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1、10申请公布号CN102278105A43申请公布日20111214CN102278105ACN102278105A21申请号201110175523622申请日20110627E21B43/34200601B01D19/00200601H02H7/085200601B01F7/1820060171申请人胜利油田胜油测录工程技术有限公司地址264006山东省烟台市芝罘区毓璜顶西路72发明人孟平安韩强王凡74专利代理机构烟台信合专利代理有限公司37102代理人韩珺54发明名称一种全自动脱气机57摘要本发明公开了一种全自动脱气机，它包括脱气桶2、泥浆入口1、泥浆出口6、搅拌破碎装置3、电机13，其。
2、特征在于其还包括气腔7、空气入口8、油气吸入口9、升降支撑滑竿21、导轨定位板12、双轴升降气缸24、刹车摩擦片30，、第一超声波探头15、第二超声波探头16、泥浆堵塞检测装置25、自动排水器26，双轴升降气缸24、刹车气缸28、泥浆堵塞检测装置25、电机13、第一超声波探头15、第二超声波探头16均连接电气控制装置31，本发明设计合理、结构简单、经济适用、操作方便、脱气效果好、效率高、使用寿命长、装卸简单。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书4页附图3页CN102278109A1/2页21一种全自动脱气机，它包括脱气桶2，脱气桶2的下端设有泥浆入。
3、口1，脱气桶2上设有泥浆出口6，脱气桶2内设有搅拌破碎装置3，其特征在于脱气桶2的上部设有气腔7，脱气桶2的上端设有与气腔7相通的空气入口8、油气吸入口9，搅拌破碎装置3连接电机13，脱气桶2活动连接升降支撑滑竿21，升降支撑滑竿21连接导轨定位板12，升降支撑滑竿21通过气缸下固定架23和气缸上固定架23连接双轴升降气缸24，双轴升降气缸24的下输出轴连接电机13，气缸上固定架23连接刹车摩擦片30，双轴升降气缸24的上输出轴连接刹车气缸28，气缸上固定架23上设有第一超声波探头15、第二超声波探头16，升降支撑滑竿21外连接泥浆堵塞检测装置25，泥浆堵塞检测装置25通过PU气管22与油气吸。
4、入口9连接，泥浆堵塞检测装置25通过PU气管与自动排水器26连接，双轴升降气缸24、刹车气缸28、泥浆堵塞检测装置25、电机13、第一超声波探头15、第二超声波探头16均连接电气控制装置31。2根据权利要求1所述的一种全自动脱气机，其特征在于所述的电气控制装置31包括PLC可编程控制器311，PLC可编程控制器311分别连接超声波液位计3111、PLC通讯模块3112、信号传输线251、电机过载开关318、开始键319、停止键3110、继电器ZJA、继电器ZJB、继电器ZJC、继电器ZJD、继电器ZJE，超声波液位计3111连接第一超声波探头15、第二超声波探头16，继电器ZJA连接电磁阀A3。
5、12，继电器ZJB连接电磁阀B313，电磁阀A312和电磁阀B313连接双轴升降气缸24，继电器ZJC连接电磁阀C314，电磁阀C314连接刹车气缸28，继电器ZJD连接截止阀315，截止阀315连接泥浆堵塞检测装置25，继电器ZJE连接电机接触器316，电机接触器316连接电机过载开关318、电机13，电源317连接PLC可编程控制器311、电机接触器316。3根据权利要求1所述的一种全自动脱气机，其特征在于所述的脱气桶2的桶壁上垂直设有泥浆出口6，泥浆出口1与脱气桶2的桶壁相切。4根据权利要求1所述的一种全自动脱气机，其特征在于所述的搅拌破碎装置3包括搅拌轴5，搅拌轴5的中部连接固定板33。
6、，固定板33的两端设有破碎棒34，搅拌轴5的下端连接引流叶轮32，引流叶轮32连接圆形稳定圈35。5根据权利要求1所述的一种全自动脱气机，其特征在于所述的泥浆堵塞检测装置25包括装置本体256，装置本体256的上端设有出气管255，下端设有吸气管257，装置本体256内通过盖板254连接密封盒253，密封盒253内设有光电传感器252，光电传感器252连接信号传输线251，泥浆堵塞检测装置25下端的吸气管257通过PU气管22与油气吸入口9连接，泥浆堵塞检测装置25上端的出气管255通过PU气管与自动排水器26连接。6根据权利要求1所述的一种全自动脱气机，其特征在于所述的气腔7的下端设有泥浆挡。
7、板4。7根据权利要求1所述的一种全自动脱气机，其特征在于所述的电机13与搅拌轴5的连接处设有油封11。8根据权利要求1所述的一种全自动脱气机，其特征在于所述的升降支撑滑竿21的两侧通过快速锁紧装置20连接机器固定支架14，机器固定支架14连接井架连接柱权利要求书CN102278105ACN102278109A2/2页317。9根据权利要求1所述的一种全自动脱气机，其特征在于所述的双轴升降气缸24的下输出轴通过联轴器19、固定杆33，固定杆33通过固定连接套18连接电机13。10根据权利要求1所述的一种全自动脱气机，其特征在于所述的刹车气缸28上设有橡胶垫片29。权利要求书CN102278105。
8、ACN102278109A1/4页4一种全自动脱气机技术领域0001本发明涉及一种全自动脱气机，是一种石油地质综合录井用的全自动升降式电动脱气机，属于石油地质录井技术设备领域。背景技术0002油田钻井过程中要对钻探地下的岩层进行油气分析，主要是对钻探过程不同深度的岩层进行油气分析。一般都是在一个设置有进口低位置和出口高位置的、方形的、存储回流的钻井液泥浆池，将脱气机放置其上，对油田钻井过程中随钻井液返上来的泥浆进行在线破碎，将其中包含的油气脱出并通过气管传到仪表房进行分析。目前已有的油气脱气机存在以下缺点及主要问题00031、脱气效果不理想钻井液都是用高压泵随钻头打入地下，所以其随钻井液返回来。
9、的泥屑流度很快，量很大，现有的脱气机由于破碎桶泥浆出口设置不合理，进出脱气桶的泥浆少，而且与钻井液流速不同步，导致不能科学的准确的反应钻井不同深度岩层含油气的实际情况。00042、脱气机升降机构不合理由于钻井过程中单双压力泵变换和地层其他因素变化，液池内泥浆高度是经常变化并且速度很快，几秒钟就可以上升到高点或下降到低点。目前的脱气机基本都是根据液面高度变化，采用手动螺杆带动搅拌电机和脱气桶装升降的方式，当液面变化时，工作人员到达现场以及手工升降至少需要好几分钟的时间，这时候很容易出现电机被淹导致短路烧毁、油气采集气管每天都会发生好多次吸进泥浆导致堵塞等情况，影响油气采集。另外，有设计用电机通过。
10、齿轮螺杆带动脱气机升降的，其最大的弊端一是升降速度慢；二是脱气机过重2台防爆电机加其他装置至少40公斤，一台电机使用电磁离合器控制升降，解决防爆问题成本太高，而现场工作人员大部分是女的，有时候打一口井仅需要10几天的时间，拆卸、转移、安装的负担很重，人和机器有掉到含强碱的液池里的危险；三是作业环境恶劣，对螺杆、齿轮的密封、润滑和日常的保养要求很高，含酸碱的热气和飞溅的泥浆很容易对其造成腐蚀和堵塞，影响机器正常工作和使用寿命。00053、现有脱气机使用的液面位置检测基本都是采用球形浮子的方式，由于钻井液和泥浆油性大非常粘稠，液池进口泥浆飞溅大，会经常出现浮子升降杆导轨处堵塞、浮子无法顺利升降导致。
11、机器失去升降功能。另外浮子挂泥过多也容易导致升降走位不准确。发明内容0006本发明的目的在于克服上述已有技术的不足而提供一种设计合理、结构简单、经济适用、操作方便、脱气效果好、效率高、使用寿命长、装卸简单的全自动脱气机。0007本发明的目的可以通过如下措施来达到一种全自动脱气机，它包括脱气桶，脱气桶的下端设有泥浆入口，脱气桶上设有泥浆出口，脱气桶内设有搅拌破碎装置，其特征在于脱气桶的上部设有气腔，脱气桶的上端设有与气腔相通的空气入口、油气吸入口，搅拌破碎装置连接电机，脱气桶活动连接升降支撑滑竿，升降支撑滑竿连接导轨定位板，升降支撑滑说明书CN102278105ACN102278109A2/4页。
12、5竿通过气缸下固定架和气缸上固定架连接双轴升降气缸，双轴升降气缸的下输出轴连接电机，气缸上固定架连接刹车摩擦片，双轴升降气缸的上输出轴连接刹车气缸，气缸上固定架上设有第一超声波探头、第二超声波探头，升降支撑滑竿外连接泥浆堵塞检测装置，泥浆堵塞检测装置通过PU气管与油气吸入口连接，泥浆堵塞检测装置通过PU气管与自动排水器连接，双轴升降气缸、刹车气缸、泥浆堵塞检测装置、电机、第一超声波探头、第二超声波探头均连接电气控制装置。0008为了进一步实现本发明的目的，所述的电气控制装置包括PLC可编程控制器，PLC可编程控制器分别连接超声波液位计、PLC通讯模块、信号传输线、电机过载开关、开始键、停止键、。
13、继电器ZJA、继电器ZJB、继电器ZJC、继电器ZJD、继电器ZJE，超声波液位计连接第一超声波探头、第二超声波探头，继电器ZJA连接电磁阀A，继电器ZJB连接电磁阀B，电磁阀A和电磁阀B连接双轴升降气缸，继电器ZJC连接电磁阀C，电磁阀C连接刹车气缸，继电器ZJD连接截止阀，截止阀连接泥浆堵塞检测装置，继电器ZJE连接电机接触器，电机接触器连接电机过载开关、电机，电源连接PLC可编程控制器、电机接触器。0009为了进一步实现本发明的目的，所述的脱气桶的桶壁上垂直设有泥浆出口，泥浆出口与脱气桶的桶壁相切。0010为了进一步实现本发明的目的，所述的搅拌破碎装置包括搅拌轴，搅拌轴的中部连接固定板，。
14、固定板的两端设有破碎棒，搅拌轴的下端连接引流叶轮，引流叶轮连接圆形稳定圈。0011为了进一步实现本发明的目的，所述的泥浆堵塞检测装置包括装置本体，装置本体的上端设有出气管，下端设有吸气管，装置本体内通过盖板连接密封盒，密封盒内设有光电传感器，光电传感器连接信号传输线，泥浆堵塞检测装置下端的吸气管通过PU气管与油气吸入口连接，泥浆堵塞检测装置上端的出气管通过PU气管与自动排水器连接。0012为了进一步实现本发明的目的，所述的气腔的下端设有泥浆挡板。0013为了进一步实现本发明的目的，所述的电机与搅拌轴的连接处设有油封。0014为了进一步实现本发明的目的，所述的升降支撑滑竿的两侧通过快速锁紧装置连。
15、接机器固定支架，机器固定支架连接井架连接柱。0015为了进一步实现本发明的目的，所述的双轴升降气缸的下输出轴通过联轴器、固定杆，固定杆通过固定连接套连接电机。0016为了进一步实现本发明的目的，所述的刹车气缸上设有橡胶垫片。0017本发明同已有技术相比可产生如下积极效果0018一、采用气缸作为升降机构的执行机构，利用其升降速度快、符合防爆要求、重量轻等优势，通过刹车机构和程序控制对其在负载情况下出现的升降速度不一致、难以精确定位等问题进行了有效的校正，很好的解决了手动升降以及螺杆升降速度慢导致的电机被淹、泥浆堵塞气管、装卸困难等重大问题；0019二、设计量脱气桶泥浆出口装置，将出口设计为脱气桶。
16、切点方向，一方面可以使破碎后的泥浆及时旋出，使新的泥浆及时进入，与钻头进展保持同步，提高脱气检测的准确性和科学性，另一方面更符合力学原理，可以减少旋转的泥浆对脱气桶出口的冲击，增减脱气机的稳定性。0020三、创新了搅拌破碎装置，除了具有搅拌破碎的功能外，还能兼有推流和导流的作说明书CN102278105ACN102278109A3/4页6用。第一，在搅拌轴底端设置了圆型稳定圈；第二，设置了导流叶轮，将泥浆由脱气桶底部向上吸入和推升，并进行破碎；第三设置了2次破碎棒，对向上升旋升的泥浆再次进行破碎，并将其甩向离心方向，扩大油气分离面，提高脱气效果。0021四、设置了超声波液位检测装置，将液面和机。
17、器的高度数据传输到PLC可编程控制器，使机器一直保持最佳的脱气位置；避免了传统浮子不准确难以维护的缺点；0022五、设置了气管堵塞检测装置，当传感器检测到泥浆进入气管时，由PLC发出指令，电磁阀瞬时关闭气管进气并用声光报警，同时脱气机升至最高点离开液面，以防止泥浆进入干燥管等；0023六、设置了电机过载保护线路，当电机出现过载时，自动断电并用声光报警，同时脱气机升至最高点离开液面。0024本发明专利经现场反复连续试验，能够很好的满足油气采集过程的自动化控制，有效的保证了油气在线采集的科学性、连续性、稳定性。具有设计合理、结构简单、经济适用、操作方便的优势。附图说明0025图1为本发明的结构示意。
18、图；0026图2为图1的脱气桶的俯视图；0027图3为图1的搅拌破碎装置的结构示意图；0028图4为图1的泥浆堵塞检测装置的俯视图；0029图5为本发明的电原理框图。具体实施方式0030下面结合附图对本发明的最佳实施方式做详细说明0031实施例一种全自动脱气机参见图1、图2、图3、图4、图5，它包括脱气桶2，脱气桶2的下端设有泥浆入口1，脱气桶2的桶壁上垂直设有泥浆出口6，泥浆出口1与脱气桶2的桶壁相切。脱气桶2内设有搅拌破碎装置3，搅拌破碎装置3包括搅拌轴5，搅拌轴5的中部连接固定板33，固定板33的两端设有破碎棒34，搅拌轴5的下端连接引流叶轮32，引流叶轮32连接圆形稳定圈35。脱气桶2。
19、的上部设有气腔7，气腔7的下端设有泥浆挡板4，脱气桶2的上端设有与气腔7相通的空气入口8、油气吸入口9，脱气桶2的上端通过电机连接件10连接电机13，电机13与搅拌轴5相连，电机13与搅拌轴5的连接处设有油封11，脱气桶2通过滑块32连接升降支撑滑竿21，升降支撑滑竿21连接导轨定位板12，升降支撑滑竿21的两侧通过快速锁紧装置20连接机器固定支架14，机器固定支架14连接井架连接柱17。升降支撑滑竿21通过气缸下固定架23和气缸上固定架23连接双轴升降气缸24，双轴升降气缸24的下输出轴通过联轴器19连接固定杆33，固定杆33通过固定连接套18连接电机13，气缸上固定架23连接刹车摩擦片30。
20、，双轴升降气缸24的上输出轴通过刹车气缸固定架27连接刹车气缸28，刹车气缸28上设有橡胶垫片29。气缸上固定架23上设有第一超声波探头15、第二超声波探头16。升降支撑滑竿21外连接泥浆堵塞检测装置25，泥浆堵塞检测装置25包括装置本体256，装置本体256的上端设有出气管255，下端设有吸气管257，装置本体256内通过盖板254连接密封盒253，密封说明书CN102278105ACN102278109A4/4页7盒253内设有光电传感器252，光电传感器252连接信号传输线251，泥浆堵塞检测装置25下端的吸气管257通过PU气管22与油气吸入口9连接，泥浆堵塞检测装置25上端的出气管2。
21、55通过PU气管与自动排水器26连接。双轴升降气缸24的升降、刹车气缸28的推拉、泥浆堵塞检测装置25、电机13等通过电气控制装置31控制，电气控制装置31内包括PLC可编程控制器311，PLC可编程控制器311分别连接超声波液位计3111、PLC通讯模块3112、信号传输线251、电机过载开关318、开始键319、停止键3110、继电器ZJA、继电器ZJB、继电器ZJC、继电器ZJD、继电器ZJE，超声波液位计3111连接第一超声波探头15、第二超声波探头16。继电器ZJA连接电磁阀A312，继电器ZJB连接电磁阀B313，电磁阀A312和电磁阀B313连接双轴升降气缸24，继电器ZJC连接。
22、电磁阀C314，电磁阀C314连接刹车气缸28，继电器ZJD连接截止阀315，截止阀315连接泥浆堵塞检测装置25的吸气管257，继电器ZJE连接电机接触器316，电机接触器316连接电机过载开关318、电机13，电源317连接PLC可编程控制器311、电机接触器316。0032使用时，整个机器通过井架连接柱17固定在井架上。0033接通电源后，按开始键319，搅拌电机13转动，带动搅拌破碎装置3工作，第一超声波探头15检测脱气桶2高度，同时第二超声波探头16检测液面高度，将数据传至超声波液位计3111，再传至PLC通讯模块3112，PLC可编程控制器311根据数据分析发出指令0034A当液面。
23、高度与脱气桶高度差大于20CM可调整值，通过继电器ZJC、电磁阀C314控制刹车气缸28返回离开刹车摩擦片30，通过继电器ZJA、电磁阀A312控制双轴升降气缸24使其上升，带动电机13和脱气桶2沿着升降支撑滑竿21上升至高度差等于20CM最佳脱气位置，可调整值，通过继电器ZJC、电磁阀C314控制刹车气缸28推出与刹车摩擦片30涨紧，防止电机13和脱气桶2下滑；0035B当液面高度与脱气桶高度差小于20CM可调整值，通过继电器ZJC、电磁阀C314控制刹车气缸28返回离开刹车摩擦片30，通过继电器ZJB、电磁阀B313控制双轴升降气缸24使其下降，带动电机13和脱气桶2沿着升降支撑滑竿21下。
24、降至高度差等于20CM最佳脱气位置，可调整值，通过继电器ZJC、电磁阀C314控制刹车气缸28推出与刹车摩擦片30涨紧，防止电机13和脱气桶2下滑；0036通过光电传感器252检测到出气管255堵塞，通过信号传输线251传信号至PLC可编程控制器311，通过继电器ZJD控制截止阀311封闭吸气管257，使之不再吸气，通过继电器ZJA、电磁阀A312控制双轴升降气缸24带动电机13和脱气桶2上升至气缸下固定架23处，通过继电器ZJE、电机接触器316控制电机13使其停止工作。0037电机过载，电机接触器316断开，传信号至PLC可编程控制器311，通过继电器ZJA、电磁阀A312控制双轴升降气缸24使其上升至气缸下固定架23处，通过继电器ZJE、电机接触器316控制电机13使其停止工作。电机过载开关3180038按停止键3110，PLC可编程控制器311通过继电器ZJA、电磁阀A312控制双轴升降气缸24使其上升至气缸下固定架23处，通过继电器ZJE、电机接触器316控制电机13使其停止工作。说明书CN102278105ACN102278109A1/3页8图1说明书附图CN102278105ACN102278109A2/3页9图2图3说明书附图CN102278105ACN102278109A3/3页10图4图5说明书附图CN102278105A。