專利名稱：一種空氣鉆井用脫水裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及空氣鉆井。
背景技術(shù)：
空氣鉆井技術(shù)是近年來快速發(fā)展起來的一種鉆井新工藝，其實(shí)質(zhì)是用壓縮空氣 代替常規(guī)鉆井用水或泥漿循環(huán)，起冷卻鉆頭、排除巖屑和保護(hù)井壁的作用，同常規(guī)的泥 漿鉆井技術(shù)相比，主要優(yōu)點(diǎn)有1.局限性小，利于在干旱缺水、高寒冷凍、供水困難地區(qū)鉆探施工；2.空氣密度低，可降低井內(nèi)壓力，利于提高鉆速，一般來說可提高5-10倍；3.對地層有保護(hù)作用，特別是低壓含水層，利于環(huán)境保護(hù)。空氣鉆井技術(shù)是將壓縮空氣注入井內(nèi)，依靠環(huán)空氣體的沖量，將鉆井巖屑帶回 地面。在使用過程中發(fā)現(xiàn)，空氣鉆井系統(tǒng)中的增壓機(jī)的二級閥總是過早損壞，使用時(shí) 間僅為理論壽命的3% (—般來說，二級閥的理論壽命是800-1000小時(shí))，不僅設(shè)備價(jià)格 (一組閥的購買價(jià)格為2000美元)很高，而且因更換設(shè)備導(dǎo)致了工程效率下降，影響了正 常的鉆井勘探速度。損壞形式為閥門和彈簧片碎裂，有沖蝕痕跡，每次更換氣閥時(shí)，都 能在汽缸和進(jìn)、排氣管內(nèi)發(fā)現(xiàn)大量泡沫狀液體。經(jīng)過分析后，認(rèn)為一是由于低壓螺桿 空氣壓縮機(jī)沒有配備干燥裝置，氣流中的水分不能得到充分分離，而增壓機(jī)自身冷卻分 離器不能滿足需要，氣流中的水分沒有得到有效分離，在壓力作用下，氣流中的水達(dá)到 飽和狀態(tài)后析出，與汽缸臂上的潤滑油乳化成泡沫狀，泡沫狀混合物使氣閥在開閉過程 中形成水擊現(xiàn)象，造成閥片和彈簧片碎裂；二是通過二級氣閥氣流中的水分超過了容許 極限，對閥片和彈簧片形成沖蝕所致。因此必須在增壓前對空氣進(jìn)行脫水處理。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種針對空氣鉆井使用、在增壓前對空氣進(jìn) 行脫水處理的空氣鉆井用脫水裝置。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案它包括能與空氣鉆井裝置相接的管道入口和出口，管道入口和出口之間安裝有 干燥機(jī)組，所述干燥機(jī)組包括吸附塔和電控柜，所述脫水裝置還包括預(yù)冷器和過濾器， 所述預(yù)冷器和過濾器與干燥機(jī)組相連。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明針對空氣鉆井特別設(shè)計(jì)，能將空 氣鉆井使用的空氣提前進(jìn)行干燥脫水處理，提高空氣鉆井的效率，增加增壓機(jī)的壽命。


利用附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但附圖中的實(shí)施例不構(gòu)成對本發(fā)明的任何限 制。
圖1是本發(fā)明從正面角度的整體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1從側(cè)面角度的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是圖1從俯視角度的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本發(fā)明的預(yù)冷器結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是圖4從側(cè)面的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6是本發(fā)明的機(jī)架設(shè)計(jì)圖。圖7是本發(fā)明的吸附塔剖視圖。圖8是本發(fā)明的左吸附塔方位圖。圖9是本發(fā)明的右吸附塔方位圖。圖10是本發(fā)明的吸附塔的下網(wǎng)板結(jié)構(gòu)側(cè)視圖。圖11是本發(fā)明的吸附塔的下網(wǎng)板結(jié)構(gòu)俯視圖。圖12是吸附塔的常規(guī)設(shè)計(jì)對比參考圖。圖13是本發(fā)明的過濾器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖14是空氣鉆井裝置的流程參考圖。圖15是本發(fā)明的使用流程參考圖。圖16是本發(fā)明的集裝箱內(nèi)部布置圖。圖17是目前空氣鉆井技術(shù)的主要工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明為專門針對空氣鉆井裝置脫水而設(shè)計(jì)的專用裝置，很好的解決了空氣鉆 井脫水困難、脫水裝置運(yùn)輸/拆裝不便、脫水效率不高的難點(diǎn)。參照附圖，本發(fā)明包括能與空氣鉆井裝置相接的管道入口 6和出口 7，管道入口 和出口之間安裝有干燥機(jī)組，所述干燥機(jī)組包括吸附塔1和電控柜5，所述脫水裝置還包 括預(yù)冷器2和過濾器3、4，所述預(yù)冷器2和過濾器3、4與干燥機(jī)組相連。此處的預(yù)冷器2十分必要。因?yàn)閼?yīng)用空氣鉆井技術(shù)的地區(qū)，很多是沙漠地帶， 使用環(huán)境溫度較高，而吸附劑又具有低溫吸附、高溫脫附的特點(diǎn)，如果不使用預(yù)冷器預(yù) 冷，將會極大影響脫水效果。而考慮到空氣鉆井使用環(huán)境經(jīng)常缺少水源，本發(fā)明采用風(fēng)冷預(yù)冷器。所述過濾器包括前置過濾器3和后置過濾器4。前置過濾器的主要作用是除油。油分會堵塞吸附劑的微孔，令吸附劑失效，另 一方面，油分又很難隨著水分排出，因此必須對油分加以控制，阻止其進(jìn)入吸附塔。而后置過濾器主要是除去干燥空氣中的粉塵。吸附劑在生產(chǎn)、運(yùn)輸、使用的過 程中，不可避免地會產(chǎn)生粉塵，會隨著氣流排向下級設(shè)備，而粉塵的危害也是顯而易見 的，因此在出口放置過濾器除塵。參見附圖6、16。本發(fā)明還包括整體固定機(jī)架，所述機(jī)架與集裝箱尺寸相配。與集裝箱尺寸相配看似普通，實(shí)際上經(jīng)過很多計(jì)算，才能將本發(fā)明的多個(gè)設(shè)備 組裝于整體固定機(jī)架上，并令整體的處理能力高效發(fā)揮，使其方便通過集裝箱運(yùn)輸。為 此，本發(fā)明將尺寸設(shè)計(jì)得比集裝箱略小，將主機(jī)設(shè)備13固定在機(jī)架上，并設(shè)計(jì)了工具箱 10，主要用于放置設(shè)備安裝專用工具和管線安裝專用工具，并將管線11根據(jù)長短掛在集
4裝箱的一側(cè)。空氣鉆井使用的地方，往往人煙稀少，路途遙遠(yuǎn)，與集裝箱尺寸相配意味 著運(yùn)輸方便，尤其是跨海運(yùn)輸意義重大。所述干燥機(jī)組包括兩組吸附塔1。該兩組吸附塔可以輪流或同時(shí)使用，這樣設(shè)計(jì)的目的，一方面是考慮氣量比較 大和氣量不足兩種可能，在現(xiàn)場靈活控制，另一方面保證在一組吸附塔出現(xiàn)故障的時(shí) 候，另一組吸附塔也能維持使用，不必完全停機(jī)處理，保障用氣；兩組之間設(shè)有手動(dòng)截 止閥，能夠?qū)崿F(xiàn)獨(dú)立使用。參見附圖7、8、9、11、12，所述吸附塔內(nèi)設(shè)有中部進(jìn)氣管8，為了與該管相 匹配，所述中部進(jìn)氣管的中部設(shè)有下網(wǎng)板，所述下網(wǎng)板包括網(wǎng)板，所述網(wǎng)板上密布有氣 孔。中部進(jìn)氣管的設(shè)計(jì)目的，是為了最大化的擴(kuò)散氣流，配合下網(wǎng)板，提高吸附劑 的使用率。常規(guī)設(shè)計(jì)中，氣流沿著最短的距離前進(jìn)，因此吸附劑的利用率有限；本發(fā)明改 成中部進(jìn)氣后，氣流在封頭碰撞后向兩邊擴(kuò)散，并且一部分油分在碰撞的作用下粘留在 封頭9上，結(jié)成團(tuán)后可由排污閥排出，擴(kuò)散后在上網(wǎng)板的作用下氣流穩(wěn)定。此外，本發(fā)明包括上部管路和下部管路，所述上部管路上設(shè)有反吹脫附管路和 止回閥。參見附圖15。具體來說，使用的時(shí)候，本發(fā)明先將濕空氣從入口吹入，由BV-1 和BV-2控制閥門進(jìn)入設(shè)備，如果氣量不夠，則可以關(guān)閉其中任意一個(gè)閥門。兩個(gè)閥門 分別通向兩組吸附塔。以其中一組吸附塔為例，流程是濕空氣先經(jīng)過風(fēng)冷預(yù)冷器降溫，然后進(jìn)入前 置過濾器除去大部分油分和雜質(zhì)，然后進(jìn)入吸附塔A進(jìn)行脫水處理，吸附塔B則進(jìn)行解 吸處理，潔凈空氣由單向閥CV-1進(jìn)入后置過濾器，然后經(jīng)過BV-3閥進(jìn)入管道出口，從 而進(jìn)入下級設(shè)備。綜上所述，本發(fā)明利用預(yù)冷器進(jìn)行預(yù)冷，設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮到了使用環(huán)境遙遠(yuǎn)和 惡劣的需要，改善了普通空氣鉆井缺乏脫水裝置且普通脫水裝置不便于空氣鉆井使用的 缺陷。最后應(yīng)當(dāng)說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對本發(fā)明 保護(hù)范圍的限制，盡管參照較佳實(shí)施例對本發(fā)明作了詳細(xì)地說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人 員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方 案的實(shí)質(zhì)和范圍。
權(quán)利要求
1.一種空氣鉆井用脫水裝置，其特征在于它包括能與空氣鉆井裝置相接的管道入口 和出口，管道入口和出口之間安裝有干燥機(jī)組，所述干燥機(jī)組包括吸附塔和電控柜，所 述脫水裝置還包括預(yù)冷器和過濾器，所述預(yù)冷器和過濾器與干燥機(jī)組相連。
2.如權(quán)利要求1所述的一種空氣鉆井用脫水裝置，其特征在于所述預(yù)冷器為風(fēng)冷預(yù)冷o
3.如權(quán)利要求1所述的一種空氣鉆井用脫水裝置，其特征在于所述過濾器包括前置過 濾器和后置過濾器。
4.如權(quán)利要求1所述的一種空氣鉆井用脫水裝置，其特征在于所述脫水裝置還包括整 體固定機(jī)架，所述機(jī)架與集裝箱尺寸相配。
5.如權(quán)利要求1所述的一種空氣鉆井用脫水裝置，其特征在于所述干燥機(jī)組包括兩組 吸附塔。
6.如權(quán)利要求1所述的一種空氣鉆井用脫水裝置，其特征在于所述吸附塔內(nèi)設(shè)有中部 進(jìn)氣管，所述中部進(jìn)氣管的中部設(shè)有下網(wǎng)板，所述下網(wǎng)板包括網(wǎng)板，所述網(wǎng)板上密布有 氣孔。
全文摘要
本發(fā)明提供一種空氣鉆井用脫水裝置。它包括能與空氣鉆井裝置相接的管道入口和出口，管道入口和出口之間安裝有干燥機(jī)組，所述干燥機(jī)組包括吸附塔和電控柜，所述脫水裝置還包括預(yù)冷器和過濾器，所述預(yù)冷器和過濾器與干燥機(jī)組相連。本發(fā)明針對空氣鉆井特別設(shè)計(jì)，能將空氣鉆井使用的空氣提前進(jìn)行干燥脫水處理，提高空氣鉆井的效率，增加增壓機(jī)的壽命。
文檔編號E21B7/00GK102022080SQ20101025757
公開日2011年4月20日 申請日期2010年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月18日
發(fā)明者占秀英, 史亮, 林錦志, 王海森 申請人:杭州嘉隆氣體設(shè)備有限公司