移动式钻井废弃物综合处理设备的制作方法

本发明属于油田废弃物处理技术领域，具体涉及一种移动式钻井废弃物综合处理设备。

背景技术：

在石油钻采过程中往往产生大量的矿场废弃物(以钻井废弃泥浆和采油注水系统沉降含油污泥为主)，钻井废弃泥浆是钻井生产过程中排放的污水、泥浆、岩屑形成的混合废弃物的总称，油田污油泥是采油、注水系统分离沉降产生的含油污泥。这些废弃物是一种高度稳定的胶体，含油粘土、加重材料、化学处理剂、油类等，具有含水率高、流动性强、体积大、提取和分离其中有毒有害(重金属、酸、碱、盐、油污、有机物等)污染物质比较困难。目前尚无理想的处理方法，一般采取转移集中存放，或存放在井场泥浆池中等，这样不能从根本上解决废弃物的污染问题，不可避免地对周围环境及地下水源造成污染，甚至使占用土地受到严重的污染不能复耕而荒芜。

油田废弃泥浆因其组成复杂，相对十分稳定，因此消除其对钻井现场污染，彻底消除其对整个环境的污染相当困难。目前国内对废钻井液的处理方式主要有三种，即直接排放法、大循环池沉淀法和固化处理法。

(1)直接排放法，有些废钻井液可以直接排放到环境中去，但是这仅限于低毒或无毒钻井液，或者易生物降解的钻井液废弃物，该方法不适合有害成分比较高的油基钻井液及聚合物类钻井液。

(2)大循环池沉淀法，废钻井液在大循环池内通过自然沉降法分离，上部清夜达到环保标准后就地排放，余下的固体经自然干燥在循环池内就地填埋，但必须保持上部土层1～1.5米的厚度。经石油环境研究委员会对填埋后的钻井液废弃物通过中子探针、测渗计等仪器对填埋区域地表水及辐射土壤进行跟踪监测，发现该方法对地表水及辐射区土壤有很大影响的，必须慎用。

(3)固化处理法，是指向废钻井液中加入固化剂，使其转化为土壤或胶结强度很大的固体，就地填埋或用于建筑材料等，该方法能够消除钻井液中重金属离子与有机物对土壤、水质及生态环境的影响与危害。对于含水量较高的废钻井液，结合固液分离法可以取得较好的效果。固化处理法目前是最常用的处理钻井废弃泥浆的方法。

但是真正达到较彻底资源化处理的方法还在一直探索，因此为了彻底解决油田废弃泥浆对周围环境和地下水源严重的污染问题和能源的回收利用，对石油废弃泥浆资源化处理方式的研究很有必要的。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种移动式钻井废弃物综合处理设备，其以较低的成本实现废弃泥浆的无害化处理，彻底解决了环境污染和地下水源污染的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种移动式钻井废弃物综合处理设备，其特征在于：包括撬装式基座，所述撬装式基座上安装有进料箱、煤粉机、燃烧室、旋转筒和尾气净化水箱，所述燃烧室的底部设置有物料进料管和煤粉进料管，所述燃烧室的内壁上开有斜向煤粉出口，所述斜向煤粉出口与煤粉进料管的出口相通，所述斜向煤粉出口和物料进料管均与燃烧室的内腔相通，所述进料箱通过螺旋输送机与物料进料管连接，所述煤粉机通过煤粉管道与煤粉进料管的进口连接；所述旋转筒包括滚筒外壳和滚筒内衬，所述滚筒内衬设置在滚筒外壳内且两者相连接，所述滚筒内衬为锥形结构，所述滚筒内衬的内部从小端至大端依次分为滚筒燃烧区、第一降温区和第二降温区，所述滚筒燃烧区与燃烧室的出口连接，所述第二降温区连接有排气出料装置，所述排气出料装置的出气口与尾气净化水箱的进气口连接，所述尾气净化水箱的出气口连接有尾气排出管。

上述的移动式钻井废弃物综合处理设备，其特征在于：所述滚筒燃烧区内安装有阻料风叶，所述阻料风叶设置在靠近第一降温区的进口处。

上述的移动式钻井废弃物综合处理设备，其特征在于：所述旋转筒的两端底部均设置有用于带动其转动的旋转机构，所述旋转机构包括驱动机构和支撑机构，所述驱动机构包括电机和减速机，所述电机的输出轴与减速机的输入轴固定连接；所述支撑机构包括两块支撑板，两块所述支撑板之间转动连接有转动轴，所述转动轴安装有拖轮，所述滚筒外壳上固定安装有滚轮，所述滚轮与拖轮相配合，所述电机、减速机和支撑板均安装在撬装式基座上。

上述的移动式钻井废弃物综合处理设备，其特征在于：所述滚筒内衬的外壁上安装有滚筒内衬支座，所述滚筒外壳上设置有用于将滚筒外壳与滚筒内衬支座连接的支座连接螺栓。

上述的移动式钻井废弃物综合处理设备，其特征在于：所述排气出料装置包括第一烟气排出口、第二烟气排出口、滚筒出料板、接料滑槽和出料口，所述第一烟气排出口安装在用于密封所述旋转筒出料端的封板上，所述第二烟气排出口与第一烟气排出口连通，所述滚筒出料板、接料滑槽和出料口均安装在封板上，所述滚筒出料板位于第一烟气排出口的上方，所述接料滑槽和出料口均位于第一烟气排出口的下方，所述出料口位于接料滑槽的下方，所述第一烟气排出口与尾气净化水箱的进气口连接。

上述的移动式钻井废弃物综合处理设备，其特征在于：所述封板与滚筒内衬的出料端设置有密封圈，所述第一烟气排出口上还设置有与其连通的烟气自排口。

上述的移动式钻井废弃物综合处理设备，其特征在于：所述尾气净化水箱的顶部安装有输水管道，所述输水管道上均匀连接有多个水雾化喷头，所述水雾化喷头位于尾气净化水箱内，所述输水管道的进水口连接有水循环泵，所述尾气排出管上安装有引风机。

上述的移动式钻井废弃物综合处理设备，其特征在于：所述燃烧室的内壁上设置有耐火层。

上述的移动式钻井废弃物综合处理设备，其特征在于：所述燃烧室的侧壁上设置有燃烧室观察口。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明结构简单、设计合理且使用操作方便。

2、本发明采用撬装式基座，且进料箱、煤粉机、燃烧室、旋转筒和尾气净化水箱均安装在撬装式基座上，不仅转移方便，吊装简便，且处理设备整体体积小，同时安装十分方便，只要固定在地面上即可运行使用。

3、本发明对物料处理的物料处理装置(燃烧室、旋转筒)和对尾气净化的尾气净化水箱，以及进料箱、煤粉机和燃烧室集中布设，即整体设备采用一体化设计，减少了处理装置的占地面积，降低了处理成本。

4、本发明通过在燃烧室的内壁上开有斜向煤粉出口，且斜向煤粉出口与煤粉进料管的出口相通，这样煤粉可旋向进入燃烧室的内腔内，煤粉燃烧后热量集中，物料处理量大，处理效率高。

下面通过附图和实施例，对本发明做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为图1中的A处放大图。

图3为图1中的B处放大图。

图4为本发明燃烧室、耐火层、斜向煤粉出口、煤粉进料管和物料进料管的位置关系示意图。

图5为本发明第一烟气排出口、第二烟气排出口、接料滑槽、出料口和烟气自排口的位置关系示意图。

附图标记说明:

1—进料箱； 2—煤粉机； 3—煤粉管道；

4—螺旋输送机； 5—拖轮； 6—滚轮；

7—滚筒内衬支座； 8—引风机； 9—尾气排出管；

10—尾气净化水箱； 11-1—电机； 11-2—减速机；

12—水雾化喷头； 13—水循环泵； 14—输水管道；

15—排气出料装置； 16—转动轴； 17—阻料风叶；

18—支座连接螺栓； 19—燃烧室； 20—燃烧室观察口；

21—滚筒外壳； 22—斜向煤粉出口； 23—煤粉进料管；

24—物料进料管； 25—耐火层； 26—滚筒内衬；

27—第二烟气排出口； 28—烟气自排口； 29—出料口；

30—密封圈； 31—接料滑槽； 32—第一烟气排出口；

33—滚筒燃烧区； 34—第一降温区； 35—第二降温区；

36—支撑板； 37—撬装式基座； 38—滚筒出料板；

39—封板。

具体实施方式

如图1至图3所示，本发明包括撬装式基座37，所述撬装式基座37上安装有进料箱1、煤粉机2、燃烧室19、旋转筒和尾气净化水箱10，所述燃烧室19的底部设置有物料进料管24和煤粉进料管23，所述燃烧室19的内壁上开有斜向煤粉出口22，所述斜向煤粉出口22与煤粉进料管23的出口相通，所述斜向煤粉出口22和物料进料管24均与燃烧室19的内腔相通，所述进料箱1通过螺旋输送机4与物料进料管24连接，所述煤粉机2通过煤粉管道3与煤粉进料管23的进口连接；所述旋转筒包括滚筒外壳21和滚筒内衬26，所述滚筒内衬26设置在滚筒外壳21内且两者相连接，所述滚筒内衬26为锥形结构，所述滚筒内衬26的内部从小端至大端依次分为滚筒燃烧区33、第一降温区34和第二降温区35，所述滚筒燃烧区33与燃烧室19的出口连接，所述第二降温区35连接有排气出料装置15，所述排气出料装置15的出气口与尾气净化水箱10的进气口连接，所述尾气净化水箱10的出气口连接有尾气排出管9。

本发明移动式钻井废弃物综合处理设备采用撬装式基座37，进料箱1、煤粉机2、燃烧室19、旋转筒和尾气净化水箱10均安装在撬装式基座37上，不仅转移方便，吊装简便，且处理设备整体体积小，同时安装十分方便，只要固定在地面上即可运行使用。对物料处理的物料处理装置(燃烧室19、旋转筒)和对尾气净化的尾气净化水箱10，以及进料箱1、煤粉机2和燃烧室19集中布设，即整体设备采用一体化设计，减少了处理装置的占地面积，降低了处理成本。

通过在燃烧室19的内壁上开有斜向煤粉出口22，且斜向煤粉出口22与煤粉进料管23的出口相通，这样煤粉可旋向进入燃烧室19的内腔内，煤粉燃烧后热量集中，物料处理量大，处理效率高。

如图1所示，所述滚筒燃烧区33内安装有阻料风叶17，所述阻料风叶17设置在靠近第一降温区34的进口处。阻料风叶17有两个作用，一是阻止物料前行，使得物料在滚筒燃烧区33内充分燃烧；二是将滚筒燃烧区33内的蒸汽向后排。

如图1至图3所示，所述旋转筒的两端底部均设置有用于带动其转动的旋转机构，所述旋转机构包括驱动机构和支撑机构，所述驱动机构包括电机11-1和减速机11-2，所述电机11-1的输出轴与减速机11-2的输入轴固定连接；所述支撑机构包括两块支撑板36，两块所述支撑板36之间转动连接有转动轴16，所述转动轴16安装有拖轮5，所述滚筒外壳21上固定安装有滚轮6，所述滚轮6与拖轮5相配合，所述电机11-1、减速机11-2和支撑板36均安装在撬装式基座37上。

工作时，电机11-1输出的动力经减速机11-2减速后，带动转动轴16转动，转动轴16带动拖轮5转动，拖轮5与滚轮6配合，带动滚轮6转动，滚轮6带动滚筒外壳21转动，实现旋转筒整体旋转。

如图1和图2所示，所述滚筒内衬26的外壁上安装有滚筒内衬支座7，所述滚筒外壳21上设置有用于将滚筒外壳21与滚筒内衬支座7连接的支座连接螺栓18。

如图3和图5所示，所述排气出料装置15包括第一烟气排出口32、第二烟气排出口27、滚筒出料板38、接料滑槽31和出料口29，所述第一烟气排出口32安装在用于密封所述旋转筒出料端的封板39上，所述第二烟气排出口27与第一烟气排出口32连通，所述滚筒出料板38、接料滑槽31和出料口29均安装在封板39上，所述滚筒出料板38位于第一烟气排出口32的上方，所述接料滑槽31和出料口29均位于第一烟气排出口32的下方，所述出料口29位于接料滑槽31的下方，所述第一烟气排出口32与尾气净化水箱10的进气口连接。

如图5所示，所述封板39与滚筒内衬26的出料端设置有密封圈30，所述第一烟气排出口32上还设置有与其连通的烟气自排口28，作为烟气排出备用口。

如图1和图3所示，所述尾气净化水箱10的顶部安装有输水管道14，所述输水管道14上均匀连接有多个水雾化喷头12，所述水雾化喷头12位于尾气净化水箱10内，所述输水管道14的进水口连接有水循环泵13，所述尾气排出管9上安装有引风机8。

如图4所示，所述燃烧室19的内壁上设置有耐火层25。

如图1所示，所述燃烧室19的侧壁上设置有燃烧室观察口20，便于观察煤粉燃烧情况。

本发明的工作原理为：在旋转机构和拖轮5的作用下旋转筒转动，此时打开煤粉机2，煤粉依次通过煤粉管道3、煤粉进料管23和斜向煤粉出口22进入到燃烧室19的内腔内；同时在点火装置的作用下，煤粉在燃烧室19的内腔内瞬间燃烧，燃烧后的火焰与热气进入滚筒燃烧区33内，此时进料箱1内的物料(钻井废弃泥浆或油田污油泥)依次通过螺旋输送机4与物料进料管24进入到滚筒燃烧区33内，物料与火焰在滚筒燃烧区33内充分接触，物料被瞬间焚烧、干化。

同时，在阻料风叶17的作用下，物料在此处被短时间拦截阻挡，由阻料风叶17将物料抛撒在滚筒燃烧区33内，促使物料多次在此区域内干化、焚烧；随后物料穿过阻料风叶17进入第一降温区34内。再此同时，阻料风叶17也起到将滚筒燃烧区33内产生的热蒸汽快速排向后方，然后通过第一烟气排出口32进入排气出料装置15内，随后热蒸汽与烟气通过第二烟气排出口27进入尾气净化水箱10内和通过烟气自排口28排出，烟气快速的排出有利于起到节能降耗的作用。

被干化、煅烧后的物料在第一降温区34内继续向后移动进入第二降温区35内，在滚筒出料板38的作用下，物料被慢慢提升，随后物料落入接料滑槽31内，继而通过出料口29排出。

此时水循环泵13启动，尾气净化水箱10内的水在水循环泵13的作用下通过输水管道14进入到水雾化喷头12内，水瞬间在尾气净化水箱10内被雾化，尾气与水雾在尾气净化水箱10内充分接触净化，随后净化后的尾气在引风机8的作用下通过尾气排出管9排出。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。