[实用新型]一种适用于气体钻井的岩屑收集装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种收集岩屑的装置，特别涉及一种气体钻井岩屑收集的装置，属于石油钻井装备领域。

背景技术

气体钻井条件下，井筒内破碎成面粉状的岩屑在气体循环介质携带下，混合进入排砂管线，给录井资料采集带来困扰。需要一种适用于气体钻井的岩屑收集装置，既能收集代表性好的满足录井需求的岩屑样品，又能分离出相对洁净的代表地层流体的气体样品。

现场岩屑收集主要是用水作为分离介质进行气固分离。如申请号为CN201410217334.4的中国专利，公开了一种气体钻井用岩屑分离方法，其主要特点为：使整个系统内的水循环流动并达到平衡后，开始气体钻进；钻进中，从井口返出的气体和固体在分离前与循环水混合形成混合流体，使固体中的粉尘溶解在水中，逐步通过三级处理除去固体颗粒。上述技术较为复杂，需要水循环以及岩屑干燥脱水。同时，加入水后，气体样品中的CO₂、H₂S会溶于水从而造成损失，使综合录井气体检测结果失真，也不利用钻井安全。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种适用于气体钻井的岩屑收集装置，利用混合样品中气、固态成分的物理性质差异，采用机械分离的办法，分离混合样品中的岩屑成分和气体成分，更好的维持岩屑的原始状态，保证分离后的气体样品的真实性，满足录井需求。

本实用新型的目的是通过下述方案实现的：一种适用于气体钻井的岩屑收集装置，由入口舱室、入口、多级滤板、出口舱室、盖板、出口、旋转轴、左旋叶片、右旋叶片、岩屑收集盒组成，其特征是：盖板在出口舱室的顶部，入口舱室在出口舱室的下端，岩屑收集盒在入口舱室的底部，出口舱室与入口舱室中间由多级滤板隔开，旋转轴位于出口舱室和入口舱室的轴向中心。

所述的一种适用于气体钻井的岩屑收集装置，其特征是：左旋叶片呈30度倾斜角焊接在旋转轴上部，且叶片自上而下截面逐渐增大。

所述的一种适用于气体钻井的岩屑收集装置，其特征是：右旋叶片呈30度倾斜角焊接在旋转轴下部，且叶片自上而下截面逐渐减小。

所述的一种适用于气体钻井的岩屑收集装置，其特征是：入口舱室和出口舱室为轴对称圆筒状，并且采用抗冲蚀抗高压非金属材料制成。

本实用新型的有益效果是：采用机械分离原理，避免了水介质分离的缺陷，气体样品易溶于水的成分没有散失，保持了岩屑和气体样品的原始状态，岩屑处理简单。

附图说明

附图是本实用新型的内部结构示意图。

图中：1.入口舱室；2.入口；3.多级滤板；4.出口舱室；5.盖板；6.出口；7.旋转轴；8.左旋叶片；9.右旋叶片；10.岩屑收集盒。

具体实施方式

下面结合具体实施例，就本实用新型做进一步说明。附图可作为本实施例的内部结构示意图。

多级滤板(3)将整个装置分隔形成上部的出口舱室(4)和下部的入口舱室(1)，入口舱室(1)和出口舱室(4)为轴对称圆筒状，出口(6)位于盖板(5)顶端，入口(2)位于入口舱室(1)的上部侧端，入口(2)和出口(6)通过气密螺纹同外部管线连接，岩屑收集盒(10)与入口舱室(1)底部通过螺纹连接。

转动轴(7)位于整个装置的中心，能在携屑气流冲击叶片的作用下自由转动。左旋叶片(8)位于出口舱室(4)内部，呈30度倾斜角焊接在旋转轴(7)上部，且叶片自上而下截面逐渐增大，呈倒锥状；右旋叶片(9)位于入口舱室(1)内部，呈30度倾斜角焊接在旋转轴(7)下部，且叶片自上而下截面逐渐减小，呈锥状。

多级滤板(3)和转动轴(7)的连接处安装上下垫有轴封的径向轴承，盖板(5)同转动轴(7)的连接处安装上下垫有轴封的径向轴承，盖板(5)与出口舱室(4)壳体通过螺栓固定连接。

当气体钻井进行岩屑录井的岩屑收集作业时，井底返出的含有钻屑的气体通过入口(2)进入到入口舱室(1)内，强大的气流冲击到右旋叶片(9)上，叶片在倾角和旋流的作用下发生顺时针旋转，并且通过径向轴承带动转动轴(7)旋转，右旋叶片(9)在向下力的传动和岩屑颗粒重量的共同作用下，岩屑颗粒被推向入口舱室(1)底部的岩屑收集盒(10)内；混杂样品中的气体成分在由入口(2)进入入口舱室(1)后，由于流速的降低和叶片的作用，气体成分与岩屑分离，上升通过多级滤板(3)进行过滤，进入出口舱室(4)内，在出口舱室(4)内的左旋叶片(8)的旋转导流作用下，抽排并加快气体继续上移，到达出口(6)排出。本实用新型利用叶片引导岩屑和含微尘气体的流向，保持了岩屑和气体样品的原始状态，利于录井样品资料的保真，同时具有结构简单的特点。