專利名稱：一種地質(zhì)錄井巖屑自動采集清洗裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及ー種在石油鉆井過程中自動從井口返出泥漿里取鉆井巖屑井清洗保存巖樣的機械裝置，屬石油鉆井地質(zhì)錄井技術(shù)類。
技術(shù)背景在石油鉆井過程中，鉆具中高速流動的泥漿將井下的鉆井巖屑攜帯至地面，然后通過泥漿振動篩將巖屑濾出。通常情況下，每臺鉆機均配套有三臺泥漿振動篩，各振動篩之間相距一定的距離，實際應(yīng)用時常常輪換配合使用。長期以來，施工現(xiàn)場均由人工采集巖屑，然后將表面粘附有鉆井泥漿的巖屑用水進行清洗，取回地質(zhì)房內(nèi)烘干后再進行地質(zhì)分祈。由于鉆井施工需要進行連續(xù)幾十天乃至幾個月的鉆進作業(yè)，而在地質(zhì)要求的層位一般需要每I 2米就要取一次巖屑，最短取樣時間間隔在2分鐘，毎次巖屑重量在500克左右，無論白天黑夜、刮風下雨或嚴寒酷暑，都要嚴格按施工進度進行取樣，工作量大且工作環(huán)境 十分惡劣。為了保證取樣的準確性，每個地質(zhì)錄井隊都要專門配備一定數(shù)量的工人進行撈砂取樣，但是由于個別人工作責任心差，有時將某ー鉆井深度的地質(zhì)巖屑采樣分成幾包，充做其它井深的巖屑樣品，因而給地質(zhì)巖屑的分析造成混亂，直接影響到地質(zhì)解釋及石油勘探開發(fā)的效果
實用新型內(nèi)容
本實用新型的目的在于提供一種能夠自動或遠程控制、采樣準確可靠的地質(zhì)錄井自動采集清洗巖屑裝置。本實用新型的技術(shù)方案如下此種采集清洗巖屑裝置由振動篩坡道、集砂板、遠程控制終端、左取砂盒、內(nèi)筒、左支桿齒輪、左倒砂齒條、左倒砂氣缸、左翻轉(zhuǎn)軸承、右支桿、左支桿、右翻轉(zhuǎn)軸承、右齒條支架、右支桿齒輪、右倒砂氣缸、右倒砂齒條、左砂盒轉(zhuǎn)動氣缸、右砂盒轉(zhuǎn)動氣缸、噴水管、外套筒軸承、左砂盒滑軌、外套筒、左齒條支架、左砂盒轉(zhuǎn)動齒條、右砂盒轉(zhuǎn)動齒條、右砂盒滑軌、內(nèi)筒齒輪、儲砂盤馬達、右取砂盒、漏砂ロ、內(nèi)筒軸承、儲砂盤、盒門控制氣管線、支架、水箱、氣泵、控制箱組成，其結(jié)構(gòu)組裝關(guān)系如下內(nèi)筒兩側(cè)相互平行地分別設(shè)有左取砂盒和右取砂盒，左取砂盒ー側(cè)設(shè)有振動篩坡道，右取砂盒ー側(cè)設(shè)有儲砂盤、水箱、氣泵、控制箱；振動篩坡道上設(shè)置有兩塊相對成一定角度的集砂板，底部留有開ロ ；振動篩坡道的一側(cè)設(shè)置ー個支架，通過上下兩只內(nèi)筒軸承將內(nèi)筒、右支桿、右取砂盒懸掛在支架上，支架的上部側(cè)面，設(shè)有ー個帶有多個噴頭的噴水管；內(nèi)筒的上部和右支桿固定在一起，右支桿一端設(shè)有右翻轉(zhuǎn)軸承，右翻轉(zhuǎn)軸承連接右取砂盒的右支桿軸，右取砂盒可通過右支桿軸繞右翻轉(zhuǎn)軸承旋轉(zhuǎn)；在右支桿的下部設(shè)置ー個右齒條支架，右齒條支架上設(shè)有右倒砂氣缸，右倒砂氣缸的柱塞與右倒砂齒條連接，右倒砂齒條與右支桿齒輪嚙合；內(nèi)筒的下部固定連接有內(nèi)筒齒輪，側(cè)面的支架上設(shè)有右砂盒轉(zhuǎn)動氣缸，右砂盒轉(zhuǎn)動氣缸的柱塞連接右砂盒轉(zhuǎn)動齒條，右砂盒轉(zhuǎn)動齒條與內(nèi)筒齒輪嚙合；外套筒、左支桿及左取砂盒通過外套筒軸承懸掛在支架上，外套筒內(nèi)穿有內(nèi)筒，二者非接觸，外套筒的上部和左支桿固定在一起，左支桿一端設(shè)有左翻轉(zhuǎn)軸承，左翻轉(zhuǎn)軸承連接左取砂盒的左支桿軸，左取砂盒可通過左支桿軸繞左翻轉(zhuǎn)軸承旋轉(zhuǎn)，在左支桿的下部設(shè)置ー個左齒條支架，左齒條支架上設(shè)有左倒砂氣缸，左倒砂氣缸的柱塞連接左倒砂齒條，左倒砂齒條與左支桿齒輪嚙合，外套筒的下部固定連接有外套筒齒輪，側(cè)面的支架上設(shè)有左砂盒轉(zhuǎn)動氣缸，左砂盒轉(zhuǎn)動氣缸的柱塞連接左砂盒轉(zhuǎn)動齒條，左砂盒轉(zhuǎn)動齒條與外套筒齒輪嚙合；左取砂盒下方設(shè)置有水箱，水箱旁設(shè)有ー個儲砂盤，儲砂盤安裝在支架上；控制箱帶有控制線及動カ線與馬達及傳感器相連接，控制箱還與一臺氣泵連接，氣泵的輸出管線分別通過電磁氣動閥門與左砂盒轉(zhuǎn)動氣缸、右砂盒轉(zhuǎn)動氣缸、盒門控制氣管線、左倒砂氣缸、右倒砂氣缸相連接，噴水管的水泵相連接；遠程控制終端設(shè)置在距離采集清洗裝置幾十米外的地質(zhì)駐井房內(nèi)，與控制箱由信號線纜連接，也可以通過無線數(shù)傳方式實現(xiàn)遠程控制。使用時，先將集砂板固定在振動篩坡道上，將支架固定在振動篩坡道ー側(cè)，啟動系統(tǒng)加電初始化，系統(tǒng)控制箱通過控制電磁氣動閥門，控制右砂盒轉(zhuǎn)動氣缸柱塞伸出，帶動右砂盒轉(zhuǎn)動齒條右行，由于右砂盒轉(zhuǎn)動齒條與內(nèi)筒齒輪嚙合，帶動內(nèi)筒轉(zhuǎn)動，驅(qū)動連接在內(nèi)筒上的右取砂盒軸承、右支桿和右取砂盒轉(zhuǎn)動，將右取砂盒置于儲砂盤開ロ的上方。然后，控 制箱通過控制電磁氣動閥門，控制左砂盒轉(zhuǎn)動氣缸柱塞縮回，帶動左砂盒轉(zhuǎn)動齒條左行，由于左砂盒轉(zhuǎn)動齒條與外套筒齒輪嚙合，帶動外套筒轉(zhuǎn)動，驅(qū)動連接在外套筒上的左取砂盒軸承、左支桿和左取砂盒轉(zhuǎn)動，將左取砂盒置于振動篩坡道集砂板的下方，左取砂盒繞左支桿軸心線翻轉(zhuǎn)，左取砂盒開ロ與振動篩坡道面平行，控制箱通過電磁閥氣動閥門給盒門控制氣管線供氣，使得柱塞伸出，左取砂盒沿著蓋門軸旋轉(zhuǎn)，開啟蓋門，進行取砂作業(yè)。地質(zhì)錄井房里的地質(zhì)錄井工作人員通過操縱遠程控制終端機下達取砂指令到控制箱，控制箱通過控制電磁閥氣動閥門由砂盒門控制氣管線給氣缸反相注氣，柱塞縮回氣缸，帶動左取砂盒蓋門繞蓋門軸旋轉(zhuǎn)，關(guān)閉蓋門，控制箱通過控制電磁氣閥門，控制左砂盒轉(zhuǎn)動氣缸柱塞縮回，帶動左砂盒轉(zhuǎn)動齒條右行，由于左砂盒轉(zhuǎn)動齒條與外套筒齒輪嚙合，帶動外套筒轉(zhuǎn)動，驅(qū)動連接在外套筒上的左支桿、左取砂盒軸承和左取砂盒轉(zhuǎn)動，將左取砂盒置于儲砂盤開ロ的上方，控制箱控制水箱上方噴水管開啟，高壓水通過噴水管射出，水通過帶有篩網(wǎng)的取砂盒蓋門沖刷盒內(nèi)巖屑，進行清洗。與此同時，系統(tǒng)控制箱通過控制電磁氣動閥門，控制右砂盒轉(zhuǎn)動氣缸的柱塞縮回，帶動右砂盒轉(zhuǎn)動齒條左行，由于右砂盒轉(zhuǎn)動齒條與內(nèi)筒齒輪嚙合，帶動內(nèi)筒轉(zhuǎn)動，驅(qū)動連接在內(nèi)筒上的右取、右支桿、右取砂盒軸承和右取砂盒轉(zhuǎn)動，將右取砂盒置于振動篩坡道集砂板的下方，控制砂盒門控制氣管線給氣缸反相注氣，柱塞從氣缸中伸出，帶動右取砂盒蓋門繞蓋門軸旋轉(zhuǎn)，開啟蓋門，進行取砂作業(yè)。當左取砂盒中的巖屑清洗干凈后，控制箱通過電磁閥控制左翻轉(zhuǎn)氣缸柱塞伸出，帶動左倒砂齒條前行，使得與左倒砂齒條嚙合的左支桿齒輪旋轉(zhuǎn)，帶動支桿軸及左取砂盒轉(zhuǎn)動，使得左取砂盒開ロ朝下，正對儲砂盤漏砂ロ，控制箱通過電磁閥氣動閥門給盒門控制氣管線供氣，使得柱塞伸出，左取砂盒沿著蓋門軸旋轉(zhuǎn)，開啟蓋門，使左取砂盒內(nèi)的巖屑倒入漏砂ロ，巖屑落入到儲砂盤內(nèi)開ロ朝上的儲砂盒內(nèi)，控制箱控制儲砂盤馬達旋轉(zhuǎn)一定角度，裝滿巖屑的儲砂盒轉(zhuǎn)離儲砂盤頂部，下一個空儲砂盒轉(zhuǎn)到儲砂盤頂部的漏砂口下，等待下ー輪次的取樣作業(yè)。地質(zhì)房內(nèi)的遠程控制終端記錄儲砂盤內(nèi)儲砂盒取砂狀態(tài)，當全部儲砂盒都裝滿巖屑后，系統(tǒng)發(fā)出信號，通知地質(zhì)人員用一個同樣掛滿空儲砂盒的儲砂盤，換下裝滿巖屑的儲砂盤，帶回地質(zhì)駐井房內(nèi)，取下巖屑儲砂盒，對巖屑進行分析保存。如此反復(fù)，周而復(fù)始，通過左、右取砂盒的交替工作，即可完成整個鉆井過程地質(zhì)錄井巖屑的采集清洗工作。本實用新型結(jié)構(gòu)新穎，設(shè)計合理，工作可靠，利用它可以實現(xiàn)自動或遠程控制，能夠同時保存多個井段地質(zhì)巖屑樣品，采樣準確可靠，超聲波清洗干凈且節(jié)水，還可減少地質(zhì)隊人員配置，減輕工人勞動強度，加裝保溫設(shè)施后，能適應(yīng)冬季施工要求，保證地質(zhì)錄井巖屑取樣工作的順利進行。

圖I為本實用新型的總體結(jié)構(gòu)示意圖圖2為左取砂盒的結(jié)構(gòu)及其工作狀態(tài)示意圖(左、右取砂盒的結(jié)構(gòu)圖相同)。圖3為儲砂盤的結(jié)構(gòu)及其工作狀態(tài)示意圖?！D4為本實用新型現(xiàn)場安裝位置圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的實施作進ー步說明。如圖I所示，本實用新型由振動篩坡道I、集砂板2、遠程控制終端3、左取砂盒4、內(nèi)筒5、左支桿齒輪6、左倒砂齒條7、左倒砂氣缸8、左翻轉(zhuǎn)軸承9、右支桿10、左支桿11、右翻轉(zhuǎn)軸承12、右齒條支架13、右支桿齒輪14、右倒砂氣缸15、右倒砂齒條16、左砂盒轉(zhuǎn)動氣缸17、右砂盒轉(zhuǎn)動氣缸18、噴水管19、外套筒軸承20、左砂盒滑軌21、外套筒22、左齒條支架23、左砂盒轉(zhuǎn)動齒條24、右砂盒轉(zhuǎn)動齒條25、右砂盒滑軌26、內(nèi)筒齒輪27、儲砂盤馬達28、右取砂盒29、漏砂ロ 30、內(nèi)筒軸承31、儲砂盤32、盒門控制氣管線33、支架34、水箱35、氣泵36、控制箱37組成，左取砂盒4 (見圖2)的周壁和底部、蓋門46都鑲嵌有篩網(wǎng)，設(shè)置在ー側(cè)的氣缸41腔內(nèi)設(shè)有柱塞44，柱塞44的一端與蓋門46相連，蓋門46與左取砂盒4盒體由蓋門軸45連接。右取砂盒29的結(jié)構(gòu)和左取砂盒4結(jié)構(gòu)相同。儲砂盤32(見圖3)由支架34、漏砂ロ 30、儲砂盤軸47、儲砂盒48、儲砂盒軸49、儲砂盤馬達28、支架34組成，儲砂盤32頂部設(shè)有漏砂ロ 30，儲砂盤32內(nèi)設(shè)有多個圓周均布的儲砂盒48，每個儲砂盒48中心分別設(shè)有儲砂盒軸49，支架34 —側(cè)設(shè)有儲砂盤軸49，另ー側(cè)設(shè)有儲砂盤馬達28，兩者分別固定在支架34的伸出端上。左取砂盒4和右取砂盒29的蓋門46的開關(guān)，也可以由電磁閥控制。可以由電磁鐵及鐵塊換下支桿齒輪及砂盒轉(zhuǎn)動，進行左取砂盒4和右取砂盒29的翻轉(zhuǎn)角度的控制。此種地質(zhì)錄井自動取巖屑機械裝置可以通過定時控制取樣，可以與其它錄井儀器或計算機配合控制取樣，也可以通過數(shù)據(jù)線纜連接到地質(zhì)駐井房，在駐井房手動遠程控制取樣。此外，如果是在寒冷的冬季施工，可以在整個裝置的外邊制作ー個防護罩，防護罩內(nèi)襯保溫層，并可以做電加熱，有效防止清洗裝置內(nèi)熱量流失，防止裝置部件及巖屑凍結(jié)。
權(quán)利要求1.一種地質(zhì)錄井自動采集清洗巖屑裝置，由振動篩坡道(I)、集砂板(2)、遠程控制終端(3)、左取砂盒(4)、內(nèi)筒(5)、左支桿齒輪(6)、左倒砂齒條(7)、左倒砂氣缸(8)、左翻轉(zhuǎn)軸承(9)、右支桿(10)、左支桿(11)、右翻轉(zhuǎn)軸承(12)、右齒條支架(13)、右支桿齒輪(14)、右倒砂氣缸(15)、右倒砂齒條(16)、左砂盒轉(zhuǎn)動氣缸(17)、右砂盒轉(zhuǎn)動氣缸(18)、噴水管(19)、外套筒軸承(20)、左砂盒滑軌(21)、外套筒(22)、左齒條支架(23)、左砂盒轉(zhuǎn)動齒條(24)、右砂盒轉(zhuǎn)動齒條(25)、右砂盒滑軌(26)、內(nèi)筒齒輪(27)、儲砂盤馬達(28)、右取砂盒(29)、漏砂口 (30)、內(nèi)筒軸承(31)、儲砂盤(32)、盒門控制氣管線(33)、支架(34)、水箱(35)、氣泵(36)、控制箱(37)組成，其特征在于內(nèi)筒(5)兩側(cè)相互平行地分別設(shè)有左取砂盒(4)和右取砂盒(29)，左取砂盒(4) 一側(cè)設(shè)有振動篩坡道(I),右取砂盒(29) —側(cè)設(shè)有儲砂盤(32)、水箱(35)、氣泵(36)、控制箱(37);振動篩坡道(I)上設(shè)置有兩塊相對成一定角度的集砂板(2)，底部留有開口 ；振動篩坡道(I)的一側(cè)設(shè)置一個支架(34)，通過上下兩只內(nèi)筒軸承(31)將內(nèi)筒(5)、右支桿(10)、右取砂盒(29)懸掛在支架(34)上，同樣，通過外套筒軸承(20)將外套筒(22)、左支桿(11)及左取砂盒⑷懸掛在支架(34)上，內(nèi)筒(5)穿過外套筒(22)，二者非接觸；內(nèi)筒(5)的上部由右支桿(10)連接右翻轉(zhuǎn)軸承(12)，右翻轉(zhuǎn)軸承(12)連接右取砂盒(29)，右取砂盒(29)可繞右翻轉(zhuǎn)軸承(12)旋轉(zhuǎn)；在右支桿(10)的下部設(shè)置一個右齒條支架(13)，右齒條支架(13)上設(shè)有右倒砂氣缸(15)，右倒砂氣缸(15)的柱塞與右倒砂齒條(16)連接，右倒砂齒條(16)與右支桿齒輪(14)嚙合；內(nèi)筒(5)的下部連接有內(nèi)筒齒輪(27)，側(cè)面的支架(34)上設(shè)有右砂盒轉(zhuǎn)動氣缸(18)，右砂盒轉(zhuǎn)動氣缸(18)的柱塞連接右砂盒轉(zhuǎn)動齒條(24)，右砂盒轉(zhuǎn)動齒條(24)與內(nèi)筒齒輪(27)嚙合；外套筒(22)的上部由左支桿(11)連接有左翻轉(zhuǎn)軸承(9)、左倒砂氣缸⑶、左倒砂齒條(7)、左取砂盒(4)，外套筒(22)的下部連接有外套筒齒輪(23)，側(cè)面的支架(34)上設(shè)有左砂盒轉(zhuǎn)動氣缸(17)，左砂盒轉(zhuǎn)動氣缸(17)的柱塞連接左砂盒轉(zhuǎn)動齒條(24)，左砂盒轉(zhuǎn)動齒條(24)與外套筒齒輪(23)嚙合；左取砂盒(4)下方設(shè)置有水箱(35)，水箱(35)旁設(shè)有一個儲砂盤(32)，儲砂盤(32)裝在支架(34)上；控制箱(37)帶有控制線及動力線與馬達及傳感器相連接，控制箱(37)還與一臺氣泵(36)連接，氣泵(36)的輸出管線分別通過電磁氣動閥門與左砂盒轉(zhuǎn)動氣缸(17)、右砂盒轉(zhuǎn)動氣缸(18)、盒門控制氣管線(33)、左倒砂氣缸(8)、右倒砂氣缸(15)相連接，噴水管(19)與水泵相連接；遠程控制終端(3)設(shè)置在距離采集清洗裝置幾十米外的地質(zhì)駐井房內(nèi)，與控制箱由信號線纜連接，也可以通過無線數(shù)傳方式實現(xiàn)遠程控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的地質(zhì)錄井巖屑自動采集及清洗裝置，其特征在于左取砂盒(4)的周壁和底部、蓋門(46)都鑲嵌有篩網(wǎng)，設(shè)置在一側(cè)的氣缸(41)腔內(nèi)設(shè)有柱塞(44)，柱塞(44)的一端與蓋門(46)相連，蓋門(46)與左取砂盒(4)盒體由蓋門軸(45)連接。右取砂盒(29)的結(jié)構(gòu)和左取砂盒(4)結(jié)構(gòu)相同。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的地質(zhì)錄井巖屑自動采集及清洗裝置，其特征在于儲砂盤(32)由支架(34)、漏砂口(30)、儲砂盤軸(47)、儲砂盒(48)、儲砂盒軸(49)、儲砂盤馬達(28)、支架(34)組成，儲砂盤(32)頂部設(shè)有漏砂口(30)，儲砂盤(32)內(nèi)設(shè)有多個圓周均布的儲砂盒(48)，每個儲砂盒(48)中心分別設(shè)有儲砂盒軸(49)，支架(34) —側(cè)設(shè)有儲砂盤軸(47)，另一側(cè)設(shè)有儲砂盤馬達(28)，兩者分別固定在支架(34)的伸出端上。
專利摘要本實用新型涉及一種地質(zhì)錄井自動采集清洗巖屑裝置，由振動篩坡道、集砂板、遠程控制終端、左取砂盒、內(nèi)筒、左支桿齒輪、左倒砂齒條、左倒砂氣缸、左翻轉(zhuǎn)軸承、右支桿、左支桿、右翻轉(zhuǎn)軸承、右齒條支架、右支桿齒輪、右倒砂氣缸、右倒砂齒條、左砂盒轉(zhuǎn)動氣缸、右砂盒轉(zhuǎn)動氣缸、噴水管、外套筒軸承、左砂盒滑軌、外套筒、左齒條支架、左砂盒轉(zhuǎn)動齒條、右砂盒轉(zhuǎn)動齒條、右砂盒滑軌、內(nèi)筒齒輪、儲砂盤馬達、右取砂盒、漏砂口、內(nèi)筒軸承、儲砂盤、盒門控制氣管線、支架、水箱、氣泵、控制箱組成，該裝置結(jié)構(gòu)新穎，工作可靠，利用它可以實現(xiàn)自動或遠程控制，能夠同時保存多個井段地質(zhì)巖屑樣品，采樣準確可靠，超聲波清洗干凈且節(jié)水，保證地質(zhì)錄井巖屑取樣工作的順利進行。
文檔編號E21B21/01GK202611633SQ20122026776
公開日2012年12月19日 申請日期2012年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月30日
發(fā)明者張洪新, 劉佳, 張越 申請人:張洪新