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油井固井水泥除氣泡裝置

  • 專利類型:發明專利
  • 有效期:2020-04-23至2022-04-23
  • 發布日期:2020-04-23
  • 技術成熟度:可以量產
交易價格: ¥面議
  • 法律狀態核實
  • 簽署交易協議
  • 代辦官方過戶
  • 交易成功

專利推薦

  • 申請號 CN201610862725.0 
  • 公開號 CN106313323B 
  • 申請日 2016/09/29 
  • 公開日 2018/08/14 
  • 申請人 中國地質大學(北京)  
  • 優先權日期  
  • 發明人 陶樹 李松 張國偉  
  • 主分類號 B28C5/16 
  • 申請人地址 100000 北京市海淀區學院路29號 
  • 分類號 B28C5/16;B28C5/46 
  • 專利代理機構 鄭州豫開專利代理事務所(普通合伙) 41131 
  • 當前專利狀態 發明專利授權公告 
  • 代理人 朱俊峰 
  • 有效性 有效專利 
  • 法律狀態 發明專利授權公告
  •  
  • 01

    項目簡介

    油井固井水泥除氣泡裝置,包括外殼,外殼內設有兩套攪拌抽氣系統;每套攪拌抽氣系統均包括攪拌桶、安裝框架、電機、抽真空泵、攪拌軸、上攪動盤和下攪動盤,電機和抽真空泵均設在安裝框架上,攪拌桶一側下部設有進水泥管接頭,攪拌桶另一側上部設有出水泥管接頭;一套攪拌抽氣系統的進水泥管接頭和另一套攪拌抽氣系統的出水泥管接頭均穿過并伸出外殼側部,另一個進水泥管和另一個出水泥管通過中間連接管連接;攪拌桶頂部設有桶蓋,桶蓋頂部設有抽氣孔,抽真空泵通過抽氣管與抽氣孔連接。本發明整體結構簡單,在不改變原來管道設計基礎上添加本發明,原理科學,安全可靠,可以大大提高水泥中氣泡含量,使得水泥固化后效果更佳。

    展開
  • 02

    說明書

    技術領域
    本發明屬于油井固井技術領域,尤其涉及一種油井固井水泥除氣泡裝置。
    背景技術
    油井固井過程中所用的固井水泥中不可避免的會在與水攪拌和勻過程中出現氣泡,這些氣泡如果不能有效排出或者減小會對整個固井井壁產生很大影響,不僅會降低其使用效果,還會減小其使用壽命,當今大多數解決辦法是添加一些除氣的添加劑等化學物質進行除氣或者減小氣泡,這種方法有一定局限性,添加劑本身需要被攪拌均勻才會起到作用,還會面臨失效、起效時間等因素影響,不一定會及時起作用。
    發明內容
    本發明為了解決現有技術中的不足之處,提供一種結構簡單、操作方便、自動化程度高、除氣泡效果好的油井固井水泥除氣泡裝置。為解決上述技術問題,本發明采用如下技術方案:油井固井水泥除氣泡裝置,包括呈長方體形狀的外殼,外殼內設有兩套攪拌抽氣系統;每套攪拌抽氣系統均包括攪拌桶、安裝框架、電機、抽真空泵、攪拌軸、上攪動盤和下攪動盤,攪拌桶的中心線沿垂直方向設置,攪拌桶內下部水平設有底板,攪拌桶的下端邊沿和安裝框架下端均固定設在外殼底部上表面,底板與外殼的底部具有間隙,電機和抽真空泵均設在安裝框架上,電機位于抽真空泵下方,攪拌軸沿中心線設在攪拌桶內,攪拌軸下端通過密封轉動結構與底板連接,攪拌軸下端伸出底板并連接有從動帶輪,電機的主軸下端設有主動帶輪,主動帶輪與從動帶輪之間通過皮帶傳動連接,電機的主軸上端通過聯軸器與抽真空泵的動力輸入軸傳動連接,上攪動盤和下攪動盤沿軸線固定設在攪拌軸的上端和下部,上攪動盤和下攪動盤上均勻開設有若干個通孔;攪拌桶一側下部設有進水泥管接頭,攪拌桶另一側上部設有出水泥管接頭;第一套攪拌抽氣系統的進水泥管接頭穿過并伸出外殼側部,第二套攪拌抽氣系統的出水泥管接頭穿過并伸出外殼側部,第一套攪拌抽氣系統的出水泥管接頭和第二套攪拌抽氣系統的進水泥管接頭通過中間連接管連接;攪拌桶頂部設有桶蓋,桶蓋頂部中心處設有抽氣孔,抽真空泵的抽氣口通過抽氣管與抽氣孔連接。攪拌桶內上部設有位于上攪動盤上方的下電極板和位于下電極板上方的上電極板,下電極板和上電極板上均勻開設有若干個透氣孔,下電極板和上電極板的圓周邊沿處設有安裝塊,攪拌桶側部與安裝塊之間通過無頭螺釘連接。外殼相對兩側的外部分別設有一個吊環。外殼底部四周分別設有一個萬向行走輪和用于制動萬向行走輪的限位開關。采用上述技術方案,本發明的工作原理及有益效果為:1、本發明在不改變原來注水泥的流程,也無需對原設備進行改進,只需要在原地面設備中將此設備添加到輸送水泥管道中即可,方便高效,配合化學除氣藥劑效果更佳,上攪動盤和下攪動盤一方面對水泥漿進行攪動,另一方面對藥劑攪動使其更均勻,由于電機同時帶動主動帶輪和抽真空泵,抽真空泵通過抽氣管對攪拌桶上部進行抽真空,上電極板上方產生低壓區域會使氣體更容易排出。2、上攪動盤和下攪動盤按一定速度攪動,且上攪動盤上的通孔和下攪動盤上的通孔上下不對正,攪拌桶內的水泥會被攪動起來;同時設置兩套攪拌抽氣系統一方面使除氣更充分,另一方面可以應對較快的注水泥速度,另外,攪拌抽氣系統采用低口進水泥高口出水泥的結構,目的是防止水泥從高處往低處下落濺起水泥珠,反而使內部氣體增多。3、上電極板和下電極板通以極性相同的弱電,當攪拌桶內上部形成低壓區域時,在下攪動盤下部的水泥或者水可能會有一些被吸上去,上電極板和下電極板由于通相同極性的弱電,被吸上后通過同性相斥原則,在凝固前就會被反斥到水泥漿中,透氣孔較小,確保只能通過空氣而不會通過水泥漿,水泥漿內的氣泡通過透氣孔向上被抽真空泵抽出。4、外殼側部設有兩個吊環,便于起吊搬運,外殼底部有萬向行走輪,便于移動。穿過外殼的一個進水泥管接頭連接于外部設備,穿過外殼的另一個出水泥管接頭接于外部設備,電機和抽真空泵連接于外殼上,上攪動盤和下攪動盤位于進水泥管接頭和出水泥管接頭之間。水泥源源不斷地在兩套攪拌抽氣系統內運行,電機同時驅動主動帶輪和抽真空泵運行,主動帶輪通過皮帶帶動從動帶輪轉動,從動帶輪帶動攪拌軸、上攪動盤和下攪動盤轉動,上攪動盤和下攪動盤上的通孔用于使水泥漿和氣泡通過。綜上所述,本發明整體結構簡單,在不改變原來管道設計基礎上添加本發明,原理科學,安全可靠,可以大大提高水泥中氣泡含量,使得水泥固化后效果更佳。
    附圖說明
    圖1是本發明的外形結構示意圖;圖2是兩套攪拌抽氣系統的結構示意圖;圖3是攪拌抽氣系統去掉攪拌桶的結構示意圖。
    具體實施方式
    如圖1、圖2和圖3所示,本發明的油井固井水泥除氣泡裝置,包括呈長方體形狀的外殼1,外殼1內設有兩套攪拌抽氣系統。每套攪拌抽氣系統均包括攪拌桶2、安裝框架3、電機4、抽真空泵5、攪拌軸6、上攪動盤7和下攪動盤8,攪拌桶2的中心線沿垂直方向設置,攪拌桶2內下部水平設有底板9,攪拌桶2的下端邊沿和安裝框架3下端均固定設在外殼1底部上表面,底板9與外殼1的底部具有間隙,電機4和抽真空泵5均設在安裝框架3上,電機4位于抽真空泵5下方,攪拌軸6沿中心線設在攪拌桶2內,攪拌軸6下端通過密封轉動結構與底板9連接,攪拌軸6下端伸出底板9并連接有從動帶輪10,電機4的主軸下端設有主動帶輪11,主動帶輪11與從動帶輪10之間通過皮帶12傳動連接,電機4的主軸上端通過聯軸器與抽真空泵5的動力輸入軸傳動連接,上攪動盤7和下攪動盤8沿軸線固定設在攪拌軸6的上端和下部,上攪動盤7和下攪動盤8上均勻開設有若干個通孔13。攪拌桶2一側下部設有進水泥管接頭14,攪拌桶2另一側上部設有出水泥管接頭15。第一套攪拌抽氣系統的進水泥管接頭14穿過并伸出外殼1側部,第二套攪拌抽氣系統的出水泥管接頭15穿過并伸出外殼1側部,第一套攪拌抽氣系統的出水泥管接頭15和第二套攪拌抽氣系統的進水泥管接頭14通過中間連接管16連接。攪拌桶2頂部設有桶蓋17,桶蓋17頂部中心處設有抽氣孔,抽真空泵5的抽氣口通過抽氣管18與抽氣孔連接。攪拌桶2內上部設有位于上攪動盤7上方的下電極板19和位于下電極板19上方的上電極板20,下電極板19和上電極板20上均勻開設有若干個透氣孔,下電極板19和上電極板20的圓周邊沿處設有安裝塊21,攪拌桶2側部與安裝塊21之間通過無頭螺釘22連接。外殼1相對兩側的外部分別設有一個吊環23。外殼1底部四周分別設有一個萬向行走輪24和用于制動萬向行走輪24的限位開關25。本發明的工作原理及有益效果為:1、本發明在不改變原來注水泥的流程,也無需對原設備進行改進,只需要在原地面設備中將此設備添加到輸送水泥管道中即可,方便高效,配合化學除氣藥劑效果更佳,上攪動盤7和下攪動盤8一方面對水泥漿進行攪動,另一方面對藥劑攪動使其更均勻,由于電機4同時帶動主動帶輪11和抽真空泵5,抽真空泵5通過抽氣管18對攪拌桶2上部進行抽真空,上電極板20上方產生低壓區域會使氣體更容易排出。2、上攪動盤7和下攪動盤8按一定速度攪動,且上攪動盤7上的通孔13和下攪動盤8上的通孔13上下不對正,攪拌桶2內的水泥會被攪動起來;同時設置兩套攪拌抽氣系統一方面使除氣更充分,另一方面可以應對較快的注水泥速度,另外,攪拌抽氣系統采用低口進水泥高口出水泥的結構,目的是防止水泥從高處往低處下落濺起水泥珠,反而使內部氣體增多。3、上電極板20和下電極板19通以極性相同的弱電,當攪拌桶2內上部形成低壓區域時,在下攪動盤8下部的水泥或者水可能會有一些被吸上去,上電極板20和下電極板19由于通相同極性的弱電,被吸上后通過同性相斥原則,在凝固前就會被反斥到水泥漿中,透氣孔較小,確保只能通過空氣而不會通過水泥漿,水泥漿內的氣泡通過透氣孔向上被抽真空泵5抽出。4、外殼1側部設有兩個吊環23,便于起吊搬運,外殼1底部有萬向行走輪24,便于移動。穿過外殼1的一個進水泥管接頭14連接于外部設備,穿過外殼1的另一個出水泥管接頭15接于外部設備,電機4和抽真空泵5連接于外殼1上,上攪動盤7和下攪動盤8位于進水泥管接頭14和出水泥管接頭15之間。水泥源源不斷地在兩套攪拌抽氣系統內運行,電機4同時驅動主動帶輪11和抽真空泵5運行,主動帶輪11通過皮帶12帶動從動帶輪10轉動,從動帶輪10帶動攪拌軸6、上攪動盤7和下攪動盤8轉動,上攪動盤7和下攪動盤8上的通孔13用于使水泥漿和氣泡通過。本實施例并非對本發明的形狀、材料、結構等作任何形式上的限制,凡是依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾,均屬于本發明技術方案的保護范圍。

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專利技術附圖

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