一种油田钻井液定量注入与优化装置及方法与流程

本发明涉及油田钻井液注入，尤其涉及一种油田钻井液定量注入与优化装置及方法。

背景技术：

1、钻井液是钻井过程中重要组成部分，它在钻井过程中的主要功能有携带岩屑、平衡地层压力、冷却和润滑钻头、保护井壁、传递水力功率、提供地层资料；

2、现有的钻井液是利用泵体将水源(现有的钻井液多为水)通过套管柱注入井眼内，利用水压使得钻井液沿着井眼往上溢出，钻井液往上溢出的过程中会冲击井壁上的泥饼，从而将井眼内的岩屑等杂质冲出，现有的钻井液注入装置不具有过滤结构，使得溢出的钻井液会沿着地面流淌，无法循环利用，同时冲出的岩屑等杂质会在钻井液的冲刷作用，分散在地面上，不易回收；

3、另外，现有的钻井液注入装置，不具有定量作用，无法根据井眼的深度控制钻进液的用量，容易造成水资源的浪费，对于干旱地区，水资源匮乏，钻井作业会大大增加该地区水资源的负担，因此提出一种油田钻井液定量注入与优化装置及方法解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决现有技术中的问题，而提出的一种油田钻井液定量注入与优化装置及方法。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、一种油田钻井液定量注入与优化装置，包括集水罩以及固定连接在集水罩顶端中心处的套管柱，所述集水罩的底端中心处开设有圆形口，所述套管柱贯穿圆形口设置，所述套管柱的表面固定连接有泥管，所述集水罩的四周侧壁开设有多个呈圆周分布的排杂口，所述集水罩的内侧底端位于圆形口处转动连接有旋转管，所述旋转管的顶端转动连接有固定管，所述固定管的四周侧壁开设有多个呈圆周分布的开口，所述旋转管的表面固定连接有滤网罩，所述滤网罩的一端与集水罩的内壁转动连接，所述旋转管的表面滑动连接有悬浮板，所述集水罩的内侧顶端固定连接有电机箱，所述电机箱的内部安装有双轴电机，所述双轴电机一端的输出轴固定连接有叶轮，所述叶轮的外侧设置有负压盒，所述负压盒的侧壁设置有管路组件，所述双轴电机的另一端输出轴设置有联动组件。

4、优选的，所述集水罩的侧壁固定连接有排液管，所述集水罩的外侧壁位于排杂口处转动连接有杂质回收盒，所述杂质回收盒的底端处设置有磁铁块。

5、优选的，所述悬浮板的顶端固定连接有与磁铁块磁极相同的磁性环，所述悬浮板的顶端固定连接有直齿板。

6、优选的，所述负压盒的一端开设有排水口，所述负压盒的中心处开设有抽水口，所述管路组件包括固定连接在排水口内的连接管以及固定连接在抽水口内的抽水管。

7、优选的，所述抽水管上设置有抽水阀门，所述抽水管的表面固定连接有循环管，所述循环管的一端与集水罩的侧壁固定连接，所述循环管上设置有循环阀门。

8、优选的，所述循环阀门的阀杆与集水罩的侧壁转动连接，所述阀杆的一端贯穿集水罩的侧壁设置且该端固定连接有与直齿板啮合的从动齿轮，所述阀杆的表面固定连接有多个呈圆周分布的提示板。

9、优选的，所述联动组件包括固定连接在双轴电机另一端输出轴一端的主动同步轮，固定连接在旋转管表面的从动同步轮以及连接在从动同步轮和主动同步轮之间的同步带。

10、一种油田钻井液定量注入与优化方法，包括如下步骤：

11、s1、定量钻进液：关闭循环阀门，打开抽水阀门，开启双轴电机，双轴电机带动叶轮转动，实现抽取钻井液的功能，可以将外界的钻井液通过抽水管以及连接管抽入套管柱内，套管柱内的钻井液注入井眼内侧，然后在压力的作用下，使得钻井液沿着井眼往上溢出，最后通过固定管侧壁上的开口流入集水罩内侧，使得悬浮板上浮，进而带动直齿板上移，当直齿板与从动齿轮啮合并带动从动齿轮转动时，使得阀杆带动提示板转动，同时实现循环阀门的打开功能，此时说明集水罩内的钻井液量刚好；

12、s2、循环过滤钻井液：集水罩内的钻井液在双轴电机配合叶轮的作用下，被抽入套管柱内，最后通过固定管侧壁上的开口排入集水罩内实现循环，在钻井液排入集水罩过程中，在滤网罩的作用下，可以实现钻井液中岩屑等杂质的过滤功能，通过双轴电机配合联动组件实现旋转管的转动功能，进而实现滤网罩的旋转功能，利用滤网罩的离心力，可以将滤网罩表面的岩屑等杂质甩入杂质回收盒内进行回收；

13、s3、自动排杂：当钻井液在井眼内侧循环完毕之后，打开排液管上的排水阀门，将集水罩内的钻井液排出回收，当钻井液排完后，悬浮板下移复位，此过程中，直齿板带动从动齿轮反向转动，进而带动阀杆转动，实现循环阀门的关闭功能，同时在磁性环与杂质回收盒底端磁铁块之间排斥力的作用下，使得杂质回收盒打开，使其内部的岩屑等杂质自动排出，方便回收。

14、相比现有技术，本发明的有益效果为：

15、1、本发明通过设置有集水罩、双轴电机、叶轮、负压盒和悬浮板，当钻井液进入集水罩内，使得悬浮板上浮后，直齿板随着上浮，当直齿板带动齿轮转动进而带动阀杆转动，打开循环阀门后，说明集水罩内的钻井液量刚好，实现钻井液的定量功能。

16、2、本发明通过设置有双轴电机、管路组件、联动组件和滤网罩，当钻井液排入集水罩内侧时，滤网罩可以实现钻井液内侧杂质的滤除功能，同时双轴电机配合联动组件实现旋转管的转动功能，进而实现滤网罩的旋转功能，利用滤网罩的离心力，可以将滤网罩表面的岩屑等杂质甩入杂质回收盒内进行回收。

技术特征：

1.一种油田钻井液定量注入与优化装置，包括集水罩(1)以及固定连接在集水罩(1)顶端中心处的套管柱(3)，其特征在于，所述集水罩(1)的底端中心处开设有圆形口，所述套管柱(3)贯穿圆形口设置，所述套管柱(3)的表面固定连接有泥管(4)，所述集水罩(1)的四周侧壁开设有多个呈圆周分布的排杂口(101)，所述集水罩(1)的内侧底端位于圆形口处转动连接有旋转管(12)，所述旋转管(12)的顶端转动连接有固定管(9)，所述固定管(9)的四周侧壁开设有多个呈圆周分布的开口(901)，所述旋转管(12)的表面固定连接有滤网罩(22)，所述滤网罩(22)的一端与集水罩(1)的内壁转动连接，所述旋转管(12)的表面滑动连接有悬浮板(19)，所述集水罩(1)的内侧顶端固定连接有电机箱(17)，所述电机箱(17)的内部安装有双轴电机(14)，所述双轴电机(14)一端的输出轴固定连接有叶轮(16)，所述叶轮(16)的外侧设置有负压盒(15)，所述负压盒(15)的侧壁设置有管路组件，所述双轴电机(14)的另一端输出轴设置有联动组件。

2.根据权利要求1所述的一种油田钻井液定量注入与优化装置，其特征在于：所述集水罩(1)的侧壁固定连接有排液管，所述集水罩(1)的外侧壁位于排杂口(101)处转动连接有杂质回收盒(2)，所述杂质回收盒(2)的底端处设置有磁铁块。

3.根据权利要求2所述的一种油田钻井液定量注入与优化装置，其特征在于：所述悬浮板(19)的顶端固定连接有与磁铁块磁极相同的磁性环(18)，所述悬浮板(19)的顶端固定连接有直齿板(20)。

4.根据权利要求1所述的一种油田钻井液定量注入与优化装置，其特征在于：所述负压盒(15)的一端开设有排水口，所述负压盒(15)的中心处开设有抽水口，所述管路组件包括固定连接在排水口内的连接管以及固定连接在抽水口内的抽水管(5)。

5.根据权利要求4所述的一种油田钻井液定量注入与优化装置，其特征在于：所述抽水管(5)上设置有抽水阀门，所述抽水管(5)的表面固定连接有循环管(6)，所述循环管(6)的一端与集水罩(1)的侧壁固定连接，所述循环管(6)上设置有循环阀门(7)。

6.根据权利要求5所述的一种油田钻井液定量注入与优化装置，其特征在于：所述循环阀门(7)的阀杆与集水罩(1)的侧壁转动连接，所述阀杆的一端贯穿集水罩(1)的侧壁设置且该端固定连接有与直齿板(20)啮合的从动齿轮(21)，所述阀杆的表面固定连接有多个呈圆周分布的提示板(8)。

7.根据权利要求1所述的一种油田钻井液定量注入与优化装置，其特征在于：所述联动组件包括固定连接在双轴电机(14)另一端输出轴一端的主动同步轮(13)，固定连接在旋转管(12)表面的从动同步轮(10)以及连接在从动同步轮(10)和主动同步轮(13)之间的同步带(11)。

8.根据权利要求1所述的一种油田钻井液定量注入与优化方法，包括如下步骤：

技术总结本发明公开了一种油田钻井液定量注入与优化装置及方法，属于钻井液注入技术领域，包括集水罩以及固定连接在集水罩顶端中心处的套管柱，集水罩的底端中心处开设有圆形口，套管柱贯穿圆形口设置，套管柱的表面固定连接有泥管，集水罩的四周侧壁开设有多个呈圆周分布的排杂口，集水罩的内侧底端位于圆形口处转动连接有旋转管，旋转管的顶端转动连接有固定管；S1、定量钻进液；S2、循环过滤钻井液；S3、自动排杂。本发明通过设置有集水罩、双轴电机、叶轮、负压盒和悬浮板，当钻井液进入集水罩内，使得悬浮板上浮后，直齿板随着上浮，当直齿板带动齿轮转动进而带动阀杆转动，打开循环阀门后，说明集水罩内的钻井液量刚好，实现钻井液的定量功能。技术研发人员：魏子路,聂利红,王晓栋,邹军,任晓彦,赵波受保护的技术使用者：中国南海--麦克巴泥浆有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/9