本實(shí)用新型涉及石油勘探技術(shù)領(lǐng)域,具體地說是一種綜合錄井無(wú)間斷旋升式脫氣筒。
背景技術(shù):
石油、天然氣具有揮發(fā)、可燃、導(dǎo)熱、吸附、溶解等性質(zhì)。氣體檢測(cè)是綜合錄井施工服務(wù)中的重要組成部分,氣體檢測(cè)是通過對(duì)鉆井液中石油、天然氣含量及組分的分析,以直接發(fā)現(xiàn)并評(píng)價(jià)油氣層的一種地球化學(xué)測(cè)井方法。主要硬件設(shè)備包括:全烴檢測(cè)儀、烴類組分檢測(cè)儀、非烴組分檢測(cè)儀(或二氧化碳檢測(cè)儀)、硫化氫檢測(cè)儀、脫氣器、氫氣發(fā)生器及空氣壓縮機(jī)等。其中,脫氣器是上述一切氣體檢測(cè)的基礎(chǔ),它的作用就是將鉆井液中的氣體經(jīng)過攪拌分離逸散出來(lái)。
常用的脫氣器主要有以下幾種類型:
(1)浮子式連續(xù)鉆井液脫氣器
浮子式連續(xù)鉆井液脫氣器簡(jiǎn)稱浮子式脫氣器,由鉆井液破碎葉片、集氣室、輸氣孔等組成,是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉的脫氣器。它利用鉆井液流動(dòng)產(chǎn)生的動(dòng)力破碎鉆井液,使其中的氣體自動(dòng)逸出。因其只能破碎鉆井液表層,故脫氣效率低,僅5%左右。利用該類脫氣器只能采集鉆井液中的游離氣。目前該類脫氣器已基本被淘汰。
(2)定量脫氣器
定量脫氣器是一種通過對(duì)一定量的鉆井液進(jìn)行徹底脫氣器的一種電動(dòng)脫氣器,非連續(xù)式。
(3)熱真空蒸餾脫氣器
熱真空蒸餾脫氣器俗稱全脫,是一種利用加熱真空蒸餾方式進(jìn)行間斷取樣脫氣的裝置,脫氣器效率高,一般可達(dá)95%以上,非連續(xù)式。
(4)電動(dòng)式連續(xù)脫氣器
電動(dòng)式連續(xù)鉆井液脫氣器簡(jiǎn)稱電動(dòng)式脫氣器,它應(yīng)用電動(dòng)攪拌破碎鉆井液,使其中的氣體逸出。該種脫氣器脫氣效率一般在20%左右,但深受鉆井液液面高低變化的影響而無(wú)法實(shí)現(xiàn)正真意義上的連續(xù)脫氣。
上述四種脫氣器隨著多年來(lái)在油氣勘探中的使用逐漸暴露出其突出而共同的缺點(diǎn),即無(wú)法實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)連續(xù)無(wú)間斷脫氣的目的。
長(zhǎng)期以來(lái),電動(dòng)式連續(xù)脫氣器在油氣勘探中的氣體檢測(cè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用,是氣體檢測(cè)的重要設(shè)備。電動(dòng)式連續(xù)脫氣器的基本工作原理就是電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)攪拌棒高速旋轉(zhuǎn),在脫氣室內(nèi)將鉆井液攪拌起來(lái)進(jìn)行破碎,使氣體逸散出來(lái)供氣體檢測(cè)用。但是,多年來(lái)的應(yīng)用證明,脫氣器自身深受鉆井液液面變化的影響,頻繁造成液面脫空,液面脫空后就接觸了空氣,中斷了連續(xù)脫氣?,F(xiàn)在,國(guó)際上有一種脫氣器是應(yīng)用吸管方式,即將一種管狀物置入鉆井液深處,靠吸附的原理來(lái)收集鉆井液,但是這種方式同時(shí)也吸附了鉆井液中的顆粒物而容易造成吸管堵塞,需要提出鉆井液面進(jìn)行顆粒物的排除,所以這時(shí)也就造成了氣體采集中斷,故也沒有實(shí)現(xiàn)連續(xù)性。概括起來(lái),上述諸種脫氣器存在著下述幾個(gè)方面的主要問題:
(1)脫氣效率低,無(wú)法滿足油氣勘探需要;
(2)人為調(diào)整脫氣器高度,工作量大;
(3)發(fā)現(xiàn)脫空再調(diào)整,已經(jīng)造成了氣體中斷,降低了工作質(zhì)量;
(4)液面高低變化頻繁,手動(dòng)操作脫氣器高度根本無(wú)法達(dá)到及時(shí)性;
(5)攪拌棒的攪拌原理無(wú)法排除高密度和高粘度鉆井液所產(chǎn)生的攪拌困難;
(6)脫氣器的架設(shè)安裝復(fù)雜,占用空間大,影響其它作業(yè);
(7)無(wú)法實(shí)現(xiàn)脫氣的自動(dòng)和連續(xù)性。
在石油地質(zhì)工作中,油氣勘探現(xiàn)場(chǎng)沒有綜合錄井無(wú)間斷旋升式脫氣筒,靠的是地質(zhì)工作人員在布滿粉塵的環(huán)境中的原始操作,而沒有統(tǒng)一科學(xué)規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的技術(shù)任務(wù)是解決現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種綜合錄井無(wú)間斷旋升式脫氣筒。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是按以下方式實(shí)現(xiàn)的,該綜合錄井無(wú)間斷旋升式脫氣筒,其結(jié)構(gòu)包括缸體、支桿轉(zhuǎn)軸和旋升翼,
缸體的底端設(shè)置有不銹鋼濾網(wǎng);
缸體的底部側(cè)壁上開設(shè)有平衡孔,平衡孔內(nèi)設(shè)置有平衡濾網(wǎng);
缸體的內(nèi)腔上部設(shè)置有頂部濾網(wǎng),頂部濾網(wǎng)一周與缸體內(nèi)壁之間通過鎖扣連接;
頂部濾網(wǎng)上方與缸體頂端之間構(gòu)成集氣室;集氣室內(nèi)設(shè)置有集氣室擋罩,集氣室擋罩設(shè)置為扇環(huán)形結(jié)構(gòu),上端擴(kuò)口朝上并與缸體內(nèi)壁固定連接,下端縮口朝下;
頂部濾網(wǎng)下方的缸體側(cè)壁上連通有一排液管,排液管的管口斜向下朝向,且排液管的管軸與缸體成45°的傾斜角度;
密封連接盤固定設(shè)置在缸體頂端,并與缸體頂端密封連接;
密封連接盤的盤面上設(shè)置有樣氣出氣管和空氣進(jìn)入管;
密封連接盤上固定設(shè)置有電動(dòng)機(jī),電動(dòng)機(jī)輸出電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸,電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸通過連接鎖銷同軸連接支桿轉(zhuǎn)軸,頂部濾網(wǎng)下方的支桿轉(zhuǎn)軸的軸身上設(shè)置有旋升翼;旋升翼旋繞在支桿轉(zhuǎn)軸上,旋升翼翼面為扇面;
缸體頂端兩側(cè)分別設(shè)置有鎖扣支架,鎖扣支架上設(shè)置有滑動(dòng)鎖扣用于和缸體支撐物固定連接。
不銹鋼濾網(wǎng)的篩目為200目,不銹鋼濾網(wǎng)和缸體底部之間可拆卸連接。
平衡濾網(wǎng)的篩目為20目,平衡濾網(wǎng)與缸體平衡孔之間采用絲扣連接。
密封連接盤和缸體頂端絲扣連接,密封連接盤和缸體之間通過密封膠墊實(shí)現(xiàn)密封連接。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比所產(chǎn)生的有益效果是:
該綜合錄井無(wú)間斷旋升式脫氣筒利用旋升翼將鉆井液從底部旋起上升且在慣性旋轉(zhuǎn)力的作用下進(jìn)行了初步螺旋式破碎,同時(shí)旋升的鉆井液和缸體碰撞也產(chǎn)生破碎,最后碰到頂部濾網(wǎng)實(shí)現(xiàn)再次破碎,從而逸散出鉆井液中的氣體。
該綜合錄井無(wú)間斷旋升式脫氣筒實(shí)現(xiàn)了對(duì)鉆井液脫氣的連續(xù)、自動(dòng)和高效,達(dá)到了真正意義上的無(wú)間斷脫氣??蓮V泛應(yīng)用于石油天然氣勘探施工中綜合錄井的氣體采集檢測(cè)工作中,同時(shí),也適用于與此類似的其它工作領(lǐng)域,是綜合錄井工作的重要裝置。
該綜合錄井無(wú)間斷旋升式脫氣筒在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用中能夠充分消除各種不利因素,確保了油氣勘探中鉆井液所含氣體連續(xù)脫出,提升了工作時(shí)效,保障了油氣勘探效益,有助于精細(xì)高效勘探??茖W(xué)合理的設(shè)計(jì)降低了勞動(dòng)者的勞動(dòng)強(qiáng)度,保障了工作質(zhì)量。這種綜合錄井無(wú)間斷旋升式脫氣筒不但能夠在油氣勘探的氣體采集中得到高效應(yīng)用,而且可應(yīng)用在需要旋升脫氣的其它職業(yè)領(lǐng)域。
該綜合錄井無(wú)間斷旋升式脫氣筒的通體設(shè)計(jì)符合現(xiàn)場(chǎng)氣體采集連續(xù)無(wú)間斷的要求,操作簡(jiǎn)便,維護(hù)簡(jiǎn)單,徹底解決了氣體在有限空間內(nèi)的脫空問題。
該綜合錄井無(wú)間斷旋升式脫氣筒創(chuàng)造了以下功能和優(yōu)點(diǎn):
(1)提高了脫氣效率,確保了油氣勘探效益;
(2)無(wú)需人為調(diào)整脫氣器高度,降低了作業(yè)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度;
(3)旋升范圍一直在鉆井液面范圍內(nèi),不會(huì)造成氣體中斷,提高了工作質(zhì)量;
(4)無(wú)論液面高低變化多頻繁,始終確保了液面能夠達(dá)到氣體檢測(cè)要求的位置;
(5)靠旋翼旋升液面,避免了攪拌棒攪拌受高密度和高粘度鉆井液所產(chǎn)生的攪拌困難問題;
(6)架設(shè)安裝方便,占用空間小,不影響其它作業(yè);
(7)實(shí)現(xiàn)了脫氣的自動(dòng)和連續(xù)性。
該綜合錄井無(wú)間斷旋升式脫氣筒設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安全可靠、使用方便、易于維護(hù),具有很好的推廣使用價(jià)值。
附圖說明
附圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖中的標(biāo)記分別表示:
1、缸體,2、不銹鋼濾網(wǎng),3、平衡孔,4、平衡濾網(wǎng),5、頂部濾網(wǎng),6、鎖扣,
7、集氣室,8、集氣室擋罩,
9、排液管,
10、密封連接盤,11、樣氣出氣管,12、空氣進(jìn)入管,
13、電動(dòng)機(jī),14、電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸,15、連接鎖銷,16、支桿轉(zhuǎn)軸,17、旋升翼,
18、鎖扣支架,19、滑動(dòng)鎖扣。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的綜合錄井無(wú)間斷旋升式脫氣筒作以下詳細(xì)說明。
如附圖所示,本實(shí)用新型的綜合錄井無(wú)間斷旋升式脫氣筒,其結(jié)構(gòu)包括缸體、支桿轉(zhuǎn)軸和旋升翼,
缸體1的底端設(shè)置有不銹鋼濾網(wǎng)2;
缸體1的底部側(cè)壁上開設(shè)有平衡孔3,平衡孔3內(nèi)設(shè)置有平衡濾網(wǎng)4;
缸體1的內(nèi)腔上部設(shè)置有頂部濾網(wǎng)5,頂部濾網(wǎng)5一周與缸體內(nèi)壁之間通過鎖扣6連接;
頂部濾網(wǎng)5上方與缸體頂端之間構(gòu)成集氣室7;集氣室7內(nèi)設(shè)置有集氣室擋罩8,集氣室擋罩設(shè)置為扇環(huán)形結(jié)構(gòu),上端擴(kuò)口朝上并與缸體內(nèi)壁固定連接,下端縮口朝下;
頂部濾網(wǎng)5下方的缸體側(cè)壁上連通有一排液管9,排液管9的管口斜向下朝向,且排液管的管軸與缸體成45°的傾斜角度;
密封連接盤10固定設(shè)置在缸體頂端,并與缸體頂端密封連接;
密封連接盤10的盤面上設(shè)置有樣氣出氣管11和空氣進(jìn)入管12;
密封連接盤10上固定設(shè)置有電動(dòng)機(jī)13,電動(dòng)機(jī)輸出電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸14,電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸14通過連接鎖銷15同軸連接支桿轉(zhuǎn)軸16,頂部濾網(wǎng)下方的支桿轉(zhuǎn)軸的軸身上設(shè)置有旋升翼17;旋升翼17旋繞在支桿轉(zhuǎn)軸16上,旋升翼翼面為扇面;
缸體頂端兩側(cè)分別設(shè)置有鎖扣支架18,鎖扣支架18上設(shè)置有滑動(dòng)鎖扣19用于和缸體支撐物固定連接。
不銹鋼濾網(wǎng)的篩目為200目,不銹鋼濾網(wǎng)和缸體底部之間可拆卸連接。
平衡濾網(wǎng)的篩目為20目,平衡濾網(wǎng)與缸體平衡孔之間采用絲扣連接。
密封連接盤和缸體頂端絲扣連接,密封連接盤和缸體之間通過密封膠墊實(shí)現(xiàn)密封連接。
該綜合錄井無(wú)間斷旋升式脫氣筒整體為優(yōu)質(zhì)不銹鋼制,缸體壁厚3.0mm,缸體為中空?qǐng)A柱形,長(zhǎng)1000mm,內(nèi)徑200mm。
缸體的底部設(shè)置不銹鋼濾網(wǎng),用來(lái)隔離鉆井液中較大的顆粒物或其它雜質(zhì),使其不能進(jìn)入缸體。底部濾網(wǎng)的篩目為200目,濾網(wǎng)為可拆卸式,和缸體螺絲緊固。
平衡濾網(wǎng):在缸體的下方距底緣50mm處環(huán)形等距開設(shè)4個(gè)平衡孔,孔徑50mm。平衡濾網(wǎng)的篩目為20目,與缸體絲扣連接,可更換,用來(lái)平衡鉆井液的進(jìn)液量。
頂部濾網(wǎng):缸體的上部設(shè)置頂部濾網(wǎng),300篩目,直徑200mm,和缸體鎖扣連接,從缸體上部裝入。頂部濾網(wǎng)用來(lái)破碎鉆井液。
排液管:距缸體頂部上緣160mm出設(shè)排液口一個(gè),排液口孔徑80mm,上緣長(zhǎng)100mm,斜向下與缸體成45°角。旋升的鉆井液在缸內(nèi)壓差作用下從排液口排出,而破碎逸散出的氣體在抽吸作用下運(yùn)移到集氣室中。
集氣室是指頂部濾網(wǎng)以上的空間,空間內(nèi)設(shè)置集氣室擋罩。集氣室擋罩為碗型,中空,上部孔徑200mm,底部孔徑100mm,高50mm,和缸體鎖扣連接,逸散到集氣室內(nèi)的氣體在抽吸作用下進(jìn)入密封連接盤上的樣氣出口。
密封連接盤:密封連接盤連接缸體和電動(dòng)機(jī),連接盤上有樣氣(氣體)出口和空氣入口,連接盤直徑206mm。
樣氣出氣管:氣體出口設(shè)在連接盤的一側(cè),和連接盤貫通連接,孔徑10mm,高100mm,距離缸體臂緣25mm。
空氣進(jìn)入管:空氣入口設(shè)在連接盤的另一側(cè),和連接盤貫通連接,孔徑10mm,高100mm, 距離缸體臂緣25mm??諝馊肟谧鳛閰⒈葰馄胶饧瘹馐覂?nèi)的壓力。密封連接盤和缸體絲扣連接,和電動(dòng)機(jī)絲扣連接。
密封連接盤和缸體之間用密封膠墊實(shí)現(xiàn)密封。
旋升翼:旋升翼旋繞在支桿轉(zhuǎn)軸上,支桿轉(zhuǎn)軸直徑20mm,旋升翼翼面為扇面,共九個(gè)扇面,同軸向仰起排列,仰角30°,單側(cè)翼展70mm,總翼高800mm,底部第一個(gè)翼面距底部濾網(wǎng)30mm。旋升翼將鉆井液從底部旋起上升且在慣性旋轉(zhuǎn)力的作用下進(jìn)行了初步螺旋式破碎,同時(shí)旋升的鉆井液和缸體碰撞也產(chǎn)生破碎,最后碰到頂部濾網(wǎng)實(shí)現(xiàn)再次破碎,從而逸散出鉆井液中的氣體。旋升翼的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力由三相異步電動(dòng)機(jī)提供,電動(dòng)機(jī)和旋升翼支桿轉(zhuǎn)軸通過六棱連接鎖銷連接。
三相異步電動(dòng)機(jī):三相異步電動(dòng)機(jī)為本安型,轉(zhuǎn)速1350轉(zhuǎn)/分鐘,供電電壓380V,功率750W。無(wú)間斷旋升式脫氣筒整體在安裝時(shí)通過鎖扣支架固定。
鎖扣支架。鎖扣支架分布在缸體上緣兩側(cè),單側(cè)支架長(zhǎng)600mm,寬70mm,厚20mm,長(zhǎng)方體實(shí)心狀。支架上設(shè)置兩個(gè)可滑動(dòng)鎖扣,用來(lái)和支撐物固定。