钻机固控环保一体化循环系统的制作方法

本发明涉及钻井辅助技术领域，特别涉及一种钻机固控环保一体化循环系统。

背景技术：

钻井液是用于钻井的一种循环流体，是钻探过程中，孔内使用的循环冲洗介质。钻井液具有携带和悬浮井筒中的岩屑、平衡地层压力、冷却润滑钻头和钻具、保护井壁和油气层以及提高钻井速度等功能，在钻井过程中具有非常重要的作用。

钻井废液(泥浆)是一种多相稳定胶态悬浮体系,含有多种无机盐、有机处理剂、聚合物、表面活性剂等物质，其中所含油类、盐类、钻井液添加剂以及一些可溶性的重金属离子污染土壤、水体，影响动植物生长，危害人类健康，需要及时对钻井废液进行处理。常规的钻井液循环系统仅仅依靠钻井平台循环系统自身的振动筛，除砂器，除泥器以及离心机将从井眼中循环出来的钻井液进行处理。具体地，自井口返出的带有大量岩屑(有害固相)的钻井液，通过井口高架纵横钻井液槽(带有一定坡度)在重力作用下流到第一级净化设备-振动筛的入口，经过振动筛的筛分将较大的有害固相颗粒筛出并排走。当钻井液出现气浸时，通过振动筛得到净化的钻井液净化罐的沉淀罐内，利用除气器真空泵的抽吸作用，在真空罐内造成负压，钻井液在大气压的作用下进入除气器内进行分离，分理出的气体排往井架顶部放空，除气后的钻井液在排空腔转子的驱动下排进钻井液2号罐中。在钻井液不含气体的情况下，可以将除气器作为大功率的钻井液搅拌器使用，保持净化罐内的钻井液不沉淀。通过振动筛得到净化的钻井液进入钻井液罐的沉淀罐内，利用除砂砂泵将钻井液加压进入第二级净化设备-联合清洁器的除砂器内，利用旋流原理进行再次分离，将分离中点d50≥70的有害固相清除。除砂后的钻井液经过除砂器的溢流管线排进钻井液3号罐中。根据钻井液净化系统的总体要求，除砂器的处理量达到正常钻井液循环量的125％以上，使得在净化罐内的钻井液能够得到充分的反复净化，减少钻井液的含沙量。通过除砂器得到净化的钻井液利用除泥砂泵将钻井液加压进入第三级净化设备-联合清洁器的除泥器内，利用旋流原理进行再次分离，将分离中点d50＝36um以上的有害固相清除。除泥后的钻井液经过除泥器的溢流管线排进钻井液4号罐中。除砂器和除泥器排出的底流中含有一定的钻井液，二者的底流会合后进入联合清洁器的振动筛内进行再次筛分，钻井液回收进钻井液罐，砂泥排出。经过三级净化的钻井液中仍含有大量的有害固相，当钻井液为非加重状态时，利用两台离心机并联使用，将钻井液中的大于5um的有害固相进行清除，处理后的钻井液排进钻井液净化罐的第五仓中。

传统的钻井岩无害化处理及资源化利用工艺只能够在钻井平台上实现泥浆的简单过滤和固液分离，处理能力较低，且固液分离不彻底，回收的液态成分杂质较多，影响钻井液的再利用效果。

因此，提供一种钻机固控环保一体化循环系统，以期具有较强的固液分离处理能力，减少回收液态中的固态杂质，提高钻井液的再利用效果，进而提高资源利用化程度和环保性能，就成为本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种钻机固控环保一体化循环系统，以期具有较强的固液分离处理能力，减少回收液态中的固态杂质，提高钻井液的再利用效果，进而提高资源利用化程度和环保性能。

为解决上述技术问题，本发明提供一种钻机固控环保一体化循环系统，包括以其进口端与钻井平台相连通的高架管，所述高架管的出口端连通有沉淀罐；

所述沉淀罐的液相出口与钻井平台的二号罐相连通，其固液相出口与设置于所述二号罐上方的两联筛相连通；

所述两联筛的液相出口与所述沉淀罐相连通，其固相出口连通有甩干机，所述甩干机设置于所述二号罐内，形成于所述二号罐的末节罐体，所述甩干机的液相出口与钻井平台的三号罐中的离心机相连通，其固相出口通过螺旋输送机与堆放区相连通；

所述二号罐的液相出口与所述三号罐相连通，所述三号罐的液相出口与所述离心机相连通，所述离心机的液相出口与所述三号罐相连通，所述离心机的固相出口与所述螺旋输送机相连通。

进一步地，还包括旋流器，所述二号罐的固相出口通过抽砂泵与所述旋流器相连通，所述旋流器的液相出口与所述二号罐相连通，其固相出口与所述沉淀罐相连通。

进一步地，还包括分配器，所述沉淀罐通过所述分配器与所述高架管的出口端相连通。

进一步地，所述沉淀罐包括并列设置的第一沉淀罐和第二沉淀罐，所述分配器的第一出口与所述第一沉淀罐相连通，其第二出口与所述第二沉淀罐相连通。

进一步地，所述第一沉淀罐的出料口与所述第二沉淀罐的进料口相连通。

进一步地，所述沉淀罐内设置有三级锥形仓体，各锥形仓体在开口端相连通。

进一步地，还包括用于储存钻井浆液的储浆罐，所述储浆罐设置于所述钻井平台上。

本发明所提供的钻机固控环保一体化循环系统包括以其进口端与钻井平台相连通的高架管，所述高架管的出口端连通有沉淀罐；其中，所述沉淀罐的液相出口与钻井平台的二号罐相连通，其固液相出口与设置于所述二号罐上方的两联筛相连通；所述两联筛的液相出口与所述沉淀罐相连通，其固相出口连通有甩干机，所述甩干机设置于所述二号罐内，形成于所述二号罐的末节罐体，所述甩干机的液相出口与钻井平台的三号罐中的离心机相连通，其固相出口通过螺旋输送机与堆放区相连通；所述二号罐的液相出口与所述三号罐相连通，所述三号罐的液相出口与所述离心机相连通，所述离心机的液相出口与所述三号罐相连通，所述离心机的固相出口与所述螺旋输送机相连通。

在施工过程中，通过高架管流出的将废弃钻井液不经过振动筛而是直接进入沉淀罐，钻井液的液相集中在沉淀罐的上部并进入振动筛，该振动筛是设置在二号罐上方的两联筛，经两联筛振动分离后的固相进入二号罐中的甩干机进行甩干，液相重新返回沉淀罐再次进行溢流沉淀处理，甩干机出来的液相进到三号灌顶上的离心机，二号灌流出来的液相进三号灌除泥，除泥后的液相也进入离心机，也就是说离心机两股液相流入(一个三号灌的、一个甩干机的)，在离心机里离心分离后的液相作为上清液进三号灌回用，甩干机和离心机出来的固相一起通过螺旋输送机输送到堆放区，并在堆放区内形成吨包，然后把吨包摆放摞起来，从而完成固液分离、液态回用、固态回收的过程。该循环系统通过多级分离、多层循环实现废弃钻井液的多级多次分离，具有较强的固液分离处理能力，减少了回收液态中的固态杂质，提高了钻井液的再利用效果，进而提高了资源利用化程度和环保性能。

附图说明

图1为本发明所提供的钻机固控环保一体化循环系统一种具体实施方式的流程图；

图2为图1所示循环系统中沉淀罐一种具体实施方式的结构示意图。

其中，图中箭头方向为各相成分流动方向。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种钻机固控环保一体化循环系统，以期具有较强的固液分离处理能力，减少回收液态中的固态杂质，提高钻井液的再利用效果，进而提高资源利用化程度和环保性能。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1，图1为本发明所提供的钻机固控环保一体化循环系统一种具体实施方式的流程图。

在一种具体实施方式中，本发明所提供的钻机固控环保一体化循环系统包括以其进口端与钻井平台相连通的高架管1，所述高架管1的出口端连通有沉淀罐2；其中，所述沉淀罐2的液相出口与钻井平台的二号罐3相连通，其固液相出口与设置于所述二号罐3上方的两联筛4相连通；所述两联筛4的液相出口与所述沉淀罐2相连通，其固相出口连通有甩干机5，所述甩干机5设置于所述二号罐3内，形成于所述二号罐3的末节罐体，所述甩干机5的液相出口与钻井平台的三号罐6中的离心机7相连通，其固相出口通过螺旋输送机与堆放区8相连通；所述二号罐3的液相出口与所述三号罐6相连通，所述三号罐6的液相出口与所述离心机7相连通，所述离心机7的液相出口与所述三号罐6相连通，所述离心机7的固相出口与所述螺旋输送机相连通。

在施工过程中，通过高架管1流出的将废弃钻井液不经过振动筛而是直接进入沉淀罐2，钻井液的液相集中在沉淀罐2的上部并进入振动筛，该振动筛是设置在二号罐3上方的两联筛4，经两联筛4振动分离后的固相进入二号罐3中的甩干机5进行甩干，液相重新返回沉淀罐2再次进行溢流沉淀处理，甩干机5出来的液相进到三号灌顶上的离心机7，二号灌流出来的液相进三号灌除泥，除泥后的液相也进入离心机7，也就是说离心机7两股液相流入(一个三号灌的、一个甩干机5的)，在离心机7里离心分离后的液相作为上清液进三号灌回用，甩干机5和离心机7出来的固相一起通过螺旋输送机输送到堆放区8，并在堆放区8内形成吨包，然后把吨包摆放摞起来，从而完成固液分离、液态回用、固态回收的过程。该循环系统通过多级分离、多层循环实现废弃钻井液的多级多次分离，具有较强的固液分离处理能力，减少了回收液态中的固态杂质，提高了钻井液的再利用效果，进而提高了资源利用化程度和环保性能。

进一步地，该钻机固控环保一体化循环系统还包括旋流器9，所述二号罐3的固相出口通过抽砂泵与所述旋流器9相连通，所述旋流器9的液相出口与所述二号罐3相连通，其固相出口与所述沉淀罐2相连通。这样，在上述固液分离进行的同时，二号灌中的沉砂通过抽砂泵抽到旋流器9，过旋流器9旋流分离后，液相重新回到二号罐3，而固相继续进沉淀罐2重新进行循环，以便进一步提高固液分离效果。

在上述具体实施方式中，为了提高初级固液分离的效率，可以设置多级沉淀罐2，具体地，所述沉淀罐2包括并列设置的第一沉淀罐和第二沉淀罐，所述分配器10的第一出口与所述第一沉淀罐相连通，其第二出口与所述第二沉淀罐相连通；所述第一沉淀罐的出料口与所述第二沉淀罐的进料口相连通，所述沉淀罐通过分配器10与所述高架管1的出口端相连通。如图2所示，本发明所提供的沉淀罐2具有三个锥形仓体201，上半部分用挡板挡起来，在沉淀罐2的长度方向上，中间是被隔开的，也即分配器10出来的泥浆从第一沉淀罐的左边进入流到右边，流到头以后进入第二沉淀罐的左侧，再流到右边，通过两组流动循环过程实现多级沉淀，从而提高了沉淀效果和分离效率。

理论上，也可以设置三级或者三级以上的沉淀罐2，可根据井场规模和过滤要求确定，同时，沉淀罐2的仓体也不局限于为锥形，其也可以为倒梯形结构等。

进一步地，本发明所提供的钻机固控环保一体化循环系统还包括用于储存钻井浆液的储浆罐11，所述储浆罐11设置于所述钻井平台上，该储浆罐11平时可以储存浆液，作为储备泥浆罐，如泥浆量过大而超过了处理系统的载荷，通过该储浆罐11时间暂存。

需要指出的是，文中所述“第一、第二、第三”等序数词，是为了区分相同名称的不同结构，仅为了描述方便，不表示某种顺序，更不应理解为任何限定。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。