摘要: 岩屑是岩石破碎后形成的颗粒,岩屑是岩石岩性分析的物性资料。岩屑在分析之前要经过一系列的整理,分析之后要装袋储存。岩屑在整理过程中会产生大量的灰尘,这对于操作人员的职业健康保护是不利的,而常规的保护措施也没有起到很好的作用。本文从岩屑装袋整理的操作原理分析,创新设计一种机械装置,以此解决实际工作中的问题。
关键词:岩屑;整理;除尘;收砂
0序言
在石油天然气的勘探生产中,综合录井的职能作用不可或缺,石油烃类的勘探发现靠的就是综合录井技术,综合录井技术聚多学科于一体,其中,岩屑录井就是其中之一。在钻井过程中,随着泥浆一起被带至地面的那些地下岩石碎块叫作岩屑,俗称为“砂样”。在钻井过程中,按一定的时间顺序、取样间距以及迟到时间,将岩屑连续收集、观察并恢复井下剖面的过程即为岩屑录井。岩屑录井过程中产生的资料即为岩屑录井资料。通过岩屑录井可以掌握井下地层层序、岩性,初步了解钻遇地层的含油、气、水情况。岩屑录井具有成本低、简便易行、了解井下地质情况及时、资料的系统性强等优点。在岩屑录井中,岩屑清洗干净露出岩石本色后就要经过晒(或烘)岩屑,夏天将清洗好的岩屑按井深顺序倒在砂样台上摊开晒干,在晾晒时避免经常翻搅(特别是软泥岩及泥岩),以免使岩屑的颜色模糊,不易辨认真岩屑及其颜色、岩性。在晾晒油砂时应防止爆晒而引起油砂失油,把水分晒干即可。冬季及雨季无法晒岩屑时,应设置蒸气烘箱烘干。若用电炉或火烘烤时应注意不能使岩屑变质失真或油砂失油。经过干燥后的岩屑要装袋运输,封存在指定的岩石岩屑库中,作为非常珍贵的油气勘探实物资料。
1岩屑粉尘产生的机理
经过风干或烘烤后的岩屑在装袋前要经过几道工作步骤,首先就是清除大颗粒的假岩屑,然后保留真岩屑经过称重后装袋。长期以来,地质录井中岩屑录井的岩屑装袋问题一直困扰着施工作业者,装袋中产生的大量粉尘严重影响着作业者的身体健康。日常工作中,岩屑的风干或烘烤都是放在铁质岩屑盘中进行的,即将岩屑摊放到岩屑盘中放在室外通风处或烤箱内实现岩屑干燥的目的。岩屑经过清洗后本应是清洁的砂子,即没有粉尘产生,但是实际情况确非如此。岩石的成分复杂,有砂岩也有泥岩成分,特别是松软的泥岩经过干燥后经过翻动震颤就会产生大量的粉尘;同时,清洗后的岩屑表面也会侵染一些钻井液的化学药品,这些都会在干燥后变为粉尘颗粒。冬季,岩屑在室外风干较慢,需要用电烤箱烘烤,烘烤后的岩屑更会产生粉尘。
2岩屑装袋的常规操作
岩屑经干燥后,进入装袋工序。
一般的做法是先将岩屑盘中的干岩屑扣放到一张牛皮纸上,然后用随手可得的工具或什么物件拍,从而将粘连在一起的岩屑分开,然后将牛皮纸卷起将岩屑倒入布制、纸质或塑料制的岩屑袋中,最后封口,按顺序排列在岩石岩屑盒内。整个操作过程一般需要两个人配合,一个人撑着袋子,另一个人负责装填封口,两个人都需要戴着口罩。冬季在室内装袋时,整个操作间内都会漂浮着粉尘,这种粉尘并不是一般的尘土,而是尘土和多种化学药品的混合物,在这样的环境下长期工作,严重地影响了地质工作者的身体健康。所以,如果有一种装置能够解决上述问题将是现场亟需的。
3岩屑整理除尘装置的创新设计
岩屑整理除尘装置在材质上选择优质不锈钢,主要组成部分有:除尘箱体、排尘管和水尘过滤管。
⑴ 除尘箱体。除尘箱体为立式长方体,分两部分组成,上部为封闭的箱体,下部为开式箱体。除尘箱体内设置有鼓风扇、变速电机、震动盘、压簧、(接砂管)接砂漏斗等。防尘箱体的上部开有岩屑入口,砂样盘扣放到岩屑入口上落入震动盘上盘内。岩屑入口为长方形,箱体的正面两侧通过活门锁扣可完全开启/关闭,便于维护内部各部件。① 鼓风扇。鼓风扇位于上部封闭箱背面上部居中位置,鼓风风向指向箱体内;② 变速电机。小型多档位可调速电机,安装在箱体内居中位置,电机下方为底座,用来承托电机。底座和电机本体高度在鼓风扇平行送风的下方。电机的枢轴上设置一个齿轮,齿轮转动时带动固定在震动盘底部的定滑轮呈上下凹凸变动,从而实现震动的目的;③ 震动盘。震动盘为长方体形,震动盘的三面设挡板,当震动盘震动时起到阻挡岩屑从旁边掉落的作用。震动盘的底盘为上下两层,上盘为网状,下盘为平板。规定粒径的岩屑在震动下落入下盘,进入到接砂管。不符合规定粒径的岩屑或其它杂物沿上盘排出到费砂管中。震动盘的下方四角设置压簧,给予震动盘弹性变化空间,压簧的长度可调整,从而使盘面呈倾斜角度,为岩屑指定走向;④ 接砂管。接砂管位于震动盘底盘的前方,椭圆漏斗型,接收从震动盘下盘震动出的岩屑,下方延伸到下盘体下方,用来捆绑接砂袋。⑤ 费砂管。震动盘上盘的前方,椭圆漏斗型,接收从震动盘上盘震动出的费岩屑,下方延伸到下盘体下方,费砂排放到某容器中,统一处理。⑥ 下部除尘箱体。下部除尘箱体四角支撑上部除尘箱体,便于接砂操作,四角支撑下方设置四个橡胶减震垫。
⑵ 排尘管。除尘箱体的上部开口通过转接口和排尘管焊接相连,排尘管为圆筒形。排尘管尺寸的设置根据岩石岩屑处理的具体空间而定。
⑶ 水尘过滤管。在需要的情况下,水尘过滤管和排尘管旋接,水尘过滤管的尺寸根据现场操作需要确定,主要是为了粉尘不逸散到大气中污染作业环境。水尘过滤管呈弯头状,逐渐下弯,没入到水尘过滤器中。
0结语
岩屑整理除尘装置的通体设计符合岩石岩屑整理装袋的无尘要求,操作简便,维护简单。岩石岩屑在震动盘的震动下扬起粉尘,然后粉尘在封闭的空间中通过鼓风扇定向风力的吹送而排出室外或进入水尘过滤器皿中,从而避免了粉尘飘散对环境和人身造成的粉尘危害,同时创造了更加整洁规范标准的地质录井工作环境。