用于海上钻井的泥浆振动筛筛网改进结构

摘要

本发明公开了用于海上钻井的泥浆振动筛筛网改进结构，包括筛网框、筛网、导轨、护轨板和滑块，筛网框上设有若干固定挡板，固定挡板面向筛网入口的侧面上安装有垂直于固定挡板的弹簧，弹簧连接缓冲垫，移动挡板平行于固定挡板，移动挡板位于筛网框上的部分设置有平行于筛网框法线方向的转轴，所述转轴靠近底端的侧面上设置有螺纹，转轴底端贯穿移动挡板插入至筛网框上设置的螺孔中，移动挡板的侧面与缓冲垫接触。本装置使得钻井液中的液相与固相进一步分离，加强了筛分效果，避免在筛分过程中钻井液中的液相还未来得及与固相分离就随着固相移动至筛网出口处，造成可循环液相的流失，不仅降低了钻井液的使用成本，还保护了环境。

权利要求

1.用于海上钻井的泥浆振动筛筛网改进结构，包括筛网框(1)，所述筛网框(1)内设置有筛网(2)，其特征在于，筛网框(1)上设置有导轨(9)，所述导轨(9)从钻井液入口处延伸至钻井液的出口处，导轨(9)上设置有若干滑块(8)，所述滑块(8)上靠近钻井液出口的一端安装有固定挡板(4)，另一端安装有移动挡板(7)，所述固定挡板(4)与滑块(8)的接触面的较长边垂直于滑块(8)，固定挡板(4)的高平行于滑块(8)的法线方向，固定挡板(4)平行于移动挡板(7)，固定挡板(4)与移动挡板(7)之间设置有弹簧(6)，所述弹簧(6)一端垂直固定在固定挡板(4)上，另一端连接有缓冲垫(5)，所述缓冲垫(5)与移动挡板(7)接触，移动挡板(7)顶部设置有平行于滑块(8)法线方向的转轴(3)，靠近所述转轴(3)底端的侧面上设置有螺纹，转轴(3)底端贯穿移动挡板(7)插入至滑块(8)上设置的与所述螺纹相匹配的螺孔中，还包括护轨板(10)，所述护轨板(10)固定在移动挡板(7)面向钻井液入口处的侧面上，护轨板(10)靠近转轴(3)，护轨板(10)与移动挡板(7)的夹角为锐角，护轨板(10)偏向导轨(9)；

所述移动挡板(7)表面涂有醇酸磁漆；所述弹簧(6)靠近固定挡板(4)位于筛网(2)上的一端；所述缓冲垫(5)由丁腈橡胶制成。

2.根据权利要求1所述的用于海上钻井的泥浆振动筛筛网改进结构，其特征在于，所述移动挡板(7)的长度为固定挡板(4)长度的1.5至2倍。

3.根据权利要求1所述的用于海上钻井的泥浆振动筛筛网改进结构，其特征在于，所述移动挡板(7)的长度为筛网(2)宽度的1/4至1/3。

说明书

用于海上钻井的泥浆振动筛筛网改进结构

技术领域

[0001] 本发明涉及钻井液回收领域，具体涉及用于海上钻井的泥浆振动筛筛网改进结构。

背景技术

[0002] 钻井液是钻井过程中使用到的各种循环流体的总称，钻井液又称作钻井泥浆。在钻井过程中，钻井液可以有效地冷却和润滑钻头，还能够平衡底层压力，避免发生井喷和井涌，除此之外，钻井液还能够传递动力和取芯采样。根据分散介质不同，钻井液主要分为水基钻井液、油基钻井液和气基钻井液三大类。

[0003] 钻井过程中，钻井液通过钻杆进入至底层，在完成其作用后带着钻井中产生的废渣一起排出，由于钻井液不仅价格高昂而且会破坏环境，所以应该对钻井液进行回收，固控系统就是用于回收钻井液的。固控系统也叫作钻井液循环系统和钻井液净化系统。固控系统主要包括钻井液振动筛、真空除气器、除砂器、除泥器、卧式螺旋离心机等固控设备。这些固控设备就像一系列大小、功能不同的筛子，通过层层过滤实现对钻井液的净化和再利用。

[0004] 钻井液振动筛是用于钻井液循环、净化系统的一级固控设备，具有振动强度高、筛分面积大等特点。钻井液振动筛主要用于去除钻井液中较大的钻屑颗粒，维护钻井液的性能以保证之后的固控设备的处理效果及使用寿命，是固控系统中最重要的的设备。

[0005] 钻井液振动筛的筛分过程包括了液相过筛网至筛箱中和固相在筛网上从筛网入口移动至筛网的出口。当钻井液位于筛箱上设置的筛网时，固液两相就开始分离了。固液两相不会立即分离，传统钻井液振动筛的筛分机构在筛分过程中可能出现固相颗粒与液相还没来得及分开就离开了筛网，导致能够回收的钻井液液相损失，不仅污染环境还增加了钻井成本。

发明内容

[0006] 本发明所要解决的技术问题是针对传统钻井液振动筛筛分机构的缺点，目的在于提供用于海上钻井的泥浆振动筛筛网改进结构，解决传统的钻井液振动筛在筛分过程中出现固相颗粒与液相还没来得及分开就离开了筛网，造成钻井液中可回收液相损失的问题。

[0007] 本发明通过下述技术方案实现：用于海上钻井的泥浆振动筛筛网改进结构，包括筛网框，筛网框内设置有筛网，筛网框上设置有导轨，导轨从钻井液入口处延伸至钻井液的出口处，导轨上设置有若干滑块，滑块上靠近钻井液出口的一端安装有固定挡板，另一端安装有移动挡板，固定挡板与滑块的接触面的较长边垂直于滑块，固定挡板的高平行于滑块的法线方向，固定挡板平行于移动挡板，固定挡板与移动挡板之间设置有弹簧，所述弹簧一端垂直固定在固定挡板上，另一端连接有缓冲垫，所述缓冲垫与移动挡板接触，移动挡板顶部设置有平行于滑块法线方向的转轴，靠近所述转轴底端的侧面上设置有螺纹，转轴底端贯穿移动挡板插入至滑块上设置的与所述螺纹相匹配的螺孔中，还包括护轨板，护轨板固定在移动挡板面向钻井液入口处的侧面上，护轨板靠近转轴，护轨板与移动挡板的夹角为锐角，护轨板偏向导轨。现有技术中，钻井液振动筛的筛箱和筛网均倾斜放置，钻井液入口处的高度大于出口处的高度，当钻井液从钻井液振动筛入口进入筛网上时，钻井液中的固相位于筛网上方，从筛网的入口处移动至筛网的出口处，钻井液中的液相在固相向筛网出口移动的过程中，通过振动作用逐渐与固相分离，并穿过筛网进入至筛网下方的筛箱中，最后在筛箱出口处收集钻井液的液相并转移至下一级的固控设备中进行进一步的分离。但是，传统的钻井液振动筛的筛分机构只是依靠筛网进行筛分，筛网设置在筛网框中，筛网框为筛箱顶部的边沿，在筛分过程中部分黏带有钻井液液相的固体颗粒在还未与液相分离开时就已经移动至出口处进行收集，造成钻井液中可循环使用的液相损失。由于钻井液液相中不仅包含分散介质如水，还包含了处理剂等化学物质，不仅不便于处理、还会污染环境，并且，增加了钻井液的使用成本。为了解决上述问题，本发明提出了用于海上钻井的泥浆振动筛筛网改进结构。该机构在筛网框上设置有导轨，导轨位于筛网框相互平行的两条边上，导轨从靠近钻井液振动筛进料口的位置，沿筛网框伸至靠近钻井液振动筛出料口的位置。导轨上设置有滑块，滑块可锁定在导轨上的任何位置，直线导轨上滑块的锁定技术为现有技术，MISUMI、NBK等公司均可生产能够在导轨任意位置锁定滑块的直线导轨。滑块上设置有移动挡板和固定挡板，移动挡板平行于固定挡板且位于滑块上靠近钻井液入口的一端，钻井液入口即钻井液振动筛的进料口。移动挡板和固定挡板的一部分均位于滑块上，另一部分位于筛网上，其中，固定挡板固定在滑块上，移动挡板顶部设置有转轴，靠近转轴底端的侧面上设置有螺纹，转轴底端活动贯穿移动挡板并插入至滑块上设置的与转轴上的螺纹相匹配的螺孔中，移动挡板可围绕转轴定轴旋转，通过螺纹连接，可在长时间使用后对转轴、移动挡板等部件进行更换。移动挡板和固定挡板之间设置有弹簧，弹簧垂直安装在固定挡板的侧面，弹簧与移动挡板接触的一端上安装有缓冲垫。当钻井液从进料口流入至筛网上时，钻井液在受到振动作用的同时撞击在移动挡板上，钻井液对移动挡板产生冲力，移动挡板对钻井液产生反作用力，反作用力作用在钻井液上后，由于钻井液中液相与固相的反弹力度的不同，固相反弹的距离较液相反弹的距离远，由此进一步分离钻井液中的固相和液相，避免液相还未来得及与固相分离就随着固相移动至筛网出口，造成可循环的钻井液液相损失；另外，一部分液相还会粘附在移动挡板上，随着振动作用慢慢从移动挡板上滑落至筛网上并最终通过筛孔进入筛箱中，该部分液相不仅实现了与固相的分离，还能起到减轻钻井液对移动挡板的撞击，起到保护移动挡板的作用。移动挡板在受到钻井液的撞击后，会绕着转轴做定轴旋转，但是，远离转轴的一端在旋转过程中会受到弹簧的支撑作用，综合起来，移动挡板在受到撞击后，会朝固定挡板移动一段距离，之后受到弹簧的支撑而反弹，这样不仅可以卸去一部分冲力，将冲力转移至缓冲垫和弹簧上，避免移动挡板在频繁撞击中损坏，同时还通过弹簧增大了移动挡板对钻井液的反弹力度，进一步使得钻井液中的液相与固相分离，另外，移动挡板通过旋转作用避免了部分钻井液堆积在移动挡板的侧面。在使用过程中，如果移动挡板过多且密集，固相颗粒的移动速度会大幅降低，造成固相颗粒在筛网上累积，不仅容易堵塞和损坏筛网，还降低了钻井液振动筛的处理量；挡板之间间隙过大且数量较少时，移动挡板发挥的作用有限，达不到预期的固液两相二次分离效果，移动挡板的分离效率降低。为了解决上述问题，本装置通过设置直线导轨和相匹配的滑块，使得操作人员可以根据钻井液的粘度、进料量、进料速度等现场条件调节移动挡板在导轨上的位置，改变各移动挡板之间的距离，还能调节所需移动挡板的个数，当需要增加或减少移动挡板个数时，只需要安装或卸下滑块即可，操作人员能够根据需求更加灵活地运用移动挡板对钻井液的固液两相进行筛分，进一步提高移动挡板的分离效率。在实践过程中还发现，传统的钻井液振动筛筛网由于未添加移动挡板，钻井液只受到振动作用的影响，钻井液从进料口进入至筛网上后，进料口一般位于筛网的中心位置，所以钻井液的量随着钻井液从筛网的中轴线向筛网两侧展开而逐渐减少。然而本装置在增加移动挡板、固定挡板、导轨、滑块等零件后，当钻井液撞击在移动挡板上后，部分钻井液会溅向导轨，使用一段时间后，粘附在导轨上的钻井液会使得滑块在导轨上的移动受到限制，移动十分困难，也不易取下滑块，使得导轨和滑块的作用降低。为了解决此问题，本装置在移动挡板上添加了护轨板，护轨板设置在靠近转轴的一端且偏向导轨方向。由于靠近筛网边缘处的钻井液本身较少，所要防止的钻井液主要是与移动挡板撞击后溅向导轨的钻井液，所以无需在导轨靠近筛网的一侧安装整个防泥板，只需要在移动挡板上安装一个护轨板即可解决问题。当钻井液撞击移动挡板后，溅向导轨的钻井液撞击在护轨板上，避免钻井液溅至导轨，影响滑块在导轨上的运动，使得滑块和导轨能正常使用。本装置使得钻井液中的液相与固相进一步分离，加强了筛分效果，避免在筛分过程中，尤其是钻井液的流入量突然增大的时候，钻井液中的液相还未来得及与固相分离就随着固相移动至筛网出口处，造成可循环液相的流失，不仅降低了钻井液的使用成本，还保护了环境。

[0008] 进一步地，移动挡板的长度为固定挡板长度的1.5至2倍。本装置中，移动挡板起着进一步分离钻井液中固相和液相的作用，固定挡板上安装弹簧对移动挡板起着弹性支撑的作用。经过实践发现，如果移动挡板的长度小于固定挡板长度的1.5倍，移动挡板与钻井液的接触面积太小，分离效果差，部分钻井液还会堆积在固定挡板的侧面；如果移动挡板的长度大于固定挡板长度的2倍，由于移动挡板受到弹簧支撑作用的位置靠近转轴，使得移动挡板的旋转幅度过大，在卸去部分冲力后无法及时回到最初位置阻挡钻井液，阻挡效果差。

[0009] 进一步地，移动挡板的长度为筛网宽度的1/4至1/3。筛网的宽度是指垂直于导轨所在边的边长，当移动挡板的长度小于筛网宽度的四分之一时，由于钻井液较多部分集中在中部，所以移动挡板的筛分效果较差，当移动挡板的长度大于筛网宽度的三分之一时，会导致钻井液振动筛的钻井液处理量降低，严重时甚至会导致固相堆积在筛网上，损坏筛网。

[0010] 进一步地，移动挡板表面涂有醇酸磁漆。醇酸磁漆主要用于金属表面的保护，由于移动挡板会频繁受到钻井液中的撞击，钻井液的固相会对其表面产生刮擦，降低移动挡板的寿命，醇酸磁漆能够对移动挡板的表面起到保护作用，延长其使用寿命。实践中，主要使用C53-31防锈磁漆，该磁漆具有良好的附着力和柔韧性，能够对移动挡板表面起到良好的保护效果。

[0011] 进一步地，弹簧靠近固定挡板位于筛网上的一端。弹簧设置在固定挡板位于筛网上的一端能够避免移动挡板的旋转角度过大，导致阻挡效果降低。

[0012] 进一步地，缓冲垫由丁腈橡胶制成。丁腈橡胶不仅具有缓冲作用，能卸去移动挡板上的部分冲力，还具有一定的强度和摩擦性能，使得弹簧在支撑移动挡板的过程中不会由于与移动挡板之间发生相对移动而导致支撑效果变差，使移动挡板无法恢复到最初位置。

[0013] 本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

[0014] 1、本发明在传统钻井液振动筛筛网的振动作用基础上，通过增加移动挡板，使得钻井液中的液相与固相进一步分离，加强了筛分效果，避免在筛分过程中，尤其是钻井液的流入量突然增大的时候，钻井液中的液相还未来得及与固相分离就随着固相移动至筛网出口处，造成可循环液相的流失，不仅降低了钻井液的使用成本，还保护了环境；

[0015] 2、本发明设置有固定挡板、弹簧和缓冲垫，使得移动挡板在受到撞击后，会朝固定挡板移动一段距离，之后受到弹簧的支撑而反弹，这样不仅可以卸去一部分冲力，将冲力转移至缓冲垫和弹簧上，避免移动挡板在频繁撞击中损坏，同时还通过弹簧增大了移动挡板对钻井液的反弹力度，进一步使得钻井液中的液相与固相分离，另外，移动挡板通过旋转作用避免了部分钻井液堆积在移动挡板的侧面；

[0016] 3、本发明通过设置直线导轨和相匹配的滑块，使得操作人员可以根据钻井液的粘度、进料量、进料速度等现场条件调节移动挡板在导轨上的位置和个数，操作人员能够根据需求更加灵活地运用移动挡板对钻井液的固液两相进行筛分，进一步提高移动挡板的分离效率；

[0017] 4、本发明在移动挡板上添加了护轨板，当钻井液撞击移动挡板后，溅向导轨的钻井液撞击在护轨板上，避免钻井液溅至导轨，影响滑块在导轨上的运动，使得滑块和导轨能正常使用；

[0018] 5、本发明通过实践应用，发现当移动挡板的长度为固定挡板长度的1.5至2倍时，移动挡板的筛分效果最好，如果移动挡板的长度小于固定挡板长度的1.5倍，移动挡板与钻井液的接触面积太小，分离效果差，部分钻井液还会堆积在固定挡板的侧面；如果移动挡板的长度大于固定挡板长度的2倍，由于移动挡板受到弹簧支撑作用的位置靠近转轴，使得移动挡板的旋转幅度过大，在卸去部分冲力后无法及时回到最初位置阻挡钻井液，阻挡效果差。

附图说明

[0019] 此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

[0020] 图1为本发明结构示意图。

[0021] 附图中标记及对应的零部件名称：

[0022] 1-筛网框，2-筛网，3-转轴，4-固定挡板，5-缓冲垫，6-弹簧，7-移动挡板，8-滑块，9-导轨，10-护轨板。

具体实施方式

[0023] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。实施例

[0024] 如图1所示，本发明为用于海上钻井的泥浆振动筛筛网改进结构，包括筛网框1，筛网框1内设置有筛网2，筛网框1上设置有导轨9，导轨9从钻井液入口处延伸至钻井液的出口处，导轨9上设置有若干滑块8，滑块8上靠近钻井液出口的一端安装有固定挡板4，另一端安装有移动挡板7，所述固定挡板4与滑块8的接触面的较长边垂直于滑块8，固定挡板4的高平行于滑块8的法线方向，固定挡板4平行于移动挡板7，固定挡板4与移动挡板7之间设置有弹簧6，弹簧6一端垂直固定在固定挡板4上，另一端连接有缓冲垫5，缓冲垫5与移动挡板7接触，移动挡板7顶部设置有平行于滑块8法线方向的转轴3，靠近所述转轴3底端的侧面上设置有螺纹，转轴3底端贯穿移动挡板7插入至滑块8上设置的与螺纹相匹配的螺孔中，还包括护轨板10，护轨板10固定在移动挡板7面向钻井液入口处的侧面上，护轨板10靠近转轴3，护轨板10与移动挡板7的夹角为锐角，护轨板10偏向导轨9。移动挡板7的长度为固定挡板4长度的1.5至2倍。移动挡板7的长度为筛网2宽度的1/4至1/3。移动挡板7表面涂有醇酸磁漆。弹簧6靠近固定挡板4位于筛网2上的一端。缓冲垫5由丁腈橡胶制成。当钻井液从筛网2入口流入时，钻井液在受到振动作用的同时撞击在移动挡板7上，移动挡板7通过对钻井液的反作用力进一步分离钻井液中的固相和液相，避免液相还未来得及与固相分离就随着固相移动至筛网出口，造成可循环的钻井液液相损失；移动挡板7在受到撞击后，会朝固定挡板移动一段距离，之后受到弹簧6的支撑而反弹，这样不仅可以卸去一部分冲力，将冲力转移至缓冲垫5和弹簧6上，避免移动挡板7在频繁撞击中损坏，同时还通过弹簧6增大了移动挡板7对钻井液的反弹力度，进一步使得钻井液中的液相与固相分离，移动挡板7还通过旋转作用避免了部分钻井液堆积在移动挡板7的侧面。部分钻井液在撞击移动挡板7后会溅向导轨9，安装在移动挡板7上的护轨板10可以防止钻井液溅向导轨9，防止钻井液在导轨9上粘附，干扰滑块8在导轨9上的移动。操作人员可以通过增加或减少滑块8的数量、调整滑块8在导轨9上的位置，更加灵活地根据钻井液的粘度、进料量、进料速度等现场条件调节移动挡板7在导轨9上的位置，改变各移动挡板7之间的距离和个数，进一步提高移动挡板7的分离效率。
本装置使得钻井液中的液相与固相进一步分离，加强了筛分效果，避免在筛分过程中，尤其是钻井液的流入量突然增大的时候，钻井液中的液相还未来得及与固相分离就随着固相移动至筛网2出口处，造成可循环液相的流失，不仅降低了钻井液的使用成本，还保护了环境。

[0025] 以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。