摘要:钻井泥浆振动筛是用于钻井泥浆净化的核心设备，根据钻井工程实际使用情况，结合现场实践经验，开发研制了灵活、高效的简易钻井泥浆振动筛，通过现场应用，收到了较好的效果。该文介绍了简易钻井泥浆振动筛的结构特点，加工制作及应用情况。
关键词 钻井泥浆振动筛 结构 工作原理
钻井泥浆振动筛是钻井泥浆固相控制系统中的一级固控设备，处理从井底返浆上来的 74μm 以上的泥浆固相颗粒（钻井液大于 74μm 的固相对钻井液性能不利）。该设备利用一台振动电动机，根据自同步原理，实现了筛箱沿一定方向的直线运动，达到了筛除并排出钻井液中岩屑颗粒的目的，具有振动强度高、筛分面积大、结构紧凑、性能卓越、性价比高等优点。适合矿井钻井液净化，同时钻井泥浆振动筛也可使用于泥浆清洁器的底流振动筛用。
1 产品设计主要技术参数
振动频率：1450 次 /min振幅：2.4mm处理能力：50m3/h；筛下物最大颗粒：74μm；筛网面积：1.1m2外形尺寸：2410×1650×1580 mm整机质量：388kg。
2 钻井泥浆振动筛的结构组成
钻井泥浆振动筛的基本结构如图 1 所示。
图 1 钻井泥浆振动筛的基本结构形式
钻井液振动筛主要由底座，筛箱，筛板网，泥浆进液箱，振动电机，减震弹簧，控制开关等部分组成。底座用于在地基螺钉的固定；支撑部件（支架和电机支座）用于支撑筛箱和电机；支撑弹簧用于振幅的产生，振动电动机（激振器）为振动筛上较重要的部件，为振动筛的动力来源，使振动筛达到所要求的振动振幅。主要部件的结构如下：
（1）筛箱（振动框体）：筛箱是筛子的承载部件，筛箱为 Q235 钢板制成，其厚度取 8mm，采用箱式结构，它是由侧板，横撑，加强板和横梁组合而成。侧板和横梁是筛框主要的受力部件，由于筛箱是借助侧板支承，所以侧板承受着物料和筛箱的重量，并将激振力传递到筛框的各部，为了加强侧板的刚度，在侧板两侧采用［12 槽钢加固补强。横梁采用双［12 槽钢和厚度 10mm 的加固板焊接。
（2）筛板是用以清除固相，回收钻井液的重要部件，振动筛能筛除固相颗粒的大小，完全取决于筛板网眼的大小。本振动筛采用不锈钢楔形条缝筛板网 , 筛缝间隙 0.6mm, 外形尺寸为：1400×780mm，筛面的面积为 1.1m2，为了保证筛面工作的可靠性，筛面固定的方法，也有很大的影响能力，本设计采用螺栓压紧。筛箱的底面用六根 Φ48×4mm 的无缝钢管焊接而成框架并将筛板螺栓接在其上，满足了强度要求，而且能节省用材；在螺栓夹座上有硫化橡胶垫，可避免磨损，不易损坏筛板网。
（3）泥浆进液箱：外箱用厚度 4mm 的钢板焊接而成，内部分水部分用厚度 2.5mm 的穿孔板加工而成，此结构泥浆缓冲效果好，并能分离出大颗粒的砂石、杂物等。
（4）动力装置：振动电机是筛箱振动的动力源，用以产生周期性的激振力，迫使支撑在减振弹簧上的筛箱产生持续的周期性振动，也迫使筛网面上的钻井液振动，使小于网孔的固相颗粒及液相通过筛网孔眼回到钻井液中，不能通过筛网的固相颗粒被筛网送到排出端排出，从而达到固液分离的目的。此装置激震梁由品牌防爆震动电机组成震动噪音小，运行效果平稳，使用寿命长，安装维护方便。
（5）减震装置：采用高强度螺旋压缩弹簧 4 个，稳定性能好，减震效果好，噪音小。减振弹簧用以支撑筛箱及激振器，保证筛箱有足够的振动空间，同时辅助筛箱实现所要求的振动，并缓冲、减小传给底座和钻井液罐的动载荷。
（6）底座：底座全部由［12 槽钢焊接而成，用于支撑以上各部件。
3 工作原理
本钻井液振动筛是根据振动电机在偏心块力的作用下，通过激振梁传递产生直线运动从而带动整个筛箱沿 Y 轴方向的往复运动，该直线振动筛的筛面倾角为 8°，筛面的振动角度为 65°，筛面在激振器的作用下作直线往复运动。颗粒在筛面的振动下产生抛射与回落，从而使物料在筛面的振动过程中不断向前运动，物料的抛射与下落都对筛面有冲击，致使小于筛孔的颗粒被筛选分离。同时使筛网面上的泥浆沿 Y 轴方向被抛上，然后自由落下时已向前移动，这样不断地被抛上落下使泥浆向前运动，泥浆液通过筛网漏入泥浆池内，而泥浆中的大于筛板网孔眼的部分固体颗粒被筛出，从而起到了泥浆液净化作用。
4 结论
该钻井泥浆振动筛已经工程验证分别用于河北唐山马城矿、河南马鞍山铁矿等钻井工程，均达到较好的效果，并有足够的可靠性，达到了筛除并出出钻井液中岩屑颗粒的目的。本钻井液振动筛与其他类型的振动筛相比具有以下特点：可更换多种振动筛筛网，使用寿命长。筛分精度高，无粉尘污染，有利于环境保护。噪声小，耗能少，效率高，造价低。体积小，重量轻，结构简单，安装方便，维修容易。在工程中的应用具有重大意义。
【参考文献】
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本文作者：葛令芝