應(yīng)用于隨鉆測(cè)井的井下過濾裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于油氣勘探開發(fā)領(lǐng)域，具體涉及到一種應(yīng)用于隨鉆測(cè)井的井下過濾
目.0
【背景技術(shù)】
[0002]目前隨鉆測(cè)井技術(shù)和氣體分離及檢測(cè)相關(guān)技術(shù)快速發(fā)展，井下隨鉆氣體檢測(cè)成為錄井行業(yè)的一個(gè)主要研宄方向。相比傳統(tǒng)地面氣測(cè)錄井，井下隨鉆氣體檢測(cè)是在井下高溫、高壓環(huán)境下對(duì)環(huán)狀空間中的鉆井液(以下簡(jiǎn)稱環(huán)空鉆井液)內(nèi)溶解的氣體(如:甲烷、二氧化碳、硫化氫等)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)分析，以判斷氣體是否存在。
[0003]井下隨鉆氣體檢測(cè)技術(shù)以氣體為研宄對(duì)象，首先需將環(huán)空鉆井液采集到井下測(cè)試裝置內(nèi)，然后從采集到的鉆井液中完成氣體的分離。環(huán)空鉆井液攜帶有大量固相顆粒，大顆粒進(jìn)入測(cè)試裝置內(nèi)不可避免地堵塞其流體管路，并降低敏感元器件(液壓閥、液壓缸、溫度傳感器、壓力傳感器、密封圈等)的使用壽命，甚至使其損壞。
[0004]為了使采集到測(cè)試裝置內(nèi)的鉆井液足夠純凈，通常在測(cè)試裝置入口處布置過濾裝置。但測(cè)試裝置在長(zhǎng)時(shí)間工作過程中，固相顆粒將會(huì)逐漸堆積在濾網(wǎng)上最終使濾網(wǎng)堵塞，導(dǎo)致鉆井液無法正常流入，此時(shí)測(cè)試裝置需中斷勘探任務(wù)，并被上提到地面進(jìn)行清理，這將降低工作效率，大大增加鉆探成本。因此，測(cè)試裝置需要一種井下過濾裝置，該裝置能在高溫、高壓、強(qiáng)腐蝕和空間狹小等極端環(huán)境中長(zhǎng)時(shí)間可靠工作，以滿足井下隨鉆檢測(cè)的需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能在井下長(zhǎng)時(shí)間可靠工作的過濾裝置。
[0006]本實(shí)用新型井下過濾裝置從中心至外周依次包括螺旋軸、濾網(wǎng)、套筒；螺旋軸的頂端通過上軸承固定于上接頭，末端通過下軸承固定于下接頭；下接頭的末端通過法蘭連接端蓋，下接頭的末端與端蓋交接處設(shè)有墊片，通過墊片調(diào)整上軸承、下軸承的游隙和預(yù)緊，使上軸承止動(dòng)于嵌在上接頭溝槽內(nèi)的彈性擋圈；螺旋軸的頂端通過聯(lián)軸器連接浸油電機(jī)；上接頭、下接頭均可通過螺紋連接其它裝置套筒；
[0007]上接頭的下內(nèi)腔、濾網(wǎng)內(nèi)表面、下接頭的上內(nèi)腔、螺旋軸外壁構(gòu)成充滿未經(jīng)過濾的環(huán)空鉆井液的腔室a ;上接頭上開有一通孔，該通孔與腔室a連通，并作為過濾后的環(huán)空鉆井液出口 ；下接頭上也開有一通孔，該通孔與腔室a連通，并作為環(huán)空鉆井液入口 ；
[0008]濾網(wǎng)外表面與套筒的內(nèi)表面構(gòu)成環(huán)空鉆井液的濾液腔室b，腔室b與濾液管路的一端連通，濾液管路的另一端通過上接頭上的其他裝置連通到檢測(cè)腔；所述腔室b還與反清洗液管路的一端連通，反清洗液管路的另一端與下行鉆井液連通；所述的反清洗液管路上設(shè)有截止閥，通過截止閥控制該管路的流通與斷開；
[0009]上接頭的上內(nèi)腔通過油孔與下接頭的下內(nèi)腔連通，并構(gòu)成腔室c ;腔室c內(nèi)充滿液壓油，并與測(cè)試裝置的油箱連通；
[0010]所述的腔室a與腔室b之間利用O型圈實(shí)現(xiàn)固相顆粒與濾液之間的靜密封，腔室a與腔室c之間利用密封圈實(shí)現(xiàn)環(huán)空鉆井液與液壓油的動(dòng)密封。
[0011]所述的套筒的外直徑為80?100mm，螺旋軸、濾網(wǎng)設(shè)于套筒內(nèi)部，整個(gè)裝置徑向尺寸?。?br>[0012]所述的螺旋軸為變直徑式。
[0013]本實(shí)用新型的有效效果:
[0014]本實(shí)用新型裝置能夠在井下高溫、高壓和強(qiáng)腐蝕等惡劣環(huán)境中連續(xù)工作，具有主動(dòng)刮除濾餅和反沖洗濾網(wǎng)的功能，解決了井下固相過濾的問題；同時(shí)還具有尺寸小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于安裝，工作可靠等特點(diǎn)。
【附圖說明】
[0015]圖1為本實(shí)用新型井下過濾模塊的俯視圖；
[0016]圖2為本實(shí)用新型井下過濾模塊與其它模塊連接的示意圖；
[0017]圖3為本實(shí)用新型井下過濾模塊的A-A視圖；
[0018]圖4為本實(shí)用新型井下過濾模塊的B-B視圖；
[0019]圖5為本實(shí)用新型井下過濾模塊的C-C視圖；
[0020]其中濾網(wǎng)I，上接頭2，套筒3，下接頭4，螺旋軸5，密封圈6，O型圈7，聯(lián)軸器8，外筒9，上軸承10-1，下軸承10-2，彈性擋圈11，端蓋12，反清洗液管路13，濾液管路14，油孔15，截止閥16。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合具體附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的分析。
[0022]如圖1、3所示，本實(shí)用新型井下過濾裝置從中心至外周依次包括螺旋軸5、濾網(wǎng)1、套筒3 ;螺旋軸5的頂端通過上軸承10-1固定于上接頭2，末端通過下軸承10-2固定于下接頭4 ;下接頭4的末端通過法蘭連接端蓋12，下接頭4的末端與端蓋12交接處設(shè)有墊片，通過墊片調(diào)整上軸承10-1、下軸承10-2的游隙和預(yù)緊，使上軸承10-1止動(dòng)于嵌在上接頭2溝槽內(nèi)的彈性擋圈11 ;螺旋軸5的頂端通過聯(lián)軸器8連接浸油電機(jī)；上接頭2、下接頭4均可通過螺紋連接其它裝置套筒；
[0023]如圖2、4所示，上接頭2的下內(nèi)腔、濾網(wǎng)I內(nèi)表面、下接頭4的上內(nèi)腔、螺旋軸5外壁構(gòu)成充滿未經(jīng)過濾的環(huán)空鉆井液的腔室a ;上接頭2上開有一通孔，該通孔與腔室a連通，并作為過濾后的環(huán)空鉆井液出口 ；下接頭4上也開有一通孔，該通孔與腔室a連通，并作為環(huán)空鉆井液入口；
[0024]濾網(wǎng)I外表面與套筒3的內(nèi)表面構(gòu)成環(huán)空鉆井液的濾液腔室b，腔室b與濾液管路14的一端連通，濾液管路14的另一端通過上接頭2上的其他裝置連通到檢測(cè)腔；所述腔室b還與反清洗液管路13的一端連通，反清洗液管路13的另一端與下行鉆井液連通；所述的反清洗液管路13上設(shè)有截止閥16，通過截止閥16控制該管路的流通與斷開；
[0025]如圖5所示，上接頭2的上內(nèi)腔通過油孔15與下接頭4的下內(nèi)腔連通，并構(gòu)成腔室c ;腔室c內(nèi)充滿液壓油，并與測(cè)試裝置的油箱連通；
[0026]所述的腔室a與腔室b之間利用O型圈7實(shí)現(xiàn)固相顆粒與濾液之間的靜密封，腔室a與腔室c之間利用密封圈6實(shí)現(xiàn)環(huán)空鉆井液與液壓油的動(dòng)密封。
[0027]所述的套筒3的外直徑為80?100mm，螺旋軸5、濾網(wǎng)I設(shè)于套筒3內(nèi)部，整個(gè)裝置徑向尺寸??；
[0028]工作過程:
[0029]當(dāng)螺旋軸5在濾網(wǎng)I中高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，下接頭4入口處形成低壓區(qū)，環(huán)空鉆井液被吸入腔室a。由于本實(shí)用新型中螺旋軸5為變直徑式，其直徑從末端至頂端逐漸增小，因此螺旋軸5與濾網(wǎng)I內(nèi)表面形成的濾室容積逐漸減小，環(huán)空鉆井液在壓力逐漸增加的螺旋軸5內(nèi)被擠壓，同時(shí)被向上排送至環(huán)空，而環(huán)空鉆井液的濾液經(jīng)過濾網(wǎng)I進(jìn)入腔室b。
[0030]進(jìn)一步，所述濾網(wǎng)I是一種楔形篩網(wǎng)，篩條呈周向焊接在支撐條上。每一個(gè)篩條的截面都是楔形，相鄰兩根篩條間隙之間形成楔形空間，該楔形空間窄邊靠?jī)?nèi)。過濾時(shí)，濾液在壓力的作用下從濾網(wǎng)I的間隙流過，固相顆粒則被阻留在濾網(wǎng)I的內(nèi)表面。
[0031]由于螺旋軸5的螺棱與所述濾網(wǎng)I的內(nèi)表面接觸。螺旋軸5在轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中，螺棱不斷地將附著在內(nèi)表面上的濾餅刮除，并將刮除的固相顆粒向出口排送，使濾網(wǎng)I能持續(xù)進(jìn)行過濾，防止其堵塞。
[0032]進(jìn)一步，過濾一段時(shí)間后，若濾網(wǎng)I被堵塞，打開截止閥16，使濾液腔室b與下行鉆井液連通，由于下行鉆井液壓力高于環(huán)空壓力，且其固相顆粒小，因此下行鉆井液將從濾網(wǎng)I的外表面對(duì)內(nèi)表面進(jìn)行反沖洗，從而有效地清除附著在濾網(wǎng)I內(nèi)表面上的固相顆粒。當(dāng)清洗一定時(shí)間后，關(guān)閉截止閥16，完成反沖洗任務(wù)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種應(yīng)用于隨鉆測(cè)井的井下過濾裝置，其特征在于從中心至外周依次包括螺旋軸、濾網(wǎng)、套筒；螺旋軸的頂端通過上軸承固定于上接頭，末端通過下軸承固定于下接頭；下接頭的末端通過法蘭連接端蓋，下接頭的末端與端蓋交接處設(shè)有墊片，通過墊片調(diào)整上軸承、下軸承的游隙和預(yù)緊，使上軸承止動(dòng)于嵌在上接頭溝槽內(nèi)的彈性擋圈；螺旋軸的頂端通過聯(lián)軸器連接浸油電機(jī)；上接頭、下接頭均可通過螺紋連接其它裝置套筒； 上接頭的下內(nèi)腔、濾網(wǎng)內(nèi)表面、下接頭的上內(nèi)腔、螺旋軸外壁構(gòu)成充滿未經(jīng)過濾的環(huán)空鉆井液的腔室a ;上接頭上開有一通孔，該通孔與腔室a連通，并作為過濾后的環(huán)空鉆井液出口 ；下接頭上也開有一通孔，該通孔與腔室a連通，并作為環(huán)空鉆井液入口 ； 濾網(wǎng)外表面與套筒的內(nèi)表面構(gòu)成環(huán)空鉆井液的濾液腔室b，腔室b與濾液管路的一端連通，濾液管路的另一端通過上接頭上的其他裝置連通到檢測(cè)腔；所述腔室b還與反清洗液管路的一端連通，反清洗液管路的另一端與下行鉆井液連通；所述的反清洗液管路上設(shè)有截止閥，通過截止閥控制該管路的流通與斷開； 上接頭的上內(nèi)腔通過油孔與下接頭的下內(nèi)腔連通，并構(gòu)成腔室c ;腔室c內(nèi)充滿液壓油，并與測(cè)試裝置的油箱連通； 所述的腔室a與腔室b之間設(shè)有O型圈，用于實(shí)現(xiàn)固相顆粒與濾液之間的靜密封，腔室a與腔室c之間設(shè)有密封圈，用于實(shí)現(xiàn)環(huán)空鉆井液與液壓油的動(dòng)密封。
2.如權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于隨鉆測(cè)井的井下過濾裝置，其特征在于所述的套筒的外直徑為80?100mm。
3.如權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于隨鉆測(cè)井的井下過濾裝置，其特征在于所述的螺旋軸為變直徑式。
4.如權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于隨鉆測(cè)井的井下過濾裝置，其特征在于所述的濾網(wǎng)為楔形篩網(wǎng)。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種應(yīng)用于隨鉆測(cè)井的井下過濾裝置。該過濾裝置設(shè)有螺旋軸、濾網(wǎng)、套筒、上下接頭，所述下接頭具有環(huán)空鉆井液入口，上接頭具有過濾后環(huán)空鉆井液出口。本實(shí)用新型是通過螺旋軸的旋轉(zhuǎn)在入口處形成低壓區(qū)，將環(huán)空鉆井液吸入測(cè)試裝置內(nèi)，并由于螺旋軸的擠壓作用，使濾液經(jīng)過濾網(wǎng)流入濾液腔室，而固相顆粒被排送至出口。本過濾裝置能夠在井下高溫、高壓和強(qiáng)腐蝕等惡劣環(huán)境中連續(xù)工作，具有主動(dòng)刮除濾餅和反沖洗濾網(wǎng)的功能，解決了井下固相過濾的問題；同時(shí)還具有尺寸小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于安裝，工作可靠等特點(diǎn)。
【IPC分類】B01D29-46, B01D29-64, B01D29-68
【公開號(hào)】CN204485433
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520095925
【發(fā)明人】袁科杰, 王文, 崔學(xué)廣, 張敏, 趙鼎成, 鮑必營(yíng), 劉源, 盧科青, 范宗尉
【申請(qǐng)人】杭州電子科技大學(xué)
【公開日】2015年7月22日
【申請(qǐng)日】2015年2月10日