明晓峰
中石化胜利石油工程有限公司地质录井公司 ，山东东营257064
摘要: 岩屑的清洗与干燥是地质录井现场岩屑录井的重要工作流程，岩屑的存储方式有湿存和干存两种方式。湿存是岩屑无需清洗和干燥而直接存储放置在布袋内，干存是指岩屑清洗干净经干燥后放置在布袋、木格盒或塑料袋内。通常情况下，封存的干燥岩屑需要自然风干，但是，为了加快风干速度更需要某些特别的风干方式。本篇文章探讨的就是一种间断式岩石颗粒（岩屑）快速风干机的设计。
关键词：岩屑；快速；风干；设计
0引言
油气勘探过程中，钻井液是指钻井过程中使用的流体介质。钻井液可以是液体或气体，因此，钻井液应确切地被称为钻井流体。钻探过程中，井筒内使用的循环冲洗介质，又称钻孔冲洗液。钻井液按组成成分可分为清水、泥浆、无粘土相冲洗液、乳状液、泡沫和压缩空气等。清水是使用最早的钻井液，无需处理，使用方便，适用于完整岩层和水源充足的地区。泥浆是广泛使用的钻井液，主要适用于松散、裂隙发育、易坍塌掉块、遇水膨胀剥落等井壁不稳定岩层。岩屑受钻井液浸泡后，颗粒表面不但附着有污物，而且钻井液对低密度岩屑有不同程度的渗透，渗透的深浅程度依岩性及浸泡时间不同而不同。所有这些都会造成岩屑的干燥困难，以至于直接影响到了后续的岩屑岩性观察和分析。鉴于此，有必要对岩屑的各种干燥方式进行探讨，为创新设计更加有效的岩屑干燥工具建立技术基础。
1岩屑的常规干燥方式
地质录井是油气勘探的重要职能工作之一，地质录井的工作离不开对岩石岩屑的观察和分析，这也是进行地层评价和油气资源评价的重要基础。从井下经钻井液携带返至地面的岩屑都附着钻井液污着物，要对岩屑进行观察分析就必须将附着的污物用清水清洗干净，以还原地下岩石本色，所以，岩屑清洗成为地质录井现场的一项重要工作。岩屑清洗后就进入下一步流程即干燥，岩屑的存储及分析需要干燥的岩屑条件，所以，干燥成为一项重要工作流程。目前，岩屑干燥的方式基本上有以下几种：
1.1自然晾晒风干。铁皮制或筛网状晾砂台，放置在室外。晾砂台上放置岩屑托盘或不用托盘而直接放置在台面上，靠自然环境干燥岩屑，期间需要多次搅拌岩屑以提高其晾晒风干速度。自然风干晾晒需要干燥的气候环境，空气湿度要低、温度要高并具有一定的风力和风向。
1.2微波炉干燥。将需要干燥的岩屑放置在一个托盘或硬纸片上，红外加热。在设定好加热时间后，关闭操作窗，开始加热。到既定的时间后，取出岩屑。一次性放置的岩屑数量少，一般为50g左右，否则会达不到干燥效果。微波炉（300MHZ～300GHZ的电磁波可见光）干燥属电磁波加热，将电磁能变为热能，内部岩屑干燥的数量有限，跟不上快速钻进的需要，同时，微波炉干燥需要更多的人为控制，否则会烤焦岩屑影响后续分析。
1.3烤箱烘烤。烤箱内岩屑托盘分层设计，一般采用AC220市电，将需要加热干燥的岩屑放置在托盘上，一个托盘可放置500g左右，设定加热温度。一个加热周期结束，取出岩屑，如发现还未达到干燥要求，则重复加热。
电烤箱烘烤在多数施工要求中已被禁止，因为烤箱烘烤后的岩屑其原始地质状态被破坏，影响了分析和判断。
上述几种干燥方式随着高效勘探快速钻井的自动化程度提高，已跟不上新钻探工艺的要求。所以，岩屑的干燥需要一种更加高效的装置。
2间断式岩石颗粒快速风干机的创新设计
鉴于上述各种岩屑干燥方式在具体应用中存在的局限性，创新设计一种间断式岩石颗粒快速风干机，该风干机整体主要为优质不锈钢制，主要由支架、震动机、岩屑杯及热风机等组成。
2.1支架。支架用于支托震动机、岩屑杯和热风机等，同时支架可作为单独的个体用作其它物品放置用。支架有四个支腿，支腿间工字连接固定，支架的上面为底板，底板的四角有直径8mm的螺丝孔，用于穿越固定螺丝。在底板的中间位置有三个固定震动机的螺丝孔。
2.2震动机。震动机坐落在震动基板上。① 震动基板。震动基板和支架的底板通过边角上的四个紧固螺丝孔紧固在一起，基板上距离四个边角等距处设置四个弹簧，弹簧穿套固定在上下套管中，弹簧和套管固定连接。震动基板和底板相同的位置设置三个固定震动机的螺丝孔；② 震动机。震动机由小型电机、震动轮和齿轮连接而成。震动轮由两个倒置半圆轮组成，两个半圆轮同轴连接起来，中间设置一个齿轮，两个半圆轮转动时形成角度差产生震动。电机旋转带动自身齿轮转动，自身齿轮齿合两个半圆轮及震动轮中间的齿轮，传导传动。震动轮和电机通过三个支杆连接固定到底板和震动基板的螺丝孔中，震动轮水平接触其上的震动板，震动版的上面为岩屑杯。
2.3岩屑杯。岩屑杯为带盖柱状杯体，呈角度放置到座套中。①座套。座套用于坐落岩屑杯，座套焊接在震动板的中间部位，圆形，中间有开孔用于坐落旋转岩屑杯，座套内有两处卡环套，卡环套的凹凸呈台阶，卡环套和杯体上的卡环呈环形吻合座卡；②卡环。卡环位于岩屑杯的杯体底部，绕杯体环轴三分之一设置，与座套尺寸吻合，凹凸台阶与座套倒置分布，热气流通过位于杯体上的握环进入；③握环。握环位于杯体的上方三分之一处，环形绕置，握环和杯体呈环形通体绕置，握环的进气口用于接通热风机的进气口，进气口和握环上下两端口通口，热风进入后在杯体内部形成热风鼓荡吹送，最终在压力差的作用下经过出气口通风排出处理；④出气口。进气口从热风机进入热空气，热空气在进气口的三通作用下在杯体内形成热气紊流运动，鼓动岩屑颗粒旋升加热。加热后的湿气在压差作用下通过出气口排出；⑤杯盖。经过热风加热震动后的岩屑蒸发的水分经过出气口排出，杯盖的作用是为了让热气流在杯体内形成热紊流，避免热风动力挥发，杯盖和杯体丝扣旋紧密封。杯体的握环是通体，进气口连接热风机的热风管。
2.4热风机。热风管是软体，以适应震动板带动的岩屑杯震动。热风机是可调节功率的热风加热机，加热机本体卡座在托台上，出口连接热风管，热风管接到岩屑杯的进气口中，热风管具最大塑性弹性；①托台。托台是承托热风机的台面，托台和底板合页连接，支架通过托台支撑连接到支架的撑腿上，活动支撑连接；②托台和底板通过合页连接，当拆离托台支撑腿后，托台即可在地板上自由扰动。热风机和托台之间的连接固定可采取焊接或卡环固定。
3结语
岩屑从岩屑杯中倒入，岩屑杯卡落到座套中，震动机带动震动板震动，热风紊流吹送，软管连接，最终形成颗粒物干燥中的布朗运动规律，干燥效果快而不破坏颗粒物的结构。该装置替代了人为翻转操作，节省了人力物力，提高了现场作业安全性，保护了操作人员的职业健康。