本發(fā)明涉及鉆井工程領(lǐng)域，特別是涉及一種清洗裝置及方法。

背景技術(shù)：

1、巖屑錄井是地質(zhì)錄井的重要服務(wù)項(xiàng)目，是發(fā)現(xiàn)和評價(jià)油氣層的重要依據(jù)。近年來，大斜度井、水平井、頁巖油氣等特殊鉆井應(yīng)用越來越廣泛，鉆井過程中合成基鉆井液被廣泛使用。合成基鉆井液是鉆井液中液體配以石油及其衍生物為主的鉆井液體系，與水基鉆井液相比，具有抗高溫、抗鹽侵、有利于井壁穩(wěn)定、潤滑性好、利于快速鉆進(jìn)以及對油氣層損害程度小等多種優(yōu)點(diǎn)。

2、合成基鉆井液具有優(yōu)勢的同時(shí)，也給錄井工作帶來不利影響。為適應(yīng)不同鉆井工況和地質(zhì)條件的需要，合成基鉆井液的配方通常較為復(fù)雜，通常以油基為主，添加乳化劑、石灰、有機(jī)土、降失水劑、潤濕劑、加重劑等大量化學(xué)藥品。巖屑在合成基油膜的吸附作用和表面張力的作用下，巖屑外表會(huì)附著一層油膜，含油率高達(dá)20％以上，造成合成基錄井巖屑清洗異常困難?，F(xiàn)場錄井巖屑顆粒主要分布在1mm到15mm之間，巖屑取樣重量要求在500g左右。

3、現(xiàn)有技術(shù)中，針對合成基錄井巖屑的清洗，主要采用手工清洗，清洗時(shí)間較長，清洗效果不佳，造成巖屑表面附著有大量雜質(zhì)和油膜，影響下一步三維定量熒光、巖石熱解分析、xrf元素分析等分析化驗(yàn)的結(jié)果，對巖性識別、地層評價(jià)和油氣顯示發(fā)現(xiàn)等方面影響較大。

4、因此，如何有效提高合成基錄井巖屑的清洗效率和清洗效果，是本領(lǐng)域技術(shù)人員目前需要解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種清洗裝置及方法，用于提高合成基錄井巖屑的清洗效率，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化清洗。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、一種清洗裝置，用于清洗合成基錄井巖屑，包括：

4、清洗主體，所述清洗主體內(nèi)設(shè)有腔體；

5、超聲波組件，安裝在所述清洗主體的外部，用于向所述清洗主體內(nèi)發(fā)射超聲波；

6、氣泡發(fā)生器，安裝在所述腔體內(nèi)，用于提供氣泡；

7、加熱組件，用于加熱所述腔體內(nèi)的液體；

8、液體進(jìn)口、液體循環(huán)出口、巖屑進(jìn)樣口以及排砂口，均安裝在所述清洗主體上，并與所述腔體連通；所述原液出口安裝有原液電磁閥，所述排砂口安裝有排砂電磁閥，所述液體進(jìn)口可與鉆井系統(tǒng)的合成基原液管路、清洗劑管路或者液體循環(huán)出口擇一連通；

9、控制器，所述控制器與所述超聲波組件、所述氣泡發(fā)生器以及所述原液電磁閥和所述排砂電磁閥均連接。

10、優(yōu)選地，所述清洗主體包括外殼和內(nèi)膽，所述外殼與所述內(nèi)膽之間設(shè)有隔熱層。

11、優(yōu)選地，所述外殼的開口處內(nèi)側(cè)設(shè)有連接邊，所述液體進(jìn)口和所述巖屑進(jìn)樣口均設(shè)置在所述連接邊上；所述連接邊的中心還設(shè)有透明觀察窗。

12、優(yōu)選地，所述加熱組件包括腔體加熱絲和溫度傳感器，所述腔體加熱絲位于所述外殼和所述內(nèi)膽之間，并環(huán)繞在所述內(nèi)膽的外周部，所述溫度傳感器安裝在所述內(nèi)膽的內(nèi)壁上，所述控制器與所述腔體加熱絲和所述溫度傳感器均連接。

13、優(yōu)選地，還包括排液口，所述排液口安裝有排液電磁閥，所述控制器與所述排液電磁閥連接。

14、優(yōu)選地，所述超聲波組件包括超聲波控制器和超聲波換能器，所述超聲波控制器設(shè)置于所述清洗主體的側(cè)壁上，所述超聲波換能器位于所述清洗主體的底部。

15、優(yōu)選地，所述超聲波控制器包括超聲波電源、定時(shí)器、溫控開關(guān)和超聲波頻率設(shè)定部件，所述超聲波電源用于開啟或關(guān)閉所述超聲波換能器，所述定時(shí)器用于控制所述超聲波換能器的開啟時(shí)長，所述溫控開關(guān)用于控制所述加熱組件啟停，所述超聲波頻率設(shè)定部件用于設(shè)定所述超聲波換能器的發(fā)射頻率。

16、優(yōu)選地，還包括進(jìn)氣管以及安裝在所述進(jìn)氣管上的氣壓計(jì)、空氣加熱絲、空氣電磁閥和壓力調(diào)節(jié)閥，所述進(jìn)氣管與所述氣泡發(fā)生器連通；所述氣壓計(jì)用于檢測所述進(jìn)氣管內(nèi)的氣體壓力，所述空氣加熱絲用于加熱所述進(jìn)氣管內(nèi)的氣體，所述空氣電磁閥用于導(dǎo)通或閉合所述進(jìn)氣管，所述壓力調(diào)節(jié)閥用于調(diào)節(jié)所述進(jìn)氣管內(nèi)的氣體壓力；所述控制器與所述氣壓計(jì)、所述空氣加熱絲、所述空氣電磁閥和所述壓力調(diào)節(jié)閥均連接。

17、優(yōu)選地，所述氣泡發(fā)生器包括內(nèi)層管、中層管和外層管，所述內(nèi)層管、所述中層管和所述外層管依次連通，并呈螺旋狀環(huán)繞在所述腔體的底部，所述內(nèi)層管、所述中層管和所述外層管上均設(shè)置若干氣孔，且所述內(nèi)層管、所述中層管和所述外層管中至少兩者的氣孔分別朝上或者朝下設(shè)置上。

18、一種清洗方法，采用上述的清洗裝置，包括以下步驟：

19、向清洗主體內(nèi)加入合成基錄井巖屑；

20、將鉆井系統(tǒng)的合成基原液管路中的合成基原液加入所述清洗主體的腔體中，并控制所述合成基原液在液體進(jìn)口與液體循環(huán)出口之間循環(huán)流動(dòng)；

21、清洗第一預(yù)設(shè)時(shí)間后，將所述合成基原液送回至所述合成基原液管路中，并向所述液體進(jìn)口中加入清洗劑，清洗第二預(yù)設(shè)時(shí)間后，將所述清洗劑從所述腔體中排出；

22、在清洗過程中，控制超聲波組件分別發(fā)射高頻超聲波和低頻電磁波，控制氣泡發(fā)生器向所述合成基原液中通入氣泡，并控制加熱組件加熱所述清洗主體；

23、清洗完成后，控制所述氣泡發(fā)生器向所述腔體中提供具有預(yù)設(shè)溫度的氣體以干燥所述合成基錄井巖屑；

24、將所述合成基錄井巖屑從排砂口排出；

25、控制所述氣泡發(fā)生器向所述腔體中提供具有預(yù)設(shè)壓力的氣體以清潔所述腔體。

26、本發(fā)明所提供的清洗裝置，包括：清洗主體，所述清洗主體內(nèi)設(shè)有腔體；超聲波組件，安裝在所述清洗主體的外部，用于向所述清洗主體內(nèi)發(fā)射超聲波；氣泡發(fā)生器，安裝在所述腔體內(nèi)，用于提供氣泡；加熱組件，用于加熱所述腔體內(nèi)的液體；液體進(jìn)口、液體循環(huán)出口、巖屑進(jìn)樣口以及排砂口，均安裝在所述清洗主體上，并與所述腔體連通；所述原液出口安裝有原液電磁閥，所述排砂口安裝有排砂電磁閥，所述液體進(jìn)口可與鉆井系統(tǒng)的合成基原液管路、清洗劑管路或者液體循環(huán)出口擇一連通；控制器，所述控制器與所述超聲波組件、所述氣泡發(fā)生器以及所述原液電磁閥和所述排砂電磁閥均連接。本發(fā)明所提供的清洗裝置，通過所述清洗主體承載所述合成基錄井巖屑，并利用所述超聲波組件對所述合成基錄井巖屑進(jìn)行清洗，能夠銅通過改變超聲波的頻率，來提高巖屑微小孔隙油漬的清洗能力，然后通過所述氣泡發(fā)生器的設(shè)置，可以實(shí)現(xiàn)對所述合成基錄井巖屑的攪動(dòng)效果，實(shí)現(xiàn)漂洗目的，同時(shí)可以對所述合成基錄井巖屑進(jìn)行干燥，并對所述腔體進(jìn)行清潔；利用所述液體進(jìn)口與所述液體循環(huán)出口之間液體的循環(huán)流動(dòng)，提高合成基原液的利用效率，并且，通過液體進(jìn)口可與鉆井系統(tǒng)的合成基原液管路、清洗劑管路或者液體循環(huán)出口擇一連通，可以在采用合成基原液進(jìn)行物理清洗后，再采用清洗劑進(jìn)行化學(xué)清洗的目的，進(jìn)一步提高清洗效果；另外，還可以利用所述控制器的設(shè)置，確保所述合成基錄井巖屑從清洗到干燥的自動(dòng)化和程序化控制，大幅提升所述合成基錄井巖屑清洗的自動(dòng)化水平，為實(shí)現(xiàn)巖屑識別、地層評價(jià)奠定基礎(chǔ)。

27、本發(fā)明所提供的清洗方法，包括以下步驟：向清洗主體內(nèi)加入合成基錄井巖屑；將鉆井系統(tǒng)的合成基原液管路中的合成基原液加入所述清洗主體的腔體中，并控制所述合成基原液在液體進(jìn)口與液體循環(huán)出口之間循環(huán)流動(dòng)；清洗第一預(yù)設(shè)時(shí)間后，將所述合成基原液送回至所述合成基原液管路中，并向所述液體進(jìn)口中加入清洗劑，清洗第二預(yù)設(shè)時(shí)間后，將所述清洗劑從所述腔體中排出；在清洗過程中，控制超聲波組件分別發(fā)射高頻超聲波和低頻電磁波，控制氣泡發(fā)生器向所述合成基原液中通入氣泡，并控制加熱組件加熱所述清洗主體；清洗完成后，控制所述氣泡發(fā)生器向所述腔體中提供具有預(yù)設(shè)溫度的氣體以干燥所述合成基錄井巖屑；將所述合成基錄井巖屑從排砂口排出；控制所述氣泡發(fā)生器向所述腔體中提供具有預(yù)設(shè)壓力的氣體以清潔所述腔體。本發(fā)明所提供的清洗方法，首先采用所述合成基原液進(jìn)行物理清洗，使用后的合成基原液流回鉆井系統(tǒng)中，然后采用清洗劑進(jìn)行化學(xué)清洗，保證清洗效果；同時(shí)，通過自動(dòng)控制超聲波組件、所述氣泡發(fā)生器以及所述加熱組件，在對所述合成基錄井巖屑進(jìn)行清洗的同時(shí)，通過高頻和低頻超聲波，提高巖屑微小孔隙油漬的清洗能力，然后利用氣泡的攪拌作用，避免所述合成基錄井巖屑沉入所述腔體的底部，提高清洗效率，還可以利用所述氣泡發(fā)生器對所述合成基錄井巖屑進(jìn)行干燥，并對所述腔體進(jìn)行清潔，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，節(jié)省人力物力，為實(shí)現(xiàn)巖屑識別、地層評價(jià)奠定基礎(chǔ)。