；振动杆(701)下表面左右两端装有用以减振的弹簧(702)，弹簧(702)安装在下方的固定杆(704)上，固定杆(704)安装于机架(1)上，气动激振器(703)安装于振动杆(701)下表面中间位置，振动杆(701)上表面与筛网传送带(201)下表面滑动接触，气动激振器(703)产生的振动经振动杆(701)传递给筛网，防止岩屑堆积，增加泥浆透筛能力。
29.所述负压导流槽(8)包括负压槽体(801)和出液口(802)，负压导流槽(8)安放于机架(1)内部，与筛网传送带(201)形成半封闭的真空环境，增大泥浆透筛率，导流并收集经筛网传送带过滤后的泥浆。
30.所述筛网清理装置(9)包括链条轴(901)、刮泥板(902)、链轮(903)及链条(904)；在机架(1)底部装有两个平行布置的链条轴(901)，与链轮(903)通过链条(904)装配在一起，链条(904)上面通过螺栓固定有刮泥板(902)，链条轴(901)与链条张紧装置一同固定在机架(1)上并与刮泥板减速器(604)及刮泥板驱动电机(603)装配在一起，刮泥板驱动电机(603)经过传动装置带动刮泥板(902)旋转，将机架(1)底部的岩屑清扫机架(1) 前端落入岩屑运输系统。
31.现将本实用新型提供的新型负压泥浆处理系统使用方法阐述如下：
32.准备工作：本新型负压泥浆处理系统应放置在水平地面上，人工检查系统是否正常，设备接线是否完好，管道是否连接妥当，保证接地良好，然后系统通电，启动并自检，此时两台电机在工作，真空发生装置在工作，振动传送装置正常运行，机体内链条正常工作，如无异常，则进行下一过程。
33.泥浆处理过程：打开泥浆进入口阀门，使待处理泥浆进入；首先，泥浆通过进料口(301) 进入头箱(3)，经过分流缓冲托盘(303)分流后，一部分通过下方的有一定高度的流出口流出，当进入量较大时，则会高于限定位置，此时部分泥浆经过三角形孔流出，流出后的泥浆集中在运行的筛网传送带(201)上，此时泥浆均匀平铺在筛网传送带(201)上，并随筛网传送带(201)向前运动，在负压导流槽(8)的负压吸力、重力以及微振动装置(7)对筛网 (2011)的激振力作用下，加速泥浆与岩屑颗粒的分离，提高了泥浆的透筛率。泥浆透过筛网(2011)进入负压导流槽(8)，被筛网(2011)拦截的岩屑颗粒在筛网(2011)上表面聚集形成滤饼，跟随筛网传送带(201)运动，最终掉入岩屑运输系统，完成第一次过滤操作。泥浆进入负压导流槽(8)后，通过负压导流槽的出液口(802)进入二次过滤装置(42)，在负压吸力和重力的作用下，泥浆透过二次过滤筛网(4207)汇集到泥浆出口箱(4205)，最终流入泥浆收集装置。未通过二次过滤筛网(4207)的岩屑颗粒被留在二次过滤筛网(4207) 上方，需定期打开二次过滤舱门(4201)，取出二次过滤筛网(4207)，进行人工清理。从泥浆中分离出的气体在负压吸力的作用下，经由负压气体通道进入气体过滤装置(41)，旋风分流器(4104)将气体中携带的液滴除去，铝网过滤器(4103)位于旋风分流器(4104)的上游，进一步清洁进入负压发生装置的空气，保证过滤效率；需定期打开气体过滤装置舱门 (4105)，取出旋风分流器(4104)和铝网过滤器(4103)，进行人工清理，以免发生堵塞，阻碍系统运行。粘附在筛网(2011)上未掉入岩屑运输系统的岩屑颗粒，在刮泥板(902)的作用下调入机架(1)底
部，并由刮泥板刮(902)到机架(1)前端，进入岩屑运输系统。
34.故障处理：如若出现了筛网传送带(201)卡死或者故障，首先，关闭泥浆进口阀门，清理完筛网传送带(201)上目前有的泥浆后，进行故障检测，检测到故障之后，进行排除，故障排除后，按照准备工作手续进行；如若出现二次过滤装置(42)发生堵塞，磁吸旁通门(4203) 能够自动打开，并且旁通门指示器(4204)给出旁通门打开的信号，提示工作人员磁吸旁通门(4203)已打开，由操作人员关闭四位一体固控装置系统，打开二次过滤舱口盖(4201) 更换或清洗二次过滤筛网(4207)；如若气体过滤装置(41)发生堵塞，可打开气体过滤装置舱门(4105)，取出旋风分流器(4104)和铝网过滤器(4103)，进行更换或人工清理。
35.需要强调的是，本实用新型所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本实用新型并不限于具体实施方式中所述的实施例。在不脱离本实用新型的范围的情况下，可以对其进行各种改进或替换。尤其是，只要不存在结构上的冲突，各实施例中的特征均可相互结合起来，或由本领域技术人员根据本实用新型的技术方案及其他相似的此原理得出的其他实施方式，同样属于本实用新型保护的范围。