專利名稱：離心真空除氣器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是一種用于去除鉆井液中所含氣體的離心真空除氣器，屬于機(jī)械氣液分離裝置。
在進(jìn)行井下鉆進(jìn)時(shí)地下天然氣和其它氣體會(huì)侵入鉆井液，氣侵的鉆井液粘度與切力增高，比重變化，使用性能被破壞，對這樣的鉆井液必須進(jìn)行除氣處理，才能保正正常鉆進(jìn)。目前除氣所用的方法大致可分為真空式，離心式和大氣式三種。真空式除氣器是利用人工建立負(fù)壓環(huán)境，當(dāng)氣侵后的鉆井液通過時(shí)，促進(jìn)其內(nèi)部的微小氣泡上浮破裂，達(dá)到分離的目的。美國德萊塞工業(yè)公司(Dresser Industries Inc.)設(shè)計(jì)制造的真空除氣器(SWACO Vacuum D－gasser)就是應(yīng)用了此種方法，它由底座、電機(jī)、砂泵、真空泵、真空罐等組成，為了延長鉆井液在真空狀態(tài)下的停留時(shí)間和滿足一定的處理量，這種除氣器設(shè)備復(fù)雜，體積龐大，總重約4噸，由于對密封要求高，使用安裝都有困難，從價(jià)格與能耗來看，經(jīng)濟(jì)效益也較差。
另一種除氣器是采用離心分離液氣的方法，通過一組離心葉片轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生離心作用將比重較大的鉆井液和較輕的氣泡分離，分離后的液、氣各自從不同的出口逸出。美國專利US4326863就提出了利用這種方法的具體實(shí)施例，通過實(shí)際應(yīng)用證明這種除氣器體積小，重量輕，耗能小，但由于單純依靠離心力分離，效果差，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)不合理也導(dǎo)致使用壽命短，維修和調(diào)整也很困難。
本實(shí)用新型目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提供一種新型離心真空除氣器，它可對氣侵的鉆井液在真空條件下進(jìn)行離心分離，真空和離心的雙重作用提高了氣液分離的質(zhì)量和效率，合理的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)保正了延長其使用壽命并且便于調(diào)整和維修。
本實(shí)用新型目的可通過如下方式達(dá)到離心真空除氣器由防爆電機(jī)、真空泵、減速箱、離心除氣體組成，它們自上而下安裝為一體，排列在同一軸線上，上部的防爆電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)真空泵的葉輪產(chǎn)生真空并通過同軸分流減速箱減速后帶動(dòng)離心除氣體中的除氣葉片產(chǎn)生離心力，在真空和離心的雙重作用下，氣體從鉆井液中分離出來。為使離心除氣體內(nèi)部的氣體能進(jìn)入真空泵，在減速箱內(nèi)設(shè)有僅供氣體流通的通氣管。
本實(shí)用新型的目的還可以通過如下方式達(dá)到在離心除氣體內(nèi)，傳動(dòng)軸與上傳動(dòng)法蘭為右旋螺紋連結(jié)；與下傳動(dòng)法蘭為左旋螺紋連結(jié)，用以防止倒轉(zhuǎn)時(shí)自行脫開。在空心管的下部裝有半開式防堵離心泵泵輪，其上部有螺栓連接用孔，可調(diào)整泵輪位置和整體平衡，其扶正桿下端裝有可對中調(diào)整的橡膠扶正軸承，保正了平穩(wěn)運(yùn)行，延長了使用壽命。在離心除氣體內(nèi)還裝有弧面導(dǎo)流板，它可減小鉆井液的上升阻力。
本實(shí)用新型既有離心式除氣器的體積小、耗能低的優(yōu)點(diǎn)，也有真空式除氣器的處理液體量大，分離率高的特點(diǎn)，由于其結(jié)構(gòu)緊湊合理所以使用壽命長，維護(hù)保養(yǎng)方便。如在排氣口加裝排氣管道，還可安全的將有害氣體排放至工作區(qū)以外。
本實(shí)用新型
如下圖1為離心真空除氣器的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為離心真空除氣器的離心除氣體結(jié)構(gòu)示意圖。
以下結(jié)合附圖1和附圖2對本實(shí)用新型做進(jìn)一步描述。附圖中(1)是防爆電機(jī)，它的下部裝有真空泵(2)，真空泵(2)為低速旋渦泵，其泵軸上部直接與防爆電機(jī)(1)偶合，下部與減速箱(4)輸入端連接，減速箱(4)采用同軸分流傳動(dòng)，它的輸出端與離心除氣體(6)內(nèi)的傳動(dòng)軸(9)偶合(見附圖2)組成了在同一軸線上的自上而下的連結(jié)與驅(qū)動(dòng)。附圖2中的(10)是上傳動(dòng)法蘭，它通過右旋螺紋與傳動(dòng)軸(9)連接，而下傳動(dòng)法蘭(11)是通過左旋螺紋與傳動(dòng)軸(9)連接的，在上、下傳動(dòng)法蘭之間夾有上濾網(wǎng)(12)，并用螺栓(13)緊固，以防止傳動(dòng)軸(9)正、反轉(zhuǎn)時(shí)與上、下傳動(dòng)法蘭自行脫開。在下傳動(dòng)法蘭(12)上焊有空心軸(14)，在其上裝有除氣葉片(15)，它們一同轉(zhuǎn)動(dòng)并裝在離心筒(16)內(nèi)部。在空心軸(14)的底部焊有泵輪法蘭(17)，在其下部裝有泵輪(18)，泵輪(18)上有可供螺栓(19)連接用孔，其孔徑大于螺栓(19)的外徑，可供調(diào)整連接位置。在泵輪(18)的中部裝有扶正桿(20)，它由橡膠扶正軸承(21)支撐轉(zhuǎn)動(dòng)，橡膠扶正軸承(21)的外側(cè)是軸承支座(22)，上部是軸承蓋板(23)，它們均固定在弧面導(dǎo)流板(24)上，弧面導(dǎo)流板(24)上的軸承孔徑大于軸承支座(22)的外徑，留有一定間隙，扶正桿(20)可經(jīng)過調(diào)整弧面導(dǎo)流板(24)和軸承支座(22)的徑向間隙與泵輪(18)、空心軸(14)對中，保正轉(zhuǎn)動(dòng)平穩(wěn)。泵輪(18)、扶正桿(20)，導(dǎo)流板(24)組成了一個(gè)半開式防堵離心泵，作用是推動(dòng)鉆井液上行。在弧面導(dǎo)流板(24)的邊緣有環(huán)形弧面，它可防止鉆井液的沉積并減少流體阻力。離心除氣體(6)的下部有導(dǎo)流葉片(25)和下濾網(wǎng)(26)。
本實(shí)用新型是通過下列過程實(shí)現(xiàn)除氣的啟動(dòng)防爆電機(jī)運(yùn)行，自上而下的帶動(dòng)真空泵(2)、減速箱(4)、離心除氣體(6)的空心軸(14)等一同旋轉(zhuǎn)，此時(shí)由于半開式防堵離心泵泵輪(18)的運(yùn)動(dòng)，使鉆井液通過離心除氣體(6)底部的下濾網(wǎng)(26)、導(dǎo)流葉片(25)進(jìn)入并上升至離心筒(16)內(nèi)，在離心力和真空的共同作用下，鉆井液中的氣體被分離出來沿空心軸(14)內(nèi)部上升，通過其上部的氣孔穿過上濾網(wǎng)(12)，再穿過上排氣孔(27)進(jìn)入減速箱(4)內(nèi)部的僅供氣體通過的通氣管(5)，被真空泵(2)吸入并自排氣口(3)排放至大氣。經(jīng)過除氣處理的鉆井液沿離心筒(16)上升至排液口(7)排出，供循環(huán)使用。在離心除氣體(6)的上部還裝有安全排氣口(8)，以便當(dāng)氣侵嚴(yán)重的鉆井液中的大量氣體外溢時(shí)能及時(shí)排放。
權(quán)利要求1.一種用于去除鉆井液中所含氣體的離心真空除氣器，它由防爆電機(jī)(1)、真空泵(2)、減速箱(4)、離心除氣體(6)等組成，其特征在于防爆電機(jī)(1)、真空泵(2)、減速箱(4)、離心除氣體(6)自上而下安裝為一個(gè)整體，防爆電機(jī)(1)驅(qū)動(dòng)真空泵葉輪和除氣葉片(15)在離心除氣體(6)內(nèi)部同時(shí)產(chǎn)生真空和離心作用減速箱(4)內(nèi)設(shè)連通離心除氣體(6)與真空泵(2)的通氣管(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離心真空除氣器，其特征在于離心除氣體(6)的傳動(dòng)軸(9)與上傳動(dòng)法蘭(10)為右旋螺紋連接，與下傳動(dòng)法蘭(11)為左旋螺紋連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的離心真空除氣器，其特征在于泵輪(18)上部有螺栓連接用孔，其中部扶正桿(20)下端有可對中調(diào)整的橡膠扶正軸承(21)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的離心真空除氣器，其特征在于裝有弧面導(dǎo)流板(24)。
專利摘要一種用于分離氣侵鉆井液中氣體的離心真空除氣器，它由電機(jī)、真空泵、減速箱、離心除氣體等自上而下沿同一軸線排列組成，在離心液氣分離的同時(shí)提供一個(gè)真空環(huán)境，以便氣體能迅速析出，這種除氣器體積小，耗能低，分離率高，壽命長并且便于維修調(diào)整。
文檔編號B01D19/00GK2055060SQ8920733
公開日1990年3月28日 申請日期1989年5月24日 優(yōu)先權(quán)日1989年5月24日
發(fā)明者余緒杰, 仝昭松, 宋自強(qiáng), 龔昌榮 申請人:中原石油勘探局鉆井工藝研究所