钻井液处理装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种钻井液处理装置，该装置包括：振动筛，用于对使用过的钻井液进行固液分离，并将所分离出的固相排出到输送机，将所分离出的泥浆输送至除砂器；所述除砂器，用于对所述泥浆进行固液分离，并将所分离出的固相排出到所述输送机，将所分离出的液相输送至钻井液配制罐，以配制新的钻井液；以及所述输送机，用于将所述振动筛排出的固相以及所述除砂器排出的固相输送至储物池进行回收。本实用新型实施例提供的钻井液处理装置，能够从源头上抑制钻屑水化，而且结构简单、便于操作，成本低廉。
【专利说明】钻井液处理装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及油气田钻井工程【技术领域】，具体涉及一种钻井液处理装置。
【背景技术】
[0002]随着世界油气需求的持续增长及钻井技术的发展，油气田钻井液的废弃物处理与回收也越来越受到重视。每一口井钻完之后的都会废弃几百立方的钻井液废液，这些废弃液的主要成分包括重金属、无机盐、污水污油、化学制剂、钻屑等，含有诸多危害环境的成分，而有多少口钻井就有多少个废弃液泥浆池，这对环境造成的严重污染问题亟待解决。
[0003]现有技术一采用了在泥浆池底部铺设防渗膜，靠自然蒸发来去除部分有害油品和水品的方法，显然这种方法由于受天气影响较大，且钻屑等物质对地下环境仍会造成污染，能够达到的环保效果十分有限；现有技术二采用了向废弃液中加入固化剂的固化填埋方法，这种方法存在的问题首先是固化成本较高，其次是填埋之后的固化物质容易对地下环境造成污染，然后也造成了资源的严重浪费。而且上述现有技术都没有实现钻井液不落地、不造浆以及不跑浆。
实用新型内容
[0004]技术问题
[0005]有鉴于此，本实用新型要解决的技术问题是对钻井液进行处理，以避免使用过的钻井液对环境的污染，实现对钻井液的有效循环利用。
[0006]解决方案
[0007]为了解决上述技术问题，根据本实用新型的一实施例，提供了一种钻井液处理装置，包括:
[0008]振动筛，用于对使用过的钻井液进行固液分离，并将所分离出的固相排出到输送机，将所分离出的泥浆输送至除砂器；
[0009]所述除砂器，用于对所述泥浆进行固液分离，并将所分离出的固相排出到所述输送机，将所分离出的液相输送至钻井液配制罐；
[0010]所述钻井液配制罐，与所述除砂器连接，用于根据所述除砂器分离出的液相配制新的钻井液；以及
[0011]所述输送机，与所述振动筛以及所述除砂器连接，用于将所述振动筛排出的固相以及所述除砂器排出的固相输送至储物池进行回收。
[0012]对于上述钻井液处理装置，在一种可能的实现方式中，所述振动筛具有两个筛布，所述筛布的筛目为20?40目。
[0013]对于上述钻井液处理装置，在一种可能的实现方式中，所述除砂器具有两个，所述除砂器的振动筛筛目为200、240、250或300目。
[0014]对于上述钻井液处理装置，在一种可能的实现方式中，所述除砂器的出口设置有蝶阀或球阀。
[0015]对于上述钻井液处理装置，在一种可能的实现方式中，还包括:净化设备，连接在所述除砂器的出口与所述钻井液配制罐的入口之间，用于对所述除砂器分离出的液相进行加药、脱稳、絮凝、氧化以及吸附过滤中的一种或多种处理。
[0016]对于上述钻井液处理装置，在一种可能的实现方式中，所述输送机为无轴螺旋输送机，所述无轴螺旋输送机的叶片直径为350mm，螺距为280mm。
[0017]对于上述钻井液处理装置，在一种可能的实现方式中，所述输送机倾斜设置，倾角为4.6度。
[0018]对于上述钻井液处理装置，在一种可能的实现方式中，还包括:
[0019]储液箱，位于所述输送机的较低一端的下方，用于储存所述输送机中流出的液体；以及
[0020]储物池，位于所述输送机的较高一端的下方，用于储存所述输送机输送出的固相物质。
[0021]对于上述钻井液处理装置，在一种可能的实现方式中，还包括:支撑装置，设置在所述输送机的下方，用于支撑所述输送机。
[0022]对于上述钻井液处理装置，在一种可能的实现方式中，所述输送机内衬有尼龙衬板。
[0023]有益效果
[0024]本实用新型实施例提供的钻井液处理装置，通过采用振动筛对使用过的钻井液进行初步固液分离、通过除砂器对振动筛分离出的泥浆进行再次固液分离，并对分离后得到的固相和液相进行回收利用，能够从源头上抑制钻屑水化，从而显著减少污染物的产生，无需污染再处理；主要依靠除砂器和振动筛对使用过的钻井液进行固控，整个固控体系结构简单、便于操作；显著降低成本，对井场也没有特殊要求，不需要额外增加井场面积；污染随钻处理，完钻后可马上投入下一口井，不增加额外时间和人力物力。
[0025]根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本实用新型的其它特征及方面将变得清楚。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本实用新型的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本实用新型的原理。
[0027]图1示出本实用新型一实施例提供的钻井液处理装置的结构示意图；
[0028]图2示出本实用新型另一实施例提供的钻井液处理方法的流程图。
【具体实施方式】
[0029]以下将参考附图详细说明本实用新型的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。
[0030]在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。
[0031]另外，为了更好的说明本实用新型，在下文的【具体实施方式】中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本实用新型同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本实用新型的主旨。
[0032]实施例1
[0033]图1示出根据本实用新型一实施例的钻井液处理装置的结构示意图。如图1所示，该钻井液处理装置主要包括:振动筛1、除砂器2以及输送机3。
[0034]其中，振动筛I用于对使用过的钻井液进行固液分离，筛除大颗粒钻屑及包被后的泥岩团块。
[0035]本实施例的振动筛I可以具有两个筛布11，筛布11的筛目为20?40目，优选为30?40目，堵漏施工及后循环最外一片筛扎6mm孔。由于筛网较粗，细砂和细泥岩颗粒容易通过，因此能够有效防止跑浆，从源头上保证了钻井液不落地。要保证一开循环钻井液就进入振动筛I，这样能够避免大循环坑造成地表污染。
[0036]经振动筛I分离出的固相进入输送机3，经振动筛I分离出的液相泥浆被输送至除砂器2，本实施例中，可以通过管路或其他抽吸装置进入除砂器2。
[0037]除砂器2与振动筛I连接，用于对振动筛I输出的液相泥浆进行固液分离，脱除泥浆中的较小颗粒。本实施例中，为增加每次处理的钻井液的量，可以设置两个除砂器2。除砂器2的筛布21的筛目为200、240、250或300目，有利于脱除粒径大于加重剂的固相，经过除砂器2的过滤之后，较小的钻屑、泥岩等颗粒被脱除。
[0038]优选地，在除砂器2的回流浆总出口加装蝶阀或球阀22，在出浆的时候调节除砂器2的泵中的旋流器出口阀门，以保证不跑浆，由此能够强制排出钻屑、盐类、重金属类、浙青等有害固相，防止除砂器2底流干堵造成的固控失败，还有利于回收塑料微珠、包被剂等有益材料。
[0039]经除砂器2滤除之后的固相进入输送机3，经除砂器2滤出的液相通过除砂器2上连接的管路排出到钻井液配制罐，然后向罐中加入固化剂、加重剂等成分可以配制成新的钻井液，进入下一钻井循环继续使用，由此实现了钻井液不落地循环使用。
[0040]由于大多数包被泥岩团块、大颗粒钻屑的粒径通常大于30目，即直径大于0.5mm,因此泥岩团块及大颗粒钻屑经过振动筛I基本就能够脱除；而少量残余泥岩小颗粒、钻屑小颗粒等能够在除砂器2基本彻底脱除；所以，通过设置振动筛I和除砂器27依次对钻井液进行二级固液分离，能够较快较彻底地去除固相，因此钻井液不会造浆，也无需排浆环节。
[0041]输送机3与振动筛I与除砂器2连接,输送机3的第一端31为液体排出口，第二端32为固相排出口，第一端31略低于第二端32，以便于液体在重力作用下自然排出，该液体为冲刷振动筛1、除砂器2的水，本实施例中采用清水冲刷振动筛I以及除砂器2，而不加入任何药剂，以保证钻井液不改性。第一端31出口处安置有储液箱4，用于接收从输送机3排出的液体；第二端32出口处安置有储物池5，用于容置从输送机3排出的钻屑等固相。
[0042]优选地，输送机3可以位于振动筛I和除砂器3的正下方。
[0043]优选地，输送机3可以为无轴螺旋式输送机，通过旋转推力将振动筛I和除砂器2排出的固相物质推送到第二端32，并进入储物池5。
[0044]优选地，输送机3的叶片为350mm，螺距为280，倾角为4.6度。
[0045]本实施例中的储物池5起到临时储存钻屑等物质的作用，其容量为15立方米，优选地，还设置有更大容量的储存罐，如果铲车不能够将储物池5中的钻屑等物质及时运走，则将储物池5中的物质先存放在储存罐中，该储存罐的容量优选为40立方米。
[0046]铲车将储物池5中的物质运走，可以作为混凝土原料用来铺路，或奠基等用途，从而充分利用了钻井液废液中的固相资源。
[0047]对于除砂器2中分离出的液相以及储液箱4中的液体，可以进行加药、脱稳、絮凝、氧化以及吸附过滤等处理，以便去除掉液体中的主要污染物，使得处理之后的液体符合环保要求，可以安全排放；进一步进行超滤以及反渗透脱盐等处理之后，可以达到灌溉水质标准，用于灌溉农田；而本实施例中优选地，通过去污处理之后，将其回收至钻井液配制罐中，通过加入固化剂、加重剂等配制成新的钻井液，能够实现钻井液的高效、环保的循环利用。
[0048]当利用回收的液体配制新的钻井液时，本实施例在其中添加了低pH值酸液、适量KCL溶液、凝胶包被以及NaHC03、NH4-PAN、NaHS04等物质。其中，酸液的pH值保持在6.0?7.5之间，以保证钻井液脱离泥岩水化环境。KCL溶液的含量在2?3%之间，以有效抑制泥岩水化。凝胶包被的含量为I?2%之间，以阻止泥岩分裂、吸水以及造浆。添加的NaHC03、NH4-PAN则有利于脱除钻井液中的Ca2+，降低钻井液污染；并且能够抑制聚集，稳定粘、切、失水。而添加NaHS04则可以降低pH值，中和水泥造成的碱性，控制pH值保持在6.0?7.5之间，抑制水化，稳定井壁、防止造浆。
[0049]优选地，本实施例的输送机3通过槽钢来支撑，输送机3内衬有尼龙衬板，输送机的驱动装置还具有摆线针轮减速机作为减速机构，槽钢可以位于输送机3下方也可以位于槽钢下方。
[0050]在另一种可能的实现方式中，本实施例的钻井液处理装置还设置有离心机(未示出)，用于对钻井液直接进行固液分离。这种情况下，需要设置另外一台输送机6，以便将离心机分离出的固相物质输送到储物池5。离心机可以与振动筛1、除砂器2 —起工作，也可以单独工作。当离心机与振动筛1、除砂器2 —起工作时，振动筛1、除砂器2与离心机排出的固相物质集中在储物池5中，以便于铲车进行运输。优选地，设置两台离心机，防止钻井液增稠，并保证离心机的出泥状态为蠕动性膏状，而没有浆状液体流出，由此能够防止铲车漏浆污染环境。
[0051]实施例2
[0052]如图2所示，为本实用新型实施例提供的钻井液循环处理方法的流程图，该方法包括以下步骤:
[0053]步骤S10、振动筛I对钻井中使用过的钻井液进行固液分离，筛除大颗粒钻屑及包被后的泥岩团块，所分离出的固相进入输送机3，所分离出的泥浆进入除砂器2。
[0054]在钻井过程中，密度高于地层压力系数和地层坍塌压力系数的钻井液进入振动筛1，振动筛I对钻井液进行初步过滤。由于振动筛I的筛目为20?40目，因此能够筛除钻井液中的粒径大于30目的泥岩团块、大颗粒钻屑，由此能够实现对钻井液的初步过滤。由于筛布较粗，因此所分离出的液相为混有较小颗粒的泥浆，可以通过混砂泵将泥浆泵入除砂器2,并将所分离出的固相送入输送机3。
[0055]步骤S20、除砂器2对来自振动筛I的泥浆进行固液分离，筛除泥浆中的钻屑泥岩小颗粒，所分离出的固相进入输送机3，所分离出的液体进入钻井液配制罐。
[0056]本步骤中，除砂器对振动筛I滤出的泥浆进行进一步分离，除砂器2振动筛的筛目为200、240、250或300目，能够有效滤除泥浆中的钻屑、泥岩等细小颗粒。而泥浆中的液相物质则被输送至钻井液配制罐，通过加入固化剂、加重剂等物质可以配制成新的钻井液并输送至钻井中使用。
[0057]步骤S30、输送机3将振动筛I排出的固相以及除砂器2排出的固相输送至储物池5，并将冲洗振动筛I及除砂器2的水输送至储液箱4。
[0058]由于本实施例采用不添加药剂的清水来冲洗振动筛I和除砂器2，因此能够保证冲洗之后的水不改性，因此本步骤中通过输送机3进入储液箱4中的水也可以输送至钻井液配制罐回收利用，用来配制新的钻井液。储物池5中的钻屑、泥岩等固相物质则被铲车输送走用于铺路奠基等等。
[0059]该步骤可以与步骤S20同步进行。
[0060]如果上述钻井液处理装置还包括离心机，则在步骤10中离心机对钻井液进行固液分离，所分离的固相进入输送机3，所分离的液相物质进入钻井液配制罐，用于配制新的钻井液。
[0061]本实用新型实施例提供的钻井液处理装置，通过采用振动筛对使用过的钻井液进行初步固液分离、通过除砂器对振动筛分离出的泥浆进行再次固液分离，并对分离后得到的固相和液相进行回收利用，能够从源头上抑制钻屑水化，从而显著减少污染物的产生，无需污染再处理；主要依靠除砂器和振动筛对使用过的钻井液进行固控，整个固控体系结构简单、便于操作；显著降低成本，对井场也没有特殊要求，不需要额外增加井场面积；污染随钻处理，完钻后可马上投入下一口井，不增加额外时间和人力物力。
[0062]本领域普通技术人员可以意识到，本文所描述的实施例中的各示例性单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件形式来实现，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以针对特定的应用选择不同的方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本实用新型的范围。
[0063]如果以计算机软件的形式来实现所述功能并作为独立的产品销售或使用时，则在一定程度上可认为本实用新型的技术方案的全部或部分(例如对现有技术做出贡献的部分)是以计算机软件产品的形式体现的。该计算机软件产品通常存储在计算机可读取的非易失性存储介质中，包括若干指令用以使得计算机设备(可以是个人计算机、服务器、或者网络设备等)执行本实用新型各实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random AccessMemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0064]以上所述，仅为本实用新型的【具体实施方式】，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本【技术领域】的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
【权利要求】
1.一种钻井液处理装置，其特征在于，包括: 振动筛，用于对使用过的钻井液进行固液分离，并将所分离出的固相排出到输送机，将所分离出的泥浆输送至除砂器； 所述除砂器，用于对所述泥浆进行固液分离，并将所分离出的固相排出到所述输送机，将所分离出的液相输送至钻井液配制罐； 所述钻井液配制罐，与所述除砂器连接，用于根据所述除砂器分离出的液相配制新的钻井液；以及 所述输送机，与所述振动筛以及所述除砂器连接，用于将所述振动筛排出的固相以及所述除砂器排出的固相输送至储物池进行回收。
2.根据权利要求1所述的钻井液处理装置，其特征在于，所述振动筛具有两个筛布，所述筛布的筛目为20?40目。
3.根据权利要求1所述的钻井液处理装置，其特征在于，所述除砂器具有两个，所述除砂器的筛目为200、240、250或300目。
4.根据权利要求1所述的钻井液处理装置，其特征在于，所述除砂器的出口设置有蝶阀或球阀。
5.根据权利要求1所述的钻井液处理装置，其特征在于，还包括:净化设备，连接在所述除砂器的出口与所述钻井液配制罐的入口之间，用于对所述除砂器分离出的液相进行加药、脱稳、絮凝、氧化以及吸附过滤中的一种或多种处理。
6.根据权利要求1所述的钻井液处理装置，其特征在于，所述输送机为无轴螺旋输送机，所述无轴螺旋输送机的叶片直径为350mm，螺距为280mm。
7.根据权利要求1-6任一项所述的钻井液处理装置，其特征在于，所述输送机倾斜设置，倾角为4.6度。
8.根据权利要求1-6任一项所述的钻井液处理装置，其特征在于，还包括: 储液箱，位于所述输送机的较低一端的下方，用于储存所述输送机中流出的液体；以及 储物池，位于所述输送机的较高一端的下方，用于储存所述输送机输送出的固相物质。
9.根据权利要求1-6任一项所述的钻井液处理装置，其特征在于，还包括:支撑装置，设置在所述输送机的下方，用于支撑所述输送机。
10.根据权利要求1-6任一项所述的钻井液处理装置，其特征在于，所述输送机内衬有尼龙衬板。
【文档编号】E21B21/06GK204082051SQ201420393587
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年7月16日 优先权日:2014年7月16日
【发明者】黄禾, 杨小平, 韩阳 申请人:德惠同利（北京）石油技术服务有限公司