一種氣體鉆井排砂管線出口巖屑分離裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種氣體鉆井排砂管線出口巖屑分離裝置，包括排砂管線、箱體、鋼絲網(wǎng)、梯形底座、儲水罐、注水泵、注水通道、高壓噴嘴、排砂泵和氣體出口。箱體左端連接排砂管線，右端連接氣體出口，下端安裝有排砂泵，上端為注水通道，注水通道與儲水罐連接；箱體內(nèi)部安裝有鋼絲網(wǎng)，鋼絲網(wǎng)下部為梯形底座；正常工作時，開啟注水泵，水通過高壓噴嘴向箱體內(nèi)部流入，排砂管線中的巖屑進(jìn)入箱體后，在鋼絲網(wǎng)的阻礙下，速度逐漸降低，與水充分混合后，形成泥漿流向箱體底部，最后通過排砂泵排出箱體，分離后的氣體由氣體出口流出。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，環(huán)保高效，避免堵塞，能有效分離排砂管線中的巖屑。
【專利說明】
一種氣體鉆井排砂管線出口巖屑分離裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及石油與天然氣氣體鉆井技術(shù)領(lǐng)域，更具體地涉及一種氣體鉆井排砂管線出口巖肩分離裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]氣體鉆井是欠平衡鉆井技術(shù)的重要分支，它利用空氣、氮?dú)?、天然氣及柴油機(jī)尾氣等作為循環(huán)介質(zhì)，在鉆井過程中，極大地降低了井底巖石的壓持效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)了真正意義上的欠平衡鉆井。將氣體壓縮后栗入井底，進(jìn)行井底清洗和攜帶破碎巖肩，和常規(guī)鉆井相比，有能夠大幅提尚機(jī)械鉆速，縮短鉆井周期、有效避免常規(guī)鉆井液對儲層的傷害，提尚油氣井廣能等優(yōu)點(diǎn)。目前氣體鉆井工藝中，井底鉆頭破碎后的巖肩，在高速氣流攜帶下，從井底沿井筒環(huán)空返排至地面，通過排砂管線直接排放到污水池中，或者直接排放到放噴池放燃。排砂管線出口處安裝有噴水除塵器，可以一定程度上除去返排巖肩，但是由于返排攜巖氣體速度很快，攜巖氣體中巖肩與噴水除塵器噴出的水接觸時間短，除塵效果很差，從現(xiàn)場實(shí)際情況來看，還有很多細(xì)小的巖肩顆粒隨著高速氣體彌漫到空氣中，造成粉塵污染。因此，如果能夠?qū)⑴派肮芫€出口處攜巖氣體進(jìn)行分離凈化，則可大大減小環(huán)境污染。
[0003]針對如何處理排砂管線返排的巖肩，減少其對環(huán)境的污染問題，目前主要的方法是:依靠降塵水分離，溫杰，羅整，吳琦，蔣杰，洪家樹，陳國柱，黃杰.氣體鉆井巖肩分離系統(tǒng)設(shè)計[J].鉆采工藝，2013,05:74-76+91+15.提出，采用兩級分離，首先利用濕式、重力、慣性除塵原理除去大顆粒和部分細(xì)顆粒，然后采用濕式原理除去較細(xì)巖肩。但是文中提及的使返排的高速攜巖氣體與注入的液體充分混合，形成流體，是整個氣體鉆井巖肩分離系統(tǒng)的前提，如何使高速攜巖氣體與注入的液體充分混合，文中并未提及。
[0004]中國專利申請?zhí)朇N200810116311，公布號CN101624900A提出了一種氣體循環(huán)鉆井工藝系統(tǒng)及其方法。在此專利中，提出了對井口返排的攜巖氣體經(jīng)過一級慣性快分系統(tǒng)、二級旋風(fēng)分離系統(tǒng)的分離，最后通過過濾器的三級分離的方案。巖肩經(jīng)過一級慣性快分系統(tǒng)、二級旋風(fēng)分離系統(tǒng)后，殘余的巖肩對過濾器損害作用很小，有效解決了直接利用過濾器使用時間短的問題。但是，由于地層的復(fù)雜性，在氣體鉆井過程中，可能鉆遇水層，自由水隨著攜巖氣體進(jìn)入該系統(tǒng)，會形成粘度較高的泥餅粘附在器壁上，影響一級慣性快分系統(tǒng)和二級旋風(fēng)分離系統(tǒng)的性能，如果進(jìn)入過濾器，則有可能造成過濾器堵塞，降低分離效果，更會加快器件的損壞。
[0005]目前氣體鉆井返排出的攜巖氣體中巖肩的分離方法不理想，處理不及時而形成的粉塵對井場附近環(huán)境污染嚴(yán)重。氣體鉆井技術(shù)日趨成熟，應(yīng)用規(guī)模不斷擴(kuò)大，隨著環(huán)保要求不斷提高，現(xiàn)有的除塵方法已不能滿足環(huán)保要求，并且國內(nèi)很多井場離居民區(qū)很近，因此迫切需要研究出氣體鉆井巖肩分離效率高的裝置，以提高氣體鉆井環(huán)保性。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型的目的在于針對現(xiàn)場無法有效分離排砂管線返排出的巖肩，提供一種高效環(huán)保的氣體鉆井排砂管線出口巖肩分離裝置。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:
[0008]—種氣體鉆井排砂管線出口巖肩分離裝置，該裝置包括排砂管線、箱體、鋼絲網(wǎng)、梯形底座、儲水罐、注水栗、注水通道、高壓噴嘴、排砂栗和氣體出口；所述箱體左端連接排砂管線，右端連接氣體出口，下端安裝有排砂栗，上端為注水通道，所述高壓噴嘴位于注水通道下方，并與注水通道連通，注水通道通過管線與儲水罐連接，注水通道與儲水罐之間安裝有注水栗;箱體內(nèi)部安裝有鋼絲網(wǎng)，鋼絲網(wǎng)下部為梯形底座。
[0009]進(jìn)一步的是，所述鋼絲網(wǎng)包括鋼絲、鋼絲截面和鋼絲網(wǎng)孔隙，鋼絲網(wǎng)孔隙最大直徑為0.5mmο
[0010]進(jìn)一步的是，所述鋼絲截面由鋼絲芯和鋼絲套構(gòu)成，鋼絲套為耐磨合金材料制成。[0011 ]本實(shí)用新型的有益效果在于:在工作時，儲水罐的水在注水栗作用下，使水流入注水通道，通過高壓噴嘴向箱體內(nèi)部流入，排砂管線中的巖肩進(jìn)入箱體后，在鋼絲網(wǎng)的阻礙下，速度逐漸降低，與水充分混合后，形成泥漿流向箱體底部，最后通過排砂栗排出箱體，分離后的氣體由氣體出口流出；本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，環(huán)保高效，避免堵塞，能有效分離排砂管線中的巖肩。
【附圖說明】
[0012]圖1是本實(shí)用新型一種氣體鉆井排砂管線出口巖肩分離裝置的主視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2是圖1中鋼絲網(wǎng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖3是圖2中鋼絲截面的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖中所示:1.排砂管線，2.箱體，3.鋼絲網(wǎng)，4.梯形底座，5.儲水罐，6.注水栗，7.注水通道，8.高壓噴嘴，9.排砂栗，10氣體出口，31.鋼絲，32.鋼絲截面，33.鋼絲網(wǎng)孔隙，321.鋼絲芯，322.鋼絲套。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步具體說明:
[0017]如圖1所示，一種氣體鉆井排砂管線出口巖肩分離裝置，包括排砂管線1、箱體2、鋼絲網(wǎng)3、梯形底座4、儲水罐5、注水栗6、注水通道7、高壓噴嘴8、排砂栗9和氣體出口 10，所述箱體2左端連接排砂管線I，右端連接氣體出口 10，下端連接有排砂栗9，上端為注水通道7，所述高壓噴嘴8位于注水通道7下方，并與注水通道7連通，注水通道7通過管線與儲水罐5連接，注水通道7與儲水罐5之間安裝有注水栗6 ；箱體2內(nèi)部安裝有鋼絲網(wǎng)3，鋼絲網(wǎng)3下部為梯形底座4。
[0018]如圖2所示，鋼絲網(wǎng)3包括鋼絲31、鋼絲截面32和鋼絲網(wǎng)孔隙33，鋼絲網(wǎng)孔隙33直徑大小可根據(jù)具體排砂管線I中巖肩的直徑大小而調(diào)整，能夠避免堵塞，可調(diào)整的鋼絲網(wǎng)孔隙33最大直徑為0.5mm。
[0019]如圖3所示，鋼絲31內(nèi)部為鋼絲芯321，外部為鋼絲套321，鋼絲套321為耐磨合金制成，可以耐高強(qiáng)度的沖刷，延長使用壽命。
[0020]本實(shí)用新型具體實(shí)施步驟如下:打開注水栗6，將儲水罐5中的水通過管線進(jìn)入注水通道7，高壓噴嘴8將注水通道7內(nèi)的向箱體2內(nèi)高速注入，排砂管線I中的巖肩進(jìn)入箱體2后，鋼絲網(wǎng)3對高速巖肩起阻礙減速作用，在鋼絲網(wǎng)3的阻礙下，巖肩速度逐漸降低，與箱體2中的水充分混合后，形成泥漿流向箱體2底部，最后通過排砂栗9排出箱體，分離后的氣體由氣體出口 10流出。
[0021]其中梯形底座4對鋼絲網(wǎng)3起固定作用，鋼絲網(wǎng)3內(nèi)部產(chǎn)生的泥漿可以通過梯形底座4的梯形面流向排砂栗9，可以加快泥漿流出的速度。
[0022]應(yīng)當(dāng)理解的是，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進(jìn)或變換，而所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本實(shí)用新型所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種氣體鉆井排砂管線出口巖肩分離裝置，包括排砂管線(1)、箱體(2)、鋼絲網(wǎng)(3)，其特征在于:還包括梯形底座(4)、儲水罐(5)、注水栗(6)、注水通道(7)、高壓噴嘴(8)、排砂栗(9)和氣體出口(10)，所述箱體(2)左端連接排砂管線(I)，右端連接氣體出口( 1)，下端連接有排砂栗(9)，上端為注水通道(7)，所述高壓噴嘴(8)位于注水通道(7)下方，并與注水通道(7)連通，注水通道(7)通過管線與儲水罐(5)連接，注水通道(7)與儲水罐(5)之間安裝有注水栗(6);箱體(2)內(nèi)部安裝有鋼絲網(wǎng)(3)，鋼絲網(wǎng)(3)下部為梯形底座(4)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣體鉆井排砂管線出口巖肩分離裝置，其特征在于:所述鋼絲網(wǎng)(3)包括鋼絲(31)、鋼絲截面(32)和鋼絲網(wǎng)孔隙(33)，鋼絲網(wǎng)孔隙(33)最大直徑為0.5mm ο3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種氣體鉆井排砂管線出口巖肩分離裝置，其特征在于:所述鋼絲截面(32)由鋼絲芯(321)和鋼絲套(322)構(gòu)成，鋼絲套(322)為耐磨合金材料制成。
【文檔編號】E21B21/07GK205605147SQ201620455277
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年5月18日
【發(fā)明人】李皋, 胡強(qiáng), 文科, 曾輝, 李 誠
【申請人】西南石油大學(xué)