專利名稱：鉆井液兩級(jí)除氣裝備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種油氣鉆井液除氣裝備，尤其是用于高粘度氣侵鉆井液的除氣裝備，屬于一種鉆井地面裝備。
背景技術(shù)：
當(dāng)鉆井設(shè)備進(jìn)入高壓地層尤其是高壓氣層時(shí)，地層流體會(huì)侵入鉆井液，因此采用高效的分離設(shè)備充分、有效地清除鉆井液內(nèi)的氣體侵入物就變得十分重要，如果氣侵鉆井液重新入井，會(huì)使鉆井液的密度和鉆井液柱壓力降低，這會(huì)導(dǎo)致井涌乃至井噴事故的發(fā)生。對(duì)于高密度鉆井液，為了保證鉆井液體系的穩(wěn)定性，鉆井液的粘度常常較高，高密度、高粘度鉆井液的除氣問題比一般鉆井液要困難得多，特別是對(duì)微小氣泡的分離更加困難。
目前，鉆井施工的脫氣問題，一般采用一級(jí)液氣分離器，采用這種脫氣方案難以滿足高密度、高粘度鉆井液脫氣的需求，為了安全鉆井，必須解決氣侵鉆井液的除氣手段、除氣工藝、除氣流程、除氣設(shè)備等問題。
實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實(shí)用新型的目的就在于提供一種能提高除氣效果、縮短除氣周期、提高鉆井液穩(wěn)定性、保證施工安全的鉆井液兩級(jí)除氣裝備。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是
一種鉆井液兩級(jí)除氣裝備，包括通過管線相連接的一級(jí)分離器和二級(jí)分離器，所述一級(jí)分離器頂部安裝捕霧器和氣體排出管線，底部安裝帶有低速砂泵的管線，其流體入口通過管線連接到節(jié)流管匯，所述二級(jí)分離器的流體入口通過管線與一級(jí)分離器的流體出口相連接，其氣體出口通過管線與一級(jí)分離器氣體排出管線上的節(jié)流器相連接，流體出口則通過管線聯(lián)接到振動(dòng)篩上。
所述二級(jí)分離器包括分離器上殼體、分離器下殼體和電機(jī)，分離器上殼體與分離器下殼體通過法蘭相連接，分離器上殼體上焊接有鉆井液入口管和上腔氣體出口管，分離器下殼體上焊接有下腔氣體出口管、鉆井液出口管和分離器支架，電機(jī)通過法蘭短節(jié)安裝在分離器上殼體的頂部，分離器上殼體內(nèi)部焊裝有一個(gè)錐形導(dǎo)流筒，錐形導(dǎo)流筒的下方設(shè)有導(dǎo)流葉輪，該導(dǎo)流葉輪的中心軸通過聯(lián)軸器與電機(jī)連接。
所述分離器上殼體內(nèi)設(shè)有軸承總成，導(dǎo)流葉輪的中心軸穿過該軸承總成通過聯(lián)軸器與電機(jī)連接。
所述捕霧器聯(lián)接于一級(jí)分離器頂部的氣體排出管線前端。
本實(shí)用新型按一定的方式與現(xiàn)有鉆機(jī)設(shè)備相連接，共同完成除氣工作，其工作原理為從井內(nèi)返出的含氣鉆井液受控于井口防噴器組，通過管線進(jìn)入節(jié)流管匯，再進(jìn)入一級(jí)分離器分離出部分大氣泡，通過設(shè)在一級(jí)分離器中部的出口管進(jìn)入二級(jí)分離器，二級(jí)分離器擁有一個(gè)由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)的導(dǎo)流葉輪，該導(dǎo)流葉輪可以幫助含氣鉆井液的鋪展和氣泡的暴露與分離，分離出的氣體經(jīng)節(jié)流器排出，分離后的鉆井液經(jīng)過排出管進(jìn)入振動(dòng)篩。本實(shí)用新型不僅能提高除氣效果、縮短除氣周期、提高入井鉆井液性能的穩(wěn)定性、保證鉆井施工的安全，同時(shí)也有助于提高壓井施工的連續(xù)性、提高一次壓井的成功率、減少二次溢流出現(xiàn)的可能，減少放噴、減少鉆井液的消耗量和損失量，對(duì)降低鉆井及壓井施工難度、降低鉆井及壓井施工風(fēng)險(xiǎn)、降低鉆井及壓井施工成本具有十分重要的作用。


圖1是本實(shí)用新型的二級(jí)分離器結(jié)構(gòu)圖；圖2是本實(shí)用新型的兩級(jí)分離系統(tǒng)配置圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。
附圖標(biāo)記說明如下1——電機(jī)2——聯(lián)軸器3——法蘭短節(jié)4——軸承總成5——分離器上殼體6——鉆井液入口管7——法蘭8——分離器下殼體9——分離器支架 10——鉆井液出口管11——下腔氣體出口管 12——導(dǎo)流葉輪13——中心軸 14——?dú)怏w出口管15——錐形導(dǎo)流筒 16——捕霧器17——一級(jí)分離器 18——節(jié)流管匯19——井口防噴器組 20——砂泵21——振動(dòng)篩 22——二級(jí)分離器23——節(jié)流器如圖1所示，二級(jí)分離器的電機(jī)1置于頂部，通過法蘭短節(jié)3與分離器上殼體5實(shí)現(xiàn)螺栓連接，鉆井液入口管6、錐型導(dǎo)流筒15和氣體出口管14分別焊裝在分離器上殼體上，分離器上殼體5與分離器下殼體8通過法蘭7實(shí)現(xiàn)螺栓聯(lián)接，下腔氣體出口管11、分離器支架9、和鉆井液出口管10分別焊裝在分離器下殼體上，導(dǎo)流葉輪12安裝在中心軸13的下端，中心軸13穿過軸承總成4通過聯(lián)軸器與電機(jī)1聯(lián)接，工作時(shí)導(dǎo)流葉輪以低速旋轉(zhuǎn)，其轉(zhuǎn)速不高于1000轉(zhuǎn)/分鐘，分離器上殼體5內(nèi)還焊裝有一個(gè)錐形導(dǎo)流筒15，用于引導(dǎo)流體的流動(dòng)方向和方式。
如圖2所示，一級(jí)分離器頂部安裝捕霧器16和氣體排出管線，底部安裝帶有低速砂泵20的管線，用于實(shí)施對(duì)一級(jí)分離后的高鉆屑含量鉆井液的沖洗，其流體入口通過管線連接到節(jié)流管匯18，二級(jí)分離器的流體入口通過管線與一級(jí)分離器的流體出口相連接，其氣體出口通過管線與一級(jí)分離器氣體出口管線上的節(jié)流器23相連接，流體出口通過管線聯(lián)接到振動(dòng)篩21上，這樣從井內(nèi)返出的含氣鉆井液受控于井口防噴器組19，通過管線進(jìn)入節(jié)流管匯18，再進(jìn)入一級(jí)分離器17分離出部分大氣泡，通過設(shè)在一級(jí)分離器17中部的出口管進(jìn)入二級(jí)分離器22，分離出的氣體經(jīng)節(jié)流器23排出，鉆井液經(jīng)過排出管進(jìn)入振動(dòng)篩21，捕霧器16聯(lián)接位于一級(jí)分離器頂部的氣體出口管前端，用于降低由一級(jí)分離器排除氣體中的含液量。
該設(shè)備在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)由一級(jí)分離器與二級(jí)分離器共同完成含氣鉆井液的液氣分離，含氣鉆井液首先流經(jīng)一級(jí)分離器，分離出部分大氣泡，經(jīng)一級(jí)分離后鉆井液進(jìn)入二級(jí)分離器，電機(jī)通過中心軸帶動(dòng)導(dǎo)流葉輪按一定的速度和方向旋轉(zhuǎn)，進(jìn)入二級(jí)分離器的鉆井液流經(jīng)錐形導(dǎo)流筒流到導(dǎo)流葉輪，旋轉(zhuǎn)的導(dǎo)流葉輪賦予鉆井液一定的離心力和伸展形態(tài)，實(shí)現(xiàn)分離鉆井液中氣體的功能。
權(quán)利要求1.一種鉆井液兩級(jí)除氣裝備，其特征在于，包括通過管線相連接的一級(jí)分離器和二級(jí)分離器，所述一級(jí)分離器頂部安裝有捕霧器和氣體排出管線，底部安裝帶有低速砂泵的管線，其流體入口通過管線連接到節(jié)流管匯，所述二級(jí)分離器的流體入口通過管線與一級(jí)分離器的流體出口相連接，其氣體出口通過管線與一級(jí)分離器氣體排出管線上的節(jié)流器相連接，流體出口則通過管線聯(lián)接到振動(dòng)篩上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆井液兩級(jí)除氣裝備，其特征在于，所述二級(jí)分離器包括分離器上殼體、分離器下殼體和電機(jī)，分離器上殼體與分離器下殼體通過法蘭相連接，分離器上殼體上焊接有鉆井液入口管和上腔氣體出口管，分離器下殼體上焊接有下腔氣體出口管、鉆井液出口管和分離器支架，電機(jī)通過法蘭短節(jié)安裝在分離器上殼體的頂部，分離器上殼體內(nèi)部焊裝有一個(gè)錐形導(dǎo)流筒，錐形導(dǎo)流筒的下方設(shè)有導(dǎo)流葉輪，該導(dǎo)流葉輪的中心軸通過聯(lián)軸器與電機(jī)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鉆井液兩級(jí)除氣裝備，其特征在于，所述分離器上殼體內(nèi)設(shè)有軸承總成，導(dǎo)流葉輪的中心軸穿過該軸承總成通過聯(lián)軸器與電機(jī)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆井液兩級(jí)除氣裝備，其特征在于，所述捕霧器聯(lián)接于一級(jí)分離器頂部的氣體排出管線前端。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種鉆井液兩級(jí)除氣裝備，它包括通過管線相連接的一級(jí)分離器和二級(jí)分離器，其中一級(jí)分離器頂部安裝捕霧器和氣體排出管線，底部安裝帶有低速砂泵的管線，其流體入口通過管線連接到節(jié)流管匯，二級(jí)分離器的流體入口通過管線與一級(jí)分離器的流體出口相連接，其氣體出口與一級(jí)分離器氣體出口管線上的節(jié)流器相連接，流體出口則通過管線聯(lián)接到振動(dòng)篩上。本實(shí)用新型可以提高含氣鉆井液的除氣效果，提高入井鉆井液密度的穩(wěn)定性，減少鉆井液的制備量和損失量，降低高壓井特別是高壓含氣井的鉆井及井控風(fēng)險(xiǎn)。
文檔編號(hào)E21B43/34GK2921260SQ200620007889
公開日2007年7月11日 申請(qǐng)日期2006年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月14日
發(fā)明者劉剛, 馮進(jìn), 李峰 申請(qǐng)人:劉剛