本發(fā)明涉及石油勘探技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種石油勘探懸浮式脫氣裝置。

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)。油田氣主要組成為甲烷（c1）、重?zé)N(c2、c3……)及少量h2、co2、n2、co、h2s等氣體。一般油田氣重?zé)N相對(duì)含量為10%～35%，氣田氣重?zé)N相對(duì)含量為0～2%，凝析氣重?zé)N相對(duì)含量為10%～13%。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，脫氣裝置是上述所有氣體檢測(cè)的基礎(chǔ)，它的作用就是將游離于鉆井液中的氣體經(jīng)過攪拌分離而逸散出來。

常用的脫氣裝置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、樣氣出口等組成，是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉的脫氣裝置。它利用鉆井液自流動(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，但屬于非連續(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，但屬于非連續(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)，即無法實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)連續(xù)無間斷脫氣的目的。

長(zhǎng)期以來，電動(dòng)式連續(xù)脫氣器在油氣勘探中的氣體檢測(cè)領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用，是氣體檢測(cè)的重要設(shè)備和手段。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)將鉆井液攪拌起來進(jìn)行破碎，使氣體逸散出來供氣體檢測(cè)用。但是，多年來的應(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)實(shí)質(zhì)意義上的連續(xù)脫氣。概括起來，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，無法滿足油氣勘探需要；

（2）人為調(diào)整脫氣器高度，工作量大，危險(xiǎn)性大；

（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法達(dá)到及時(shí)性；

（5）攪拌棒的攪拌原理無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)，且不利于職業(yè)健康保護(hù)；

（7）無法實(shí)現(xiàn)脫氣的自動(dòng)和連續(xù)性，影響油氣勘探效益。

在油氣勘探中，現(xiàn)場(chǎng)還沒有一種經(jīng)濟(jì)實(shí)用可靠的懸浮式脫氣裝置，靠的是操作人員過渡的體力支出和不安全操作，也直接影響到了油氣勘探效益。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的技術(shù)任務(wù)是解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種石油勘探懸浮式脫氣裝置。

本發(fā)明的技術(shù)方案是按以下方式實(shí)現(xiàn)的，該石油勘探懸浮式脫氣裝置，其結(jié)構(gòu)包括浮筒和脫氣室，

浮筒設(shè)置為上下端端面均封閉、且環(huán)形內(nèi)外壁均封閉的圓柱環(huán)形筒體，浮筒中心開設(shè)有浮筒中孔；

脫氣室設(shè)置為豎直方向的圓柱形筒體，脫氣室從浮筒中孔貫穿浮筒，浮筒中孔的內(nèi)壁和脫氣室外壁之間密封無縫焊接式固定連接；

脫氣室的高度大于浮筒的厚度，

脫氣室的頂部探出浮筒中孔頂端，脫氣室的底部探出浮筒中孔底端；

脫氣室的底部開口并浸泡在鉆井液液面以下；

脫氣室主體一側(cè)的側(cè)身上連接有一斜向下設(shè)置的鉆井液出口管；

脫氣室內(nèi)腔的上部空間設(shè)置有斜坡?lián)醢?，斜坡?lián)醢鍖⒚摎馐业捻敳靠臻g分隔為儲(chǔ)氣室，斜坡?lián)醢逦挥趦?chǔ)氣室的底部，斜坡?lián)醢寰哂袕闹苓吀呦蛑行牡偷钠露?，坡度設(shè)置為45°，斜坡?lián)醢逯行拈_設(shè)有透氣孔，透氣孔將儲(chǔ)氣室內(nèi)腔與脫氣室內(nèi)腔連通；

脫氣室頂面配置有空氣入口管和樣氣出口管，空氣入口管和樣氣出口管均與儲(chǔ)氣室內(nèi)腔連通；

脫氣室頂面中心固定配置有電機(jī)，電機(jī)硬連接輸出驅(qū)動(dòng)攪拌軸，攪拌軸通過脫氣室頂面的軸封穿入到脫氣室內(nèi)腔，攪拌軸穿過斜坡?lián)醢宓耐笟饪撞⑾蛎摎馐覂?nèi)腔的底部延伸，

于攪拌軸的底端固定連接有攪拌橫桿，攪拌橫桿與攪拌軸互相垂直；

于攪拌軸兩側(cè)的攪拌橫桿的桿身上均設(shè)置有沿?cái)嚢铏M桿長(zhǎng)度方向等距間隔的攪拌齒，攪拌齒的齒尖豎直朝上，齒尖設(shè)置為翼型切面齒尖。

浮筒的頂面配置有掛環(huán)；

浮筒的頂面配置有加水口，加水口上有封蓋；

浮筒的底面邊緣配置有放水口，放水口上配置有螺絲封蓋。

樣氣出口管采用上端細(xì)、下端粗的變徑的倒漏斗狀結(jié)構(gòu)，樣氣出口管頂端連接樣氣軟管。

電機(jī)采用防爆電機(jī)。

電機(jī)的頂部連接有豎直設(shè)置的伸縮桿，伸縮桿的頂端固定連接有橫向的撐桿。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比所產(chǎn)生的有益效果是：

該石油勘探懸浮式脫氣裝置解決了傳統(tǒng)設(shè)備無法實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)連續(xù)無間斷脫氣的這一難題，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間斷脫氣。

該石油勘探懸浮式脫氣裝置的通體設(shè)計(jì)符合現(xiàn)場(chǎng)氣體采集連續(xù)無間斷的要求，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。

該石油勘探懸浮式脫氣裝置具有以下性能優(yōu)點(diǎn)：

（1）脫氣效率高，能完全滿足油氣勘探需要；

（2）不需要人為調(diào)整脫氣裝置高度，減少了工作量大，降低了操作風(fēng)險(xiǎn)；

（3）不再發(fā)生脫空現(xiàn)象，不會(huì)造成氣體中斷，提升了工作質(zhì)量；

（4）不存在液面高低變化造成氣體檢測(cè)影響，該裝置自身實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)自動(dòng)調(diào)整；

（5）攪拌棒的攪拌原理滿足了高效攪拌的要求，不受高密度和高粘度鉆井液所產(chǎn)生的攪拌困難影響，攪拌棒的側(cè)翼結(jié)構(gòu)在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生了自身旋浮力；

（6）該脫氣裝置的架設(shè)安裝簡(jiǎn)便，占用空間小，不影響其它交叉作業(yè)，有利于職業(yè)健康保護(hù)；

（7）完全實(shí)現(xiàn)了脫氣的自動(dòng)和連續(xù)性，確保了油氣勘探效益。

該石油勘探懸浮式脫氣裝置在現(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。這種懸浮式脫氣裝置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。

該石油勘探懸浮式脫氣裝置可廣泛應(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。

該石油勘探懸浮式脫氣裝置設(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是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖中的標(biāo)記分別表示：

1、浮筒，2、浮筒中孔，

3、脫氣室，4、鉆井液出口管，

5、斜坡?lián)醢澹?、儲(chǔ)氣室，7、透氣孔，

8、空氣入口管，9、樣氣出口管，

10、電機(jī)，11、攪拌軸，12、攪拌橫桿，13、攪拌齒，14、翼型切面齒尖，

15、掛環(huán)，16、加水口，17、封蓋，

18、放水口，19、螺絲封蓋，

20、樣氣軟管，

21、伸縮桿，22、撐桿。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的石油勘探懸浮式脫氣裝置作以下詳細(xì)說明。

如附圖所示，本發(fā)明的石油勘探懸浮式脫氣裝置，其結(jié)構(gòu)包括浮筒和脫氣室，

浮筒1設(shè)置為上下端端面均封閉、且環(huán)形內(nèi)外壁均封閉的圓柱環(huán)形筒體，浮筒中心開設(shè)有浮筒中孔2；

脫氣室3設(shè)置為豎直方向的圓柱形筒體，脫氣室從浮筒中孔貫穿浮筒，浮筒中孔的內(nèi)壁和脫氣室外壁之間密封無縫焊接式固定連接；

脫氣室3的高度大于浮筒的厚度，

脫氣室3的頂部探出浮筒中孔2頂端，脫氣室的底部探出浮筒中孔2底端；

脫氣室3的底部開口并浸泡在鉆井液液面以下；

脫氣室3主體一側(cè)的側(cè)身上連接有一斜向下設(shè)置的鉆井液出口管4；

脫氣室3內(nèi)腔的上部空間設(shè)置有斜坡?lián)醢?，斜坡?lián)醢?將脫氣室的頂部空間分隔為儲(chǔ)氣室6，斜坡?lián)醢?位于儲(chǔ)氣室的底部，斜坡?lián)醢?具有從周邊高向中心低的坡度，坡度設(shè)置為45°，斜坡?lián)醢逯行拈_設(shè)有透氣孔7，透氣孔7將儲(chǔ)氣室內(nèi)腔與脫氣室內(nèi)腔連通；

脫氣室3頂面配置有空氣入口管8和樣氣出口管9，空氣入口管8和樣氣出口管9均與儲(chǔ)氣室內(nèi)腔連通；

脫氣室頂面中心固定配置有電機(jī)10，電機(jī)10硬連接輸出驅(qū)動(dòng)攪拌軸11，攪拌軸11通過脫氣室頂面的軸封穿入到脫氣室內(nèi)腔，攪拌軸穿過斜坡?lián)醢宓耐笟饪撞⑾蛎摎馐覂?nèi)腔的底部延伸，

于攪拌軸11的底端固定連接有攪拌橫桿12，攪拌橫桿12與攪拌軸11互相垂直；

于攪拌軸11兩側(cè)的攪拌橫桿的桿身上均設(shè)置有沿?cái)嚢铏M桿長(zhǎng)度方向等距間隔的攪拌齒13，攪拌齒的齒尖豎直朝上，齒尖設(shè)置為翼型切面齒尖14。

浮筒的頂面配置有掛環(huán)15；

浮筒的頂面配置有加水口16，加水口16上有封蓋17；

浮筒的底面邊緣配置有放水口18，放水口上配置有螺絲封蓋19。

樣氣出口管9采用上端細(xì)、下端粗的變徑的倒漏斗狀結(jié)構(gòu)，樣氣出口管頂端連接樣氣軟管20。

電機(jī)采用防爆電機(jī)。

電機(jī)的頂部連接有豎直設(shè)置的伸縮桿21，伸縮桿的頂端固定連接有橫向的撐桿22。

該石油勘探懸浮式脫氣裝置的具體制作加工實(shí)例如下：

(1)浮筒。浮筒為中孔圓柱形，直徑400mm，高260mm，中孔直徑170mm，脫氣室穿過中空和浮筒實(shí)現(xiàn)無縫連接。浮筒上包括：

掛環(huán)。在浮筒頂面的三個(gè)邊緣等角位置各焊接一個(gè)掛環(huán)，用于彈性繩索限位掛接。

加水口。浮筒頂面邊緣一側(cè)距邊緣20mm處設(shè)加水口一個(gè)，加水口有封蓋，口徑30mm，向浮筒中加水可以克服由于鉆井液的密度和粘度的不同而產(chǎn)生的浮力不同，以確保對(duì)攪拌棒浸入鉆井液液面的控制。

放水口。浮筒底面邊緣一側(cè)距邊緣20mm處設(shè)放水口一個(gè)，放水口有螺絲封蓋，口徑30mm，通過放水來調(diào)整浮筒產(chǎn)生的浮力大小。浮筒內(nèi)可以加水也可以不加水，這要根據(jù)在浮力下的浮筒位置確定，實(shí)時(shí)調(diào)整。

(2)脫氣室。脫氣室穿過浮筒中孔，直徑170mm，伸出浮筒底面150mm，伸出浮筒頂面100mm，即脫氣室（包括儲(chǔ)氣室）的整體高度為410mm。脫氣室的底部是一中空?qǐng)A面，直徑100mm，浸泡在鉆井液液面下。

鉆井液出口管位于攪拌橫桿攪拌齒的上方的脫氣室一側(cè)，距脫氣室底面300mm處開孔呈15o斜向下角度穿過浮筒設(shè)鉆井液出口一處，出口直徑50mm。鉆井液出口管自脫氣室穿過浮筒內(nèi)腔，并穿過浮筒外環(huán)壁向外延伸探出，將脫氣室內(nèi)攪拌脫氣后的鉆井液排出。

儲(chǔ)氣室。脫氣室的上方為儲(chǔ)氣室，儲(chǔ)氣室為在脫氣室上方周圍加入斜坡?lián)醢鍢?gòu)成，斜坡邊緣距脫氣室頂面60mm，坡度45o，中間有孔，孔徑80mm。自脫氣室內(nèi)攪拌出的氣體在吸附作用下進(jìn)入儲(chǔ)氣室儲(chǔ)集。

空氣入口。脫氣室頂面距邊緣50mm處設(shè)空氣入口一個(gè)，空氣入口為倒置漏斗型，底部孔徑30mm、頂部孔徑8mm，上面焊接一段長(zhǎng)度30mm、內(nèi)徑為8mm的管，用于連接空氣軟管。

樣氣出口。脫氣室頂面距邊緣50mm處設(shè)樣氣出口一個(gè)，樣氣出口為倒置漏斗型，底部孔徑30mm、頂部孔徑8mm，上面焊接一段長(zhǎng)度30mm、內(nèi)徑為8mm的管，用于連接樣氣軟管。

攪拌棒（攪拌軸）。從電機(jī)到攪拌棒立桿長(zhǎng)260mm，直徑8mm；攪拌棒橫桿長(zhǎng)130mm，直徑8mm。攪拌棒的橫桿上兩側(cè)各均勻布置5個(gè)攪拌齒，攪拌齒的下部為柱形，上部為切面，攪拌齒直徑6mm，攪拌齒嵌入到橫桿中，齒高30mm，切面和柱面平分高度。攪拌棒橫桿為翼型結(jié)構(gòu)（風(fēng)扇葉片狀），即將橫桿沿45o切面切至距離攪拌棒立桿5mm處。切面結(jié)構(gòu)會(huì)使橫桿在高速旋轉(zhuǎn)式產(chǎn)生自升力，配合浮筒浮力達(dá)到懸浮穩(wěn)定狀態(tài)。

(3)電機(jī)。防爆電機(jī)，電機(jī)在脫氣室頂面居中無縫絲扣連接，轉(zhuǎn)速1500轉(zhuǎn)/分鐘,功率500w。電機(jī)軸和攪拌棒立桿鎖扣連接，便于拆卸。電機(jī)通過電機(jī)機(jī)架的頂面連接伸縮桿。

(4)伸縮桿。伸縮桿為輔助桿，用于平衡裝置整體，伸縮桿可多段嵌入無阻伸縮但確保垂向伸縮運(yùn)動(dòng)。伸縮桿的上面連接撐桿，撐桿可以在橫向上固定伸縮桿。伸縮桿的伸縮作用給整體石油勘探懸浮式脫氣裝置的浮筒一個(gè)上下自由漂浮的行程，在鉆井液液面上，體石油勘探懸浮式脫氣裝置利用浮筒的浮力漂浮在鉆井液液面上。