井下钻井液分离装置

摘要

本发明公开了一种井下钻井液分离装置，安装在钻铤与钻头之间。来自地面的高压钻井液经过钻杆和钻铤驱动钻井液分离装置的涡轮组高速旋转，并将动力通过涡轮轴传给了动态旋流器的旋转筒。旋转筒随着钻具外壳拥有一定旋转速度，在涡轮轴的带动下产生一个同向的附加旋转运动，使其转速进一步提高。从涡轮流出的钻井液在最后一级导轮的作用下获得高速的旋转运动，并沿切向流入旋转筒，经旋转栅调理后近似与旋转筒同步转动。钻井液中的重组分在离心力的作用下甩到了靠近旋转筒壁附近，并沿轴向运动到下部经底流孔和外壳上的回流孔进入钻具与井壁的环形空间上返。钻井液中的轻组分则在重组分的挤压下集中旋转筒中心轴线附近并沿轴向向下流动井收液管进入下部的钻头。

主权项

一种井下钻井液分离装置，安装于钻铤和钻头之间，包括外壳总成、涡轮组总成、分离器总成、支撑系统总成，其特征在于：外壳总成由上接头(1)、下接头(16)分别通过上联接套(3)和下联接套(15)与壳体(10)用螺纹联接构成，上下接头处于外壳的两端，壳体(10)的下部设有4个向上倾斜的喷嘴(13)；涡轮组总成由涡轮轴(5)、涡轮(7)和导轮(6)组成，导轮(6)与壳体(10)固联，涡轮(7)固联在涡轮轴(5)上；分离器总成由旋转筒(9)、旋转栅(8)和收液管(11)构成，旋转栅(8)用螺纹固联在涡轮轴(5)上，旋转筒(9)下部设有4个径向小孔；支撑系统总成由轴向止推轴承座(2)、轴向止推轴承(4)、径向扶正轴承座(12)、径向扶正轴承(14)构成，轴向止推轴承座(2)和轴向止推轴承(4)安装于上接头(1)与壳体(10)连接处，径向扶正轴承座(12)、径向扶正轴承(14)安装于下接头(16)和壳体(10)连接处，轴向止推轴承座(2)上沿圆周方向均布4个斜向小孔，涡轮轴(5)、旋转栅(8)、旋转筒(9)和径向扶正轴承座(12)固联形成转子总成，并通过轴向止推轴承(4)和径向扶正轴承(14)与外壳总成相联，收液管(11)与下接头(16)通过螺纹固联。