CN101008388A - 全罩型钻井用空气压缩机装置 - Google Patents

Abstract

一种全罩型钻井用空气压缩机装置，用于石油、天然气钻探中的气体钻井，涉及气体钻井装备制造技术领域，本发明利用集中布局，内、外隔声和吸声的原理，将动力、压缩和隔声装置设置在同一个四边和顶面装有多孔吸声材料的撬架底座上，可以降低整机的噪声，机组内部在吸气窗和柴油机之间采用内隔声罩，阻档噪声从进气口辐射出来；在机组与底座之间设置有隔震垫，以减弱震动的传递，达到减少结构震动辐射的噪声，解决了现有技术，特别是用于深井气体钻井的大型空气压缩机噪声超过国家控制限值的问题，还具有提高整机使用寿命和移运方便的特点，适合野外作业的需要。

Description

全罩型钻井用空气压缩机装置

技术领域：一种全罩型钻井用空气压缩机装置，用于石油、天然气钻探中利用空气为钻井循环流体的气体钻井，涉及石油、天然气气体钻井装备的制造技术领域。

背景技术：在油气资源的勘探开发中，为了提高钻井的机械钻速，发现低压、低产储层，保护油气层，提高油气产量，减少井漏，目前最有效的方法就是利用气体作为钻井的循环流体的气体钻井技术，在利用空体钻井时，需要2-4Mpa的压力和每分钟30Nm³/min排量的空气压缩机提供钻井的气源；目前国内尚无气体钻井专用空气压缩机，国外有类似的螺杆空气压缩机能基本满足钻井需要，但现有技术的缺点是：由于机组中的柴油机、冷却风机和压缩设备在工作过程中都会产生较高的热量，也会产生很大的噪声，其噪声往往超过国家对噪声控制的限值，这些噪声和辐射热对操作人员和环境都会造成严重的污染。

发明内容：本发明的目的是针对现有技术的缺点，利用集中布局，内、外隔声和吸声的原理，设计一种结构紧凑、整体撬装的全罩型钻井用空气压缩机。

本发明是这样实现的：为了控制空气压缩机的噪声，最好是从声源发声机理来控制噪声的发生，但从声源上来控制噪声受到机械制造现实水平的制约，因此本发明采用的办法是控制噪声传播途径，本发明包括动力、压缩和隔声装置，动力装置由柴油机和冷却器构成，柴油机通过连轴器与双螺杆压缩机连接，实现动力传递，冷却器由柴油机自由端皮带轮连接传动；压缩装置由一个设置在隔声罩中的双螺杆压缩机构成；隔声装置包括设置在撬架四边和顶面的隔声板以及内隔声罩，顶面的隔声板是双层结构，撬架四边的隔声板是单层结构，将动力、压缩和隔声装置设置在同一个四边和顶面装有隔声板的撬架的底座上，撬架上下的四周设置有吊装孔；内隔声罩有前、后两端挡板，后端挡板的高度比前端挡板高，前、后端挡板的宽度与撬架的内框宽度一样，后端挡板与撬架的内框高度一样，后端挡板设置在吸气窗和柴油机之间；在柴油机和双螺杆压缩机与底座之间设置有隔震垫；在与双螺杆压缩机同一端的端面和正面的撬架隔声板上设置有检修门，在与冷却器同一端端面的隔声板上设置有出风门，在出风门的内侧设置有柴油机***，在设置双螺杆压缩机一端的撬架两边设置有吸气窗；本发明的工艺是：使用四边和顶面隔声板、***等结构来降低机组在运行中产生的噪声，为了使设置的隔声板不影响整机的散热，又能有效控制柴油机、双螺杆压缩机和冷却风机等运行时产生的噪声，在四边和顶面的隔声板的内壁上衬有多孔吸声材料，并设有进气口和方便观测检修用的门，在机组内部，采用内隔声罩阻档噪声直接从进气口辐射出来并保持空气流道通畅；冷却方面采用冷却风机和热交换器来冷却蓓压缩后的空气、柴油机的冷却水和润滑油，实现整机的热平衡；在机械连接方面，柴油机和双螺杆压缩机由连轴器联接，并通过隔震垫安装在撬架底座上，以减弱震动的传递和震动辐射的噪声，起到提高整机使用寿命的效果；在消声方面，内燃机的尾气通过***排除，将***置于整机的尾部，可以节省撬架的内部空间，为了吊装的方面，在撬架的上下四角均设置有吊装孔。

本发明的有益效果是：设置在撬架四边和顶面的隔声板和隔声板内壁的多孔吸声材料可以很好的降低整机的噪声，机组内部采用的内隔声罩可以有效的阻档柴油机噪声直接从进气口辐射出来，并保持空气流道通畅，采用冷却风机和热交换器可以实现整机的热平衡；采用的隔震垫可以减弱柴油机和双螺杆压缩机机组与撬架底座之间的振动的传递，达到减少结构振动辐射的噪声，还具有提高整机使用寿命的特点，本机采取的一体化设计还具有整机小，移运方便的优点，适合野外作业的需要。

附图说明：

图1是本发明未装四边和顶面隔声板的正面局部剖视图。

图2是本发明顶面装有双层隔声板的立体局部剖视图。

图3是本发明装有四边和内隔声罩的立体示意图。

图4是本发明图3中内隔声罩的立体示意图。

具体实施方式：下面结合附图给出本发明的实施例，本发明包括动力、压缩和隔声装置，动力装置由柴油机2和冷却器4构成，柴油机2通过联轴器与双螺杆压缩机1联接，实现动力的传递，冷却器4由柴油机2自由端的皮带3连接，由柴油机2在运转过程中带动冷却器4的风扇转动提供冷却的风源，柴油机2与冷却器4也可以采用万向轴连接，还可以是链条连接；压缩装置由双螺杆压缩机1构成，双螺杆压缩机1是设置在一个内隔声罩19中的，内隔声罩有前、后两端挡板21和22，后端挡板22的高度比前端挡板21高，前、后端挡板21和22的宽度与撬架9的内框宽度一样，后端挡板22与撬架9内框高度一样，后端挡板22设置在吸气窗17和柴油机2之间；隔声装置包括设置在撬架9四边和顶面的隔声板15、11和内隔声罩19，顶面的隔声板11是双层结构，四边的隔声板15是单层结构，顶面的隔声板11和四边的隔声板15可以是单层结构，也可以是双层结构；为了减少设备的体积，动力、压缩和隔声装置是设置在同一个四边和顶面装有隔声板15和11的撬架9的底座中的，为了搬运方便，在撬架9上下的四角设置有吊装孔7，运输吊装时，在吊装孔7中挂上绳索就可以方便的将本压缩机装上车或者卸车；在柴油机2和双螺杆压缩机1与底座之间设置有隔震垫10，通过减震垫10可大大减弱主机运行时震动的传递，达到减少结构震动辐射的噪声，同时，减震垫10还可以起到提高整机使用寿命的效果；在与双螺杆压缩机1同一端的端面和正面的撬架隔声板15上设置有检修门18、16，在与热交换器5同一端端面的隔声板上设置有出风门14，在出风门14的内侧设置有***6，在设置双螺杆压缩机一端的撬架两边设置有吸气窗17；在使用过程中，四边和顶面的隔声板15、11和***6等结构可以降低空气压缩机组运行时的噪声，为了使设置的隔声板不影响整机的散热，又能有效控制柴油机2、双螺杆压缩机1和冷却风机4等运行时产生的噪声，在四边和顶面隔声板的内壁衬有多孔吸声材料13，设置的内部隔声罩19可以阻档柴油机噪声直接从吸气窗17辐射出来，并保持空气流道的通畅；设置的冷却风机4和热交换器5在冷却水循环的过程中可以由风扇将高压空气、柴油机的冷却水和润滑油冷却，达到实现整机热平衡的目的；柴油机2的尾气通过柴油机***6排除，为了方便散热和节省撬架9内部的空间，柴油机***6设置在出风门14的内侧面；本发明的工艺流程是：压缩空气经热交换器5冷却后输送给油气分离器12实现润滑油和高压空气的分离；柴油机2通过皮带3带动冷却风机4，冷却空气依次经过吸气窗17、双螺杆压缩机1、柴油机2、冷却风机4、热交换器5和出风门14，实现整机的热平衡；水箱20置于热交换器5的上端；两个连通的油箱8分别置于撬架9的两侧；设置的四边隔声板15固定在撬架9的四边；内隔声罩19罩设置在双螺杆压缩机1上面并固定在撬架9的底座上，内隔声罩19上部后端的挡板22把吸气窗17和柴油机2分隔开；柴油机2的排气管与***6连接；由柴油机2提供动力驱动双螺杆压缩机1，经过双螺杆压缩机1的两级压缩产生压缩空气，压缩空气经热交换器5冷却后输送给油气分离器12实现润滑油和高压空气的分离，润滑油回到双螺杆压缩机1循环利用，高压空气作为终端产品输出。

Claims (6)

1、一种全罩型钻井用空气压缩机装置，包括动力、压缩和隔声装置，其特征在于：

a、所述动力装置由柴油机和冷却器构成，柴油机通过联轴器与双螺杆压缩机联接，冷却器由柴油机自由端的皮带连接；

b、所述压缩装置由双螺杆压缩机构成，双螺杆压缩机是设置在一个内隔声罩中的；

c、所述隔声装置包括设置在撬架四边、顶面的隔声板和设置在双螺杆压缩机上面的内隔声罩，顶面的隔声板是双层结构，四边的隔声板是单层结构；

d、所述动力、压缩和隔声装置是设置在同一个四边和顶面装有隔声板的撬架底座中的，在撬架上下的四角设置有吊装孔。

2、根据权利要求1所述的全罩型钻井用空气压缩机，其特征在于：所述顶面的隔声板和四边的隔声板可以是单层结构，也可以是双层结构；

3、据权利要求1所述的全罩型钻井用空气压缩机，其特征在于：所述柴油机与冷却器也可以是链条连接。

4、根据权利要求1所述的全罩型钻井用空气压缩机，其特征在于：所述内隔声罩有前、后两端挡板，后端挡板的高度比前端挡板高，前、后端挡板的宽度与撬架的内框宽度一样，后端挡板与撬架的内框高度一样，后端挡板设置在吸气窗和柴油机之间。

5、根据权利要求1所述的全罩型钻井用空气压缩机，其特征在于：所述柴油机和双螺杆压缩机与底座之间设置有隔震垫。

6、根据权利要求1所述的全罩型钻井用空气压缩机，其特征在于：在与双螺杆压缩机同一端的端面和正面的撬架隔声板上设置有检修门，在与冷却器同一端端面的隔声板上设置有出风门，在出风门的内侧设置有***，在设置双螺杆压缩机一端的撬架两边设置有吸气窗。

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