一种地质岩屑自动取样清洗装置的制作方法

1.本实用新型涉及地质工程技术领域，尤其是涉及一种地质岩屑自动取样清洗装置。


背景技术：

2.岩屑录井是油田勘探开发工作中最常用的一项录井技术，具有操作简便、直观、低成本的特点，在识别井下地层岩性，落实油气显示中发挥着重要作用。目前仍然是采集员在泥浆槽或振动筛下的固定位置进行人工取样，由于受取样时间、钻井速度、取样位置、自然环境等因素影响，致使岩屑样品的代表性差。随着勘探和开发工作面临对象日益复杂，对岩屑录井提出了更高的要求；而另一方面，广泛应用钻井新技术、新工艺，致使中浅部地层钻井速度快，钻时多在2min/m以内，需要2～3人同时取样，才能保证岩屑样品的及时性，工作量巨大；快速钻进造成真假岩屑混杂，严重影响到岩屑录井质量。
3.目前，在国内外主要通过人工取样的方式进行岩屑录井。由地质采集员使用工具从振动筛下捞取岩屑，然后再手动清洗。现阶段钻井工艺不断地改进，致使岩屑破碎严重，大量的真岩屑随钻井液流失，已经严重地影响到岩性识别和油气显示落实。另外，随着钻井提速，在中浅部地层钻进时，钻时多在1min之内，人工采集、清洗岩屑的劳动强度非常大。在这种情况下，要求岩屑录井必须向自动化、智能化的方向发展，以确保岩屑录井资料的及时性和准确性。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种地质岩屑自动取样清洗装置，以解决现有技术中通过人工的方式进行岩屑清洗的问题，本实用新型的地质岩屑自动取样清洗装置能够实现岩屑的自动清洗和自动取样，取样速度快，工作效率高。
5.本实用新型提供的一种地质岩屑自动取样清洗装置，包括清洗机构，所述清洗机构包括清洗组件、翻转组件、运转组件和槽水组件，所述清洗组件和所述翻转组件均包括多组，每组所述翻转组件分别与一组所述清洗组件连接以带动所述清洗组件翻转，多组所述清洗组件和多组所述翻转组件均设置于所述运转组件上，所述槽水组件设置于所述运转组件的下方以为清洗组件提供水源且回收清洗后的废水。
6.作为本实用新型的一个优选方案，所述清洗组件包括水管、清洗框和离心清洗电机，所述水管的出水端设置于所述清洗框的上方，所述离心清洗电机的动力输出端与所述清洗框驱动连接以带动所述清洗框转动。
7.作为本实用新型的一个优选方案，所述翻转组件包括翻转电机、机架、链条和导板，所述清洗组件设置于所述机架上，所述导板一端连接所述机架的上端，另一端连接与所述机架的底端连接，所述链条沿所述导板设置，所述翻转电机的输出轴上连接有链轮，所述链轮与所述链条啮合。
8.作为本实用新型的一个优选方案，所述翻转组件还包括槽轮和导轨，所述导轨和
所述导板分别设置于所述机架的两侧，所述导轨的两端分别与所述机架的两端连接，所述槽轮设置于所述导轨的下侧，所述导轨与所述槽轮相适配。
9.作为本实用新型的一个优选方案，所述运转组件包括运转底座、运转电机、齿轮和丝杠，所述丝杠设置于所述运转底座的下侧，所述运转电机的动力输出轴与所述齿轮连接，所述齿轮与所述丝杠啮合，多组所述清洗组件和多组所述翻转组件设置于所述运转底座上。
10.作为本实用新型的一个优选方案，所述槽水组件包括污水收集槽、清水槽和过滤装置，所述清水槽通过所述过滤装置与所述污水收集槽连接，所述清洗组件中的水管的进水端设置在所述清水槽中，所述运转组件设置于所述污水收集槽的上方。
11.作为本实用新型的一个优选方案，还包括采样机构和分离机构，所述采样机构的出口端与所述分离机构的入口端连接以将钻井液输送至所述分离机构中，所述分离机构的出口端与所述清洗机构的入口端连接以将分离出来的岩屑转移至所述清洗机构中。
12.作为本实用新型的一个优选方案，所述采样机构包括取样头、排空阀、第一泵体和输入管道，所述取样头连接于所述输入管道的入口端，所述第一泵体设置在所述输入管道上，所述排空阀设置在所述取样头与所述第一泵体之间的输入管道上，所述输入管道的出口端连接至所述分离机构的入口端上；所述分离机构包括旋振筛和导出板，所述旋振筛的出料口与所述导出板连接，所述输入管道连接至旋振筛上，所述导出板的出口处连接至所述清洗机构的清洗框。
13.作为本实用新型的一个优选方案，还包括回流机构，所述回流机构包括第二泵体和回流管道，所述第二泵体设置在所述回流管道上，所述回流管道的入口端与位于所述分离机构的旋振筛下部的密封腔连接。
14.作为本实用新型的一个优选方案，还包括电控机构，所述电控机构包括电动比例阀和控制器，所述电动比例阀设置于所述取样头与所述第一泵体之间的输入管道上，所述电动比例阀与所述控制器连接，第一泵体、第二泵体、离心清洗电机、翻转电机、运转电机和旋振筛均连接至所述控制器上。
15.与现有技术相比，本实用新型有以下积极效果：
16.1、本实用新型提供的地质岩屑自动取样清洗装置，通过设置清洗机构，清洗机构包括清洗组件、翻转组件、运转组件和槽水组件，清洗组件和翻转组件均包括多组，每组翻转组件分别与一组清洗组件连接以带动清洗组件翻转，多组清洗组件和多组翻转组件均设置于运转组件上，槽水组件设置于运转组件的下方以为清洗组件提供水源且回收清洗后的废水。通过运转组件能够使清洗组件位移，清洗组件用于清洗岩屑，当清洗完毕后，通过翻转组件将清洗组件翻转，将岩屑倒入收集框中。本实用新型的地质岩屑自动取样清洗装置通过清洗组件实现岩屑的自动清洗过程，避免通过人工清洗，降低了劳动强度，提高了岩屑清洗的工作效率。
17.2、本实用新型实施例提供的地质岩屑自动取样清洗装置，通过设置采样机构和分离机构，采样机构的出口端与分离机构的入口端连接以将钻井液输送至分离机构中，分离机构的出口端与清洗机构的入口端连接以将分离出来的岩屑转移至清洗机构中。本实施例的地质岩屑自动取样清洗装置实现整个岩屑取样、清洗、筛选、收集自动化过程，避免通过人工采集，降低了劳动强度，提高了录井现场工作效率，岩保证了岩屑取样的及时性和可靠
性，增强了现场油气评价的时效性和准确性。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
19.图1为本实用新型的地质岩屑自动取样清洗装置的主视图；
20.图2为本实用新型的地质岩屑自动取样清洗装置的俯视图；
21.图3为本实用新型的地质岩屑自动取样清洗装置的左视图；
22.图4为本实用新型中的清洗机构的主视图；
23.图5为本实用新型中的导轨与槽轮配合示意图。
24.图中：1、防爆配电箱；2、第二泵体；3、输入管道；4、导出板；5、旋振筛；6、回流管道；7、防尘罩 8、平衡块 9、旋振筛弹簧；10、旋振筛振动电机；11、第三泵体；12、运转电机；13、清洗框；14、离心清洗电机；15、控制器；16、运转底座；17、第一泵体；18、污水收集槽19、水管；20、水泵；21、过滤装置；22、电动比例阀；23、翻转电机；24、清水槽；25、泥浆槽；26、取样头；27、排空阀；28、清洗架；29、机架；30、导板；31、链轮；32、槽轮；33、导轨；34、支撑架；35、齿轮；36、丝杠；37、热风机。
具体实施方式
25.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
26.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
27.下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步详细的说明。
28.实施例1：
29.本实施例提供的一种地质岩屑自动取样清洗装置，如图1
‑
图4所示，包括清洗机构，清洗机构包括清洗组件、翻转组件、运转组件和槽水组件，清洗组件和翻转组件均包括多组，每组翻转组件分别与一组清洗组件连接以带动清洗组件翻转，多组清洗组件和多组翻转组件均设置于运转组件上，槽水组件设置于运转组件的下方以为清洗组件提供水源且回收清洗后的废水。
30.本实施例的清洗机构通过运转组件能够使清洗组件位移，清洗组件用于清洗岩
屑。优选地，清洗组件和翻转组件均包括两组。当第一组清洗组件中的岩屑收集到一定量时，通过运转组件移动第二组清洗组件进行岩屑的收集。此时第一组清洗组件进行岩屑的清洗工作，当清洗完毕后，通过对应的翻转组件将第一组清洗组件翻转，将岩屑倒入收集框中，收集框放置在传送带上，通过传送带输送至收样点。第一组清洗组件完成岩屑的清洗工作后，通过运转组件将第二组清洗组件转移至清洗点，第一组清洗组件进行岩屑的收集工作。本实施例的地质岩屑自动取样清洗装置通过清洗机构实现岩屑的自动清洗过程，避免通过人工清洗，降低了劳动强度，提高了岩屑清洗的工作效率。
31.优选地，清洗组件包括水管19、清洗框13和离心清洗电机14，水管19的出水端设置于清洗框13的上方，离心清洗电机14的动力输出端与清洗框13驱动连接以带动清洗框13转动。水管19上设置有水泵20，水泵20用于将水吸取至水管19中并在水管的出口端流出。清洗框13浮动设置于清洗架28上，离心清洗电机14设置于清洗框13的下方，离心清洗电机14能够带动清洗框13在清洗架28上转动。岩屑在清洗框13中，离心清洗电机14提供离心力，使岩屑与杂质分离，水管19对清洗框中的岩屑进行冲洗。
32.优选地，翻转组件包括翻转电机23、机架29、链条和导板30，清洗组件设置于机架29上，导板30一端连接机架29的上端，另一端连接与机架29的底端连接，链条沿导板设置，翻转电机23的输出轴上连接有链轮31，链轮31与链条啮合。机架29的纵截面呈l型，导板30的两端分别连接至机架29的两端上，导板30呈弧形，链条贴附于导板30的外侧面上并沿导板30的弧形机构设置，链轮31设置于链条的下侧并与链条啮合，以使翻转电机23带动链轮31在链条上转动从而带动机架29翻转，并带动清洗组件翻转。
33.优选地，翻转组件还包括槽轮32和导轨33，导轨33和导板30分别设置于机架29的两侧，以使机架29两侧的受力平衡。导轨33的两端分别与机架29的两端连接，槽轮32设置于导轨33的下侧，导轨33与槽轮32相适配。如图5所示，槽轮32为工字型槽，导轨33的纵截面呈工字型，导轨33的外侧边卡于槽轮32中，导轨33呈弧形。在机架29的下方设置有支撑架34，翻转电机23、链轮31和槽轮32均设置在支撑架34上。当翻转电机23带动链轮31在链条上转动时，槽轮32在导轨33上同步转动。
34.优选地，运转组件包括运转底座16、运转电机12、齿轮35和丝杠36，丝杠36设置于运转底座16的下侧，运转电机12的动力输出轴与齿轮35连接，齿轮35与丝杠36啮合，多组清洗组件和多组翻转组件设置于运转底座16上。多组翻转组件分别通过支撑架34连接至运转底座16上。多组清洗组件和对应的翻转组件沿运转底座16的长度方向设置，丝杠36沿运转底座16的长度方向设置，运转电机12转动能够带动丝杠36在齿轮35上转动，从而带动运转底座16移动，以移动多组清洗组件的位置。运转底座16的下侧还设置有滚轮，在地面上设置有轨道，滚轮沿轨道移动。
35.优选地，槽水组件包括污水收集槽18、清水槽24和过滤装置21，清水槽24通过过滤装置21与污水收集槽18连接，清洗组件中的水管19的进水端设置在清水槽24中，运转组件设置于污水收集槽18的上方。以使清洗装置清洗后的水能够流入污水收集槽18中。污水收集槽18、过滤装置21及清水槽24完成对清洗岩屑样品的水实现循环使用，节约用水。
36.实施例2
37.本实施例作为实施例1的一种实施方式，本实施例的地质岩屑自动取样清洗装置还包括从泥浆槽中抽取钻井液的采样机构和将钻井液中的岩屑从泥浆中分离出来的分离
机构，采样机构的出口端与分离机构的入口端连接以将钻井液输送至分离机构中，分离机构的出口端与清洗机构的入口端连接以将分离出来的岩屑转移至清洗机构中。本实施例的地质岩屑自动取样清洗装置，通过设置采样机构将带有岩屑的泥浆从泥浆槽25中抽取出来，送至分离机构中，通过分离机构将岩屑从泥浆中分离出来，分离出来后的岩屑移送至清洗机构中，通过清洗机构对岩屑清洗干净，从而得到岩屑样品。本实施例的地质岩屑自动取样清洗装置实现整个岩屑取样、清洗、筛选、收集自动化过程，避免通过人工采集，降低了劳动强度，提高了录井现场工作效率，保证了岩屑取样的及时性和可靠性，增强了现场油气评价的时效性和准确性。
38.优选地，采样机构包括取样头26、排空阀27、第一泵体17和输入管道3，取样头26连接于输入管道3的入口端，第一泵体17设置在输入管道3上，排空阀27设置在取样头26与第一泵体17之间的输入管道3上，输入管道3的出口端连接至分离机构的入口端上。第一泵体17为隔膜泵，取样头26与第一泵体17之间的输入管道3为硬质管道，第一泵体17后端的输入管道为软管。第一泵体17的抽吸作用使取样头26从泥浆槽25中抽取钻井液，通过输入管道3输送至分离机构中。
39.优选地，分离机构包括旋振筛5和导出板4，旋振筛5的出料口与导出板4连接，输入管道3连接至旋振筛5上，导出板4的出口处连接至清洗机构的清洗框13。旋振筛5包括防尘罩7、平衡块8、旋振筛弹簧9和旋振筛振动电机10，旋振筛5为现有的装置。钻井液输送至旋振筛5中，在旋振筛5的旋转、振动作用下，实现钻井液中岩屑与泥浆的分离，岩屑从旋振筛5的出料口移动至导出板4上，并通过导出板4输送至清洗机构的清洗框13中。
40.优选地，本实施例的地质岩屑自动取样清洗装置还包括回流机构，回流机构包括第二泵体2和回流管道6，第二泵体2设置在回流管道6上，回流管道6的入口端与位于分离机构的旋振筛5下部的密封腔连接。第二泵体2为隔膜泵，利用隔膜泵在旋振筛5下部的密封腔内抽吸，由此产生负压，使钻井液迅速通过筛网后，经由第二泵体2送回泥浆槽25中。第二泵体2与回流管道6入口端之间的回流管道为软管，第二泵体2与回流管道出口端之间的回流管道为硬质管道。
41.优选地，本实施例的地质岩屑自动取样清洗装置还包括电控机构，电控机构包括电动比例阀22和控制器15，电动比例阀22设置于取样头26与第一泵体17之间的输入管道3上，电动比例阀22与控制器15连接，第一泵体17、第二泵体2、离心清洗电机14、翻转电机23、运转电机12和旋振筛5均连接至控制器15上。
42.控制器15用于控制第一泵体17在泥浆槽25中抽取钻井液的流量，通过调解电动比例阀22来控制取样量的多少。通过控制器15控制运转电机12使运转底座16做往复运动，通过控制离心清洗电机14控制岩屑的清洗速度；通过控制翻转电机23控制清洗框13的翻转，通过控制旋振筛5控制岩屑从泥浆中分离的速度；通过控制第二泵体2的运转速度来控制泥浆返回泥浆槽的速度。
43.优选地，旋振筛5设置在机架台上，在机架台的内部可以设置有第三泵体11，第三泵体11为备用隔膜泵，当第一泵体或者第二泵体毁坏时，可以更换第三泵体11工作。在墙壁上设置有防爆配电箱1，用于为本实施例的地质岩屑自动取样清洗装置供电。在本实施例的地质岩屑自动取样清洗装置得上方设置有热风机37，当工作温度较低时，泥浆上冻不能正常工作，热风机37能够加热，提高室外温度，避免温度较低影响工作。
44.工作原理：使用第一泵体17从旋振筛5的上端泥浆槽25中抽取钻井液和岩屑的混合物，送至分离机构中。在第一泵体17的进口端装有电动比例阀22，可以通过调解阀门来控制取样量的多少，经过分离后的钻井液则通过回流管道6送回泥浆槽25中。分离机构通过旋振筛5把岩屑从钻井液中分离出来，利用第二泵体2在旋振筛5下部的密封腔内抽吸，由此产生负压，使钻井液迅速通过筛网后，经由第二泵体2送回泥浆槽25中。留在筛网上的岩屑颗粒通过振动送至出料口，进入导出板4，将导出板4中的岩屑采集到清洗框13内。当岩屑收集到一定量时，通过控制器15控制运转电机12使清洗组件往复运动。在离心清洗电机14和水管19的共同作用下，使岩屑和杂质分离，当清洗完毕后，将清洗框13内的岩屑通过翻转电机23翻转倒入岩屑采集框内，收集清洗后进行烘干，作为岩屑录井资料保存。
45.本实施例的地质岩屑自动取样清洗装置通过将真空抽吸和旋振筛分技术相结合，将钻井液进行固液分离，分离出岩屑样品。通过大范围抽吸可以保证岩屑的代表性，使用分流控制技术能实现岩屑的采集量和保证取样的及时性；采用多点取样吸头保证了采集的岩屑的准确性，并可以根据需要，通过阀门控制岩屑的采集量，使多余的岩屑随着钻井液返回旋振筛前端分料槽中，避免了因多余岩屑而造成的二次清理；回流机构的应用确保了钻井液的体积不受影响；清洗机构确保了清洗水的循环使用，降低水的损耗。
46.对于未在本实用新型中描述的自动取样清洗装置的结构部分，均为现有技术。
47.以上所述的仅为本实用新型的优选实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可做出若干变形和改进，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。