[實用新型]一種地質錄井自動取巖屑清洗裝置

無效

• 申請號: 201020611906.4
• 申請日: 2010-11-12
• 公開（公告）號: CN201843609U
• 公開（公告）日: 2011-05-25
• 發明（設計）人: 張越;張洪新
• 申請（專利權）人: 張越
• 主分類號: E21B49/02
• 分類號: E21B49/02;E21B21/00;E21B21/01
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：

本實用新型涉及一種在石油鉆井過程中自動從井口返出泥漿里取鉆井巖屑并清洗保存巖樣的機械裝置。

背景技術：

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帶至地面，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，實際應用時常常輪換配合使用。長期以來，施工現場均由人工采集巖屑，然后將粘有鉆井泥漿的巖屑用水進行清洗，取回地質房內烘干后再進行地質分析。由于鉆井施工需要進行連續幾十天乃至幾個月的鉆進工作，而在地質要求的層位，一般需要每1～2米就要取一次巖屑，最短取樣時間間隔在2分鐘，每次巖屑重量在500克左右，無論白天黑夜、刮風下雨或嚴寒冷冬，都要嚴格按施工進度進行取樣，工作量大且工作環境十分惡劣。為了保證取樣的準確性，每個地質錄井隊都要專門配備一定數量的工人進行撈砂取樣，由于個別人工作責任心差，有時將某一鉆井深度的地質巖屑采樣分成幾包，充做其它井深的巖屑樣品，因而給地質巖屑的分析造成混亂，直接影響到地質解釋及石油勘探開發的效果。

實用新型內容：

本實用新型的目的在于提供一種能夠自動或遠程控制工作、采樣準確可靠的地質錄井自動取巖屑清洗裝置。

本實用新型的技術方案如下：

本實用新型由取砂進口管線、取砂泵、取砂出口管線、取砂振動篩、振動篩泥漿出口管、翻轉杯軸、取砂杯、擋砂板、翻轉電磁鐵、取砂控制槽電磁鐵組、取砂控制槽軸、總控制箱、污水沉淀箱、取砂控制槽、水箱、排污閥、連通管、回水管、攪拌器馬達、回水狀態傳感器、進水管線、洗砂筒、洗砂杯、水泵、攪拌器、污水泵、超聲波換能器、轉盤馬達、放水閥門、轉盤軸承、轉盤位置傳感器、儲砂杯、磁鐵、污水管、轉盤、污水池、支架組成，其結構組裝關系如下：取砂泵兩側分別與取砂進口管線和取砂出口管線相連接，取砂進口管線插入泥漿緩沖池的泥漿中，取砂出口管線置于鉆井泥漿罐上的取砂振動篩上方；取砂振動篩安裝在支架頂部，支架側面設有取砂杯、擋砂板、取砂控制槽、洗砂筒、水泵、轉盤、總控制箱、污水沉淀箱、污水泵，整個支架搭放在泥漿大罐靠泥漿沉砂池的一側；取砂控制槽通過取砂控制槽軸安放在支架上，取砂控制槽的尾部嵌有磁鐵，在與磁鐵相對應的左右兩側對裝著一個取砂控制槽電磁鐵組；總控制箱內部設有變壓器、控制單片機板、超聲波電路板和開關，通過多條數據和動力電纜與各個傳感器、電器相連接；洗砂筒內設有洗砂杯，洗砂杯下部設有超聲波換能器，中部設有一個攪拌器，攪拌器的軸桿穿出洗砂筒與筒外的攪拌器馬達相連接，洗砂筒的底部連接有放水閥門，洗砂筒的側面下部通過進水管線連接到水箱中，側面上部通過回水狀態傳感器連接回水管，最后插入到水箱中；在洗砂筒的下方設有一個轉盤，轉盤通過軸承組合固定在支架上，轉盤的軸上連接有轉盤馬達，轉盤上裝有多個凹形的杯座，每個杯座中放有一個儲砂杯，每個儲砂杯的開口朝上，轉盤軸的支架上設有由霍爾元件制作的轉盤位置傳感器，轉盤的每個儲砂杯的位置上設有一塊磁鐵；轉盤下方設有一個污水池，污水池的管線通過污水泵連接到污水沉淀箱中，污水沉淀箱與水箱并放，兩個箱體上部由連通管相連接，箱體下面分別設有排污閥；取砂泵、取砂振動篩、翻轉電磁鐵、取砂控制槽電磁鐵組、攪拌器馬達、回水狀態傳感器、水泵、污水泵、轉盤馬達、放水閥門、轉盤位置傳感器通過動力及控制電纜與總控制箱相連接。工作時，將該裝置安裝在設有泥漿振動篩的泥漿罐箱體旁側的支架上，取砂進口管線連接到泥漿緩沖池主管線下，開啟取砂泵，將泥漿和巖屑抽吸到泥漿大罐外側的取砂振動篩上，進行巖屑和泥漿分離，分離后的泥漿進入泥漿罐中，巖屑濾出后落入取砂杯中。當鉆井施工需要進行地質巖屑采集時，總控制箱發出指令，控制且在取樣的時間范圍內，系統對取砂控制槽電磁鐵組加載電極，使得取砂控制槽沿著取砂控制軸旋轉，取砂控制槽離開洗砂筒的開口處，同時，關閉翻轉電磁鐵電極，使得取砂杯處于重力平衡控制狀態，當巖屑的重量大于取砂杯平衡塊的重量時，取砂杯翻轉將巖屑順著擋砂板倒入洗砂筒中；如果系統是剛剛取過巖屑，且在取樣的時間范圍之外，系統控制將取砂控制槽轉到洗砂筒上方罩好，當取砂杯翻轉時，將多余的巖屑通過取砂控制槽的斜坡，排放到泥漿沉砂池中；砂子落入到洗砂筒后，堆積在洗砂杯中，系統控制打開水泵向洗砂杯注水，當洗砂杯注滿水后，水通過上部的回水管流出洗砂筒，當水流通過回水狀態傳感器時，沖擊傳感器的葉片轉動，發送出脈沖信號，系統控制關閉水泵，打開攪拌器馬達攪拌泥漿及巖屑，同時開啟超聲波換能器對巖屑進行超聲波清洗，清洗一段時間后，系統開啟放水閥門將巖屑和泥漿從洗砂筒中放出，沖到下方的儲砂杯中，水和泥漿穿過儲砂杯底部的濾網，流入污水池中，而巖屑則留存在儲砂杯的底部，完成一個取樣作業后，系統開啟轉盤馬達轉動轉盤，當磁鐵經過轉盤位置傳感器后，產生脈沖信號，系統關閉轉盤馬達，此時，下一個儲砂杯的開口正處于放水閥門的下方，做好下一次的取砂準備工作，系統累計完成的取砂次數，周而復始，當全部儲砂筒裝滿巖屑后，達到系統最大取砂次數時，系統發出信號，通知地質錄井工人將另一套儲砂杯換下裝滿的杯子，將巖屑取回地質駐井房，進行烘干及裝包工作。如果巖屑在洗砂筒中一次清洗不能達到取樣標準要求，系統可以控制先不打開放水閥門，而采取開啟水泵，將清洗筒中的污水替出，進行二次換水清洗直到滿足取樣要求。