一种钻井液用重晶石粉的漂洗装置的制作方法

本实用新型属于非金属粉体制备技术领域，具体涉及一种钻井液用重晶石粉的漂洗装置。

背景技术：

重晶石是以硫酸钡为主要成分的非金属矿产品，纯重晶石显白色，有光泽，重晶石化学性质稳定，不溶于水及盐酸，无磁性和毒性，广泛用于石油、造纸等行业，其中在石油行业中主要用在钻井液中，作为加重剂使用，在油气井钻探的过程中，泥浆比重往往较低，不能与地下油气压力平衡，从而造成井喷事故，在底下压力较高的情况下，就需要增加泥浆比重，往泥浆中加入重晶石粉是增加泥浆比重的有效措施，标号为q/sh0041-2007名为《钻井液用重晶石粉技术要求》的企业标准公开了用于钻井液的重晶石粉末的要求，一级重晶石粉需要达到密度应在4.20g/cm3，水溶性碱土金属250mg/kg等要求，因此用于钻井液的重晶石粉不仅需要粒径达标，还需要通过酸洗等方法去除伴生的杂质，从而提高品位，但是酸洗之后重晶石粉之间还残留有酸液，需要用大量水进行冲洗，不仅浪费水，而且漂洗过的水呈酸性，需要中和以后才能排放，因此漂洗用水越多，成本也就越高。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种钻井液用重晶石粉的漂洗装置，不仅能够节约漂洗水量，而且体积小巧、使用方便。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种钻井液用重晶石粉的漂洗装置，包括：壳体、冲刷管、脱水单元，所述壳体顶面还设置有进料口，进料口位于壳体中的托盘上方，壳体的侧面靠近底面的位置设置有排酸口；所述冲刷管一端与外界水源连通，另一端位于壳体中高于脱水环顶面的位置；所述脱水单元包括：脱水环、托盘、连接杆、沉砂缸、电动机，其中托盘是中心向下凹陷的圆盘，托盘的几何中心通过连接杆与电动机连接，所述脱水环为鼓形，其侧壁是弧形的滤网，滤网的孔径小于重晶石粉的粒径，脱水环的两个底面不设置面板，通过若干支撑杆进行支撑，同时，支撑杆还与连接杆连接，将脱水环与支撑杆连接；所述沉砂缸是底面面积大于脱水环的圆柱形储水容器，其深度也大于脱水环的高度，其顶面为敞口，底部设置有出料口。

进一步地，所述托盘的底部设置有与托盘连通的存水凹，存水凹位于托盘的几何中心，是一个侧面平滑的凹坑。

进一步地，所述连接杆包括：内轴、外管，其中内轴的两端分别与托盘、电动机连接，所述外管套在内轴外，外管朝下的一端穿过壳体顶面与脱水环的顶面的支撑杆连接，所述外管以及内轴上设置有一道贯穿二者的螺纹孔，将螺纹孔对齐后可旋入连接螺栓。

进一步地，所述托盘底部设置有承托柱，承托柱是空心圆柱，其底部固定在沉砂缸底部，顶面为水平面，顶面与托盘之间通过推力轴承连接。

进一步地，所述电动机固定在支撑架上，支撑架是由一个水平的支撑平面以及多个支撑脚构成。

本实用新型至少具有以下有益效果：

（1）通过高速旋转产生的离心力将重晶石粉之间的酸液脱除，能保证残留在重晶石粉之间的液体能够更好地脱除，因此能够节约水分。

（2）脱水环与托盘不连接，在旋转脱水以后，可以将脱水环浸入沉砂缸中，将脱水环上的重晶石粉脱离，同时还能够对其中残留的酸再一次进行清理。

（3）托盘上的存水凹在转动过程中将其中的水分甩到脱水环的重晶石粉上，再脱水，相比传统的浸泡漂洗能够大幅减少水的浪费。

附图说明

构成本申请一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

附图中：

图1示意性示出了本实用新型的结构示意图；

图2示意性示出了沿图1方向剖开的结构示意图；

其中，上述附图包括以下附图标记：

1-壳体，11-支脚，12-进料口，13-排酸口，2-冲刷管，3-电动机，31-支撑架，41-脱水环，42-支撑杆，43-托盘，44-内轴，45-外管，46-连接螺栓，47-承托柱，48-沉砂缸，49-存水凹。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明；除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式；如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系；应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。

实施例

如图1~2所示的是一种钻井液用重晶石粉的漂洗装置，用于解决现有技术耗水量大且体积较大的问题，其结构包括：壳体1、冲刷管2、脱水单元，脱水单元位于壳体1内，通过电动机3驱动转动，利用转动产生的离心力将重晶石粉残留的酸液脱离，同时托盘43中的水在离心转动的过程中，被甩到重晶石粉上，对重晶石粉进行漂洗，相比起直接浸泡漂洗，这种方法更加节水，而且相比于传统多次浸泡漂洗免去了多次排水过滤的工序，漂洗效率更高，托盘43与脱水环41可以分离，在漂洗结束以后，脱水环41上的重晶石粉可浸入沉砂缸48中，重晶石粉从脱水环41中脱离，从而实现高效处理。

壳体1是空心圆柱体，壳体1的底面设置有支脚11，壳体1通过支脚11放置在地面上，壳体1顶面还设置有进料口12，进料口12位于壳体1中的托盘43上方，待漂洗的重晶石粉通过进料口12放入脱水单元中的托盘43上，进料口12上还覆盖有盖板，盖板通过合页连接，在不进料的时候通过盖板将进料口12封闭，避免外界杂质颗粒进入而影响产品的纯度；壳体1的侧面靠近底面的位置设置有排酸口13，用于排出在脱水环41旋转过程中脱出的水分，排酸口13上设置有开关，控制排酸口13的开合，在使用时可以通过测定排酸口13排出水的ph值来确定停止脱水的时间。

冲刷管2一端与外界水源连通，另一端从壳体1顶端接入壳体1内，用于向脱水单元中的托盘43加水，当然，冲刷管2的末端高于脱水环41的顶面，避免影响脱水环41的转动。

如图1所示，脱水单元包括：脱水环41、托盘43、连接杆、沉砂缸48、电动机3，所述托盘43是中心向下凹陷的圆盘，能够盛放一定量的水或是重晶石粉，托盘43的几何中心通过连接杆与电动机3连接，由电动机3驱动其发生转动，托盘43高速转动时，产生的离心力能够将位于托盘43上的重晶石粉甩到托盘43外侧的脱水环41上，如图2所示，所述脱水环41的整体形状类似于鼓形，其侧壁是弧形的滤网，滤网的孔径小于重晶石粉的粒径，因此，在离心力作用下，重晶石粉中的液体能够穿过侧壁而重晶石粉则留在脱水环41中，脱水环41的上下两个底面的面积相同且大于托盘43的面积，脱水环41的两个底面不设置面板，而是通过若干支撑杆42进行连接，如图2所示，支撑杆42所在位置与脱水环41顶面直径重合，同时，支撑杆42还与连接杆连接，使得脱水环41也能够随连接杆的转动而转动；所述沉砂缸48是底面面积大于脱水环41的圆柱形储水容器，其深度也大于脱水环41的高度，其底部设置有出料口，沉砂缸48中装有液体，可以是水也可以是弱碱性溶液，脱水结束之后可以将脱水环41放入沉砂缸48中，由于离心力作用而附着在脱水环41上的重晶石粉会在沉砂缸48中与脱水环41脱离，沉砂缸48中的液体同样能对重晶石粉再进行一次漂洗，排出沉砂缸48中的水并过滤即可得到漂洗后的重晶石粉。

值得注意的是：所述托盘43的底部设置有与托盘43连通的存水凹49，存水凹49位于托盘43的几何中心，是一个侧面平滑的凹坑，可以使托盘43多盛装一些水；所述沉砂缸48的底部为向出料口倾斜的弧面，减少排出沉砂缸48中液体时残留在底部的重晶石粉的量。

如图1所示，上述连接杆包括：内轴44、外管45，内轴44的两端分别与托盘43、电动机3连接，受电动机3驱动而发生转动，并带动托盘43发生转动，外管45套在内轴44外，能够在内轴44的轴线方向运动，外管45朝下的一端穿过壳体1顶面与脱水环41的顶面的支撑杆42连接，当外筒转动时脱水环41也随之转动，外筒朝上的一端向外延伸，使其外延面积大于壳体1顶面供连接杆穿过的通孔面积，避免在使用时外管45掉入壳体1内；另外，外管45以及内轴44上设置有一道贯穿二者的螺纹孔，将螺纹孔对齐后可旋入连接螺栓46，连接螺栓46穿过内轴44以及外管45，因此在内轴44转动时外管45也能随之运动，而取出连接轴承以后外管45能够在内轴44轴线方向上下运动，也就是说可以向下运动而进入沉砂缸48中，将脱水环41上的重晶石粉脱出。

需要说明的是：所述托盘43底部设置有承托柱47，承托柱47是空心圆柱，其底部固定在沉砂缸48底部，顶面为水平面，顶面与托盘43之间通过推力轴承连接，对托盘43进行支撑，托盘43同时受到承托柱47以及内轴44的支撑，因此转动过程更加稳定，不会发生晃动。

进一步地，所述电动机3固定在支撑架31上，支撑架31是由一个水平的支撑平面以及多个支撑脚构成，电动机3放在水平的支撑平面上，支撑脚的空隙方便调节脱水环41的位置。

本实用新型的使用方法是：先将重晶石粉从进料口12中倒入托盘43，此时电动机3以低速转动，使倒入托盘43的重晶石粉不会堆在某个位置，而是均匀的分布在托盘43外围，低速转动能够避免重晶石粉被提前甩到脱水环41上，随后通过冲刷管2向托盘43中加水，水的高度不应超过托盘43高度的2/3，然后调高电动机3的转速，在离心力的作用下，使托盘43上的重晶石粉以及水全都甩到脱水环41上，打开排酸口13，当排酸口13排出的液体减少时，降低电动机3速度，并打开冲刷管2，直到托盘43中水位再次达到托盘43高度的2/3时，关闭冲刷管2并电动机3转速，重复多次，直到排酸口13排出的水的ph值降低到规定范围，再将关闭电动机3并取下连接螺栓46，将脱水环41放入沉砂缸48中，并上下活动脱水环41，使其中的重晶石粉从脱水环41中脱出，最后打开沉砂缸48底部的出料口，滤出其中的重晶石粉即可。

在本实施例中，所述电动机、推力轴承、开关均为成熟的现有技术，因此不做详细说明。