一种用于对钻井泥浆进行处理的处理剂、方法和设备与流程

文档序号:27247439发布日期:2021-11-03 20:04阅读:428来源:国知局
一种用于对钻井泥浆进行处理的处理剂、方法和设备与流程

1.本技术涉及环保技术领域,尤其涉及一种用于对钻井泥浆进行处理的处理剂、方法和设备。


背景技术:

2.在石油和天然气开采过程中,会产生大量的含油钻井泥浆,直接将其排放不仅会对环境造成危害,还会导致钻井泥浆中的油品没有得到回收利用,造成资源的浪费。
3.目前通常采用热解吸技术对钻井泥浆进行处理,加热钻井泥浆至高温,蒸发分离其中的油品,并对油品进行回收利用。然而,由于现有处理过程需要加热,处理过程的安全性较低,可能存在油类物质燃爆的危险。


技术实现要素:

4.本发明提供一种用于对钻井泥浆进行处理的处理剂、方法和设备,能够用于解决目前加热处理钻井泥浆的方式安全性较低的技术问题。
5.第一方面,本技术实施例提供一种用于对钻井泥浆进行处理的处理剂,所述处理剂包括降粘剂、净水剂、己烷和乙酸乙酯;所述降粘剂、所述净水剂、所述己烷和所述乙酸乙酯按质量百分比计分别为:1%—3%降粘剂、1%—3%净水剂、40%—50%己烷和40%—50%乙酸乙酯。
6.可选地,在一个实施例中,所述降粘剂包括阴离子型表面活性剂和/或非离子型表面活性剂。
7.可选地,在一个实施例中,所述阴离子型表面活性剂包括羧酸盐类、磺酸盐类和聚氧乙烯脂肪硫酸酯盐中的至少一种;所述非离子表面活性剂包括以胺类为起始剂的嵌段聚醚、以醇类为起始剂的嵌段聚醚、烷基酚醛树脂嵌段聚醚和酚胺醛树脂嵌段聚醚中的至少一种。
8.可选地,在一个实施例中,所述净水剂包括聚合氯化铝、聚合氯化铝铁、碱式氯化铝、聚丙烯酰胺、硫酸亚铁、硫酸铝和聚合硫酸铁中的至少一种。
9.第二方面,本技术实施例还提供一种用于利用本技术实施例提供的处理剂对钻井泥浆进行处理的方法,所述方法包括:
10.将所述处理剂与钻井泥浆混合搅拌得到第一混合物料;
11.搅拌后静置第一预设时长,得到第一混合液和第一泥渣;
12.其中,所述第一预设时长后,所述第一混合物料分层,上层为所述第一混合液,下层为所述第一泥渣,所述第一混合液中包括油品和所述处理剂。
13.可选地,在一个实施例中,在所述得到第一混合液之后,所述方法还包括:
14.在真空条件下对所述第一混合液中的所述油品和所述处理剂进行分离处理,将分离得到的所述油品和所述处理剂分别进行回收。
15.可选地,在一个实施例中,在所述得到第一泥渣之后,所述方法还包括:将所述第
一泥渣输送至压滤机进行处理。
16.可选地,在一个实施例中,所述将所述第一泥渣输送至压滤机进行处理,具体包括:
17.在所述第一泥渣中加入水进行混合搅拌得到第二混合物料,搅拌后静置第二预设时长,得到第二泥渣;其中,所述第二预设时长后,所述第二混合物料分层,下层为所述第二泥渣;
18.将所述第二泥渣输送至所述压滤机进行处理。
19.第三方面,本技术实施例还提供一种用于利用本技术实施例提供的处理剂对钻井泥浆进行处理的设备,所述设备包括:搅拌混合罐、真空分离装置和压滤机;
20.其中,所述搅拌混合罐具有第一出口和第二出口,所述真空分离装置具有入口,所述压滤机具有入口;
21.所述搅拌混合罐的第一出口与所述真空分离装置的入口连通,所述搅拌混合罐的第二出口与所述压滤机的入口连通。
22.可选地,在一个实施例中,所述真空分离装置包括膜分离器和真空机组;
23.所述膜分离器和所述真空机组相连,所述膜分离器具有入口;
24.所述搅拌混合罐的第一出口与所述膜分离器的入口连通。
25.本发明带来的有益效果如下:
26.采用本技术实施例提供的用于对钻井泥浆进行处理的处理剂,所述处理剂包括降粘剂、净水剂、己烷和乙酸乙酯;所述降粘剂、所述净水剂、所述己烷和所述乙酸乙酯按质量百分比计分别为:1%—3%降粘剂、1%—3%净水剂、40%—50%己烷和40%—50%乙酸乙酯;利用极性分子间的电性作用,非极性分子间转移作用,在常温条件下就可以使钻井泥浆中的油品分离出来,避免了高温分离油品的步骤,从而提高了操作的安全性。
附图说明
27.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中:
28.图1为本技术实施例提供的一种用于对钻井泥浆进行处理的方法的流程示意图;
29.图2为本技术实施例提供的另一种用于对钻井泥浆进行处理的方法的流程示意图;
30.图3为本技术实施例提供的又一种用于对钻井泥浆进行处理的方法的流程示意图;
31.图4为本技术实施例提供的又一种用于对钻井泥浆进行处理的方法的流程示意图;
32.图5为本技术实施例提供的又一种用于对钻井泥浆进行处理的方法的流程示意图;
33.图6为本技术实施例提供的一种用于对钻井泥浆进行处理的设备的结构示意图;
34.图7为本技术实施例提供的另一种用于对钻井泥浆进行处理的设备的结构示意
图;
35.图8为本技术实施例提供的又一种用于对钻井泥浆进行处理的设备的结构示意图;
36.图9为本技术实施例提供的又一种用于对钻井泥浆进行处理的设备的结构示意图;
37.图10为本技术实施例提供的又一种用于对钻井泥浆进行处理的设备的结构示意图;
38.图11为本技术实施例提供的又一种用于对钻井泥浆进行处理的设备的结构示意图;
39.图12为本技术实施例提供的又一种用于对钻井泥浆进行处理的设备的结构示意图;
40.图13为本技术实施例提供的又一种用于对钻井泥浆进行处理的设备的结构示意图;
41.图14为本技术实施例提供的又一种用于对钻井泥浆进行处理的设备的结构示意图;
42.图15为本技术实施例提供的又一种用于对钻井泥浆进行处理的设备的结构示意图。
43.附图标记:
44.30—钻井泥浆处理设备;301—搅拌混合罐;302—真空分离装置;303—压滤机;304—混合液储罐;305—处理剂回收装置;3051—第一冷凝器;3052—处理剂储罐;3053—第二冷凝器;3054—第三冷凝器;306—油品储罐;307—第一水储罐;308—泥渣处置罐;309—第一药剂储罐;310—第二药剂储罐。
45.40—钻井泥浆处理设备;401—第一药剂储罐;402—搅拌混合罐;403—混合液储罐;404—膜分离器;405—冷阱;406—油品储罐;407—处理剂储罐;408—第一水储罐;409—第二药剂储罐;410—泥渣处置罐;411—压滤机;412—第二水储罐。
具体实施方式
46.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本技术具体实施例及相应的附图对本技术技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本技术保护的范围。
47.本技术的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。此外,说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一,字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
48.在本技术的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本技术和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必
须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本技术的限制。
49.在本技术的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
50.如本技术背景技术中所描述的,目前通常采用热解吸技术对钻井泥浆进行处理,处理过程为:利用加热设备对钻井泥浆进行加热,加热至500℃~800℃,使钻井泥浆中的油品蒸发并从中分离,并对分离得到的油品进行回收利用。然而,由于是在加热条件下对钻井泥浆进行处理,处理过程的安全性较低,可能存在油类物质燃爆的危险;同时该处理方式对设备的要求也比较高,如需要承受较高的温度和较大的压力,另外,处理过程能耗也较大。
51.针对此,本技术实施例提供了一种用于对钻井泥浆进行处理的处理剂,该处理剂包括降粘剂、净水剂、己烷和乙酸乙酯;所述降粘剂、所述净水剂、所述己烷和所述乙酸乙酯按质量百分比计分别为:1%—3%降粘剂、1%—3%净水剂、40%—50%己烷和40%—50%乙酸乙酯。
52.其中,该处理剂可以在与钻井泥浆混合的情况下,将钻井泥浆中的油品等有机物分离出来,并溶解在该处理剂中,形成包括油品与处理剂的混合液,后续可以继续对该混合液进行处理,将油品从该混合液中的分离出来,从而实现钻井泥浆中油品的回收利用。所述有机物还可以包括硬脂酸钙和吐温等。
53.降粘剂第一方面可以用于降低钻井泥浆的粘度,从而便于将油品从钻井泥浆中分离出来;降粘剂第二方面可以用于降低包括油品与处理剂的混合液的粘度,便于后续将油品与处理剂分离以回收油品。所述降粘剂可以包括阴离子型表面活性剂和/或非离子型表面活性剂。其中,阴离子型表面活性剂包括羧酸盐类、磺酸盐类和聚氧乙烯脂肪硫酸酯盐中的至少一种;应当理解的是,当阴离子型表面活性剂仅包括羧酸盐类、磺酸盐类和聚氧乙烯脂肪硫酸酯盐中的一种时,仍然可以是混合物,例如阴离子型表面活性剂可以是由两种或两种以上羧酸盐类物质组成的混合物。非离子表面活性剂包括以胺类为起始剂的嵌段聚醚、以醇类为起始剂的嵌段聚醚、烷基酚醛树脂嵌段聚醚和酚胺醛树脂嵌段聚醚中的至少一种;应当理解的是,当非离子表面活性剂仅包括以胺类为起始剂的嵌段聚醚、以醇类为起始剂的嵌段聚醚、烷基酚醛树脂嵌段聚醚和酚胺醛树脂嵌段聚醚中的一种时,仍然可以是混合物,例如非离子表面活性剂可以是由两种或两种以上以胺类为起始剂的嵌段聚醚组成的混合物。当降粘剂包括多种药物的组合时,可以按照协同效应来选择药物,避免拮抗效应的发生。
54.钻井泥浆中可能含有部分水,净水剂可以与水中的杂质反应去除杂质使得混合液中的杂质较少,进而可以提高后续从混合液中分离出来的油品的纯度,所述混合液为钻井泥浆中的油品溶解在处理剂中后形成的包括油品和处理剂的混合液。所述净水剂可以包括聚合氯化铝、聚合氯化铝铁、碱式氯化铝、聚丙烯酰胺、硫酸亚铁、硫酸铝和聚合硫酸铁中的至少一种。
55.所述己烷和所述乙酸乙酯第一方面可以利用极性分子间的电性作用,非极性分子间转移作用,在常温条件下,使处理剂和钻井泥浆中的油品等有机物相溶,实现油品等有机
物快速脱离钻井泥浆而被分离。所述己烷和所述乙酸乙酯第二方面具有低毒性、低沸点的特点,在提高操作安全性的同时,还有利于后续分离处理剂与油品(具体可参见后续相关描述)。
56.可以理解,通过本技术实施例提供的用于对钻井泥浆进行处理的处理剂,利用极性分子间的电性作用,非极性分子间转移作用,在常温条件下就可以使钻井泥浆中的油品分离出来,避免了高温分离油品的步骤,从而提高了操作的安全性。并且,由于在常温条件下即可分离油品,对设备要求也并不高,节约了设备的投资成本,同时也有效降低了能耗。另一方面,经过检测,分离出油品后剩余的泥渣中的含油率也较低,可见,基于本技术实施例提供的处理剂对钻井泥浆进行处理,可以有效脱除其中的油品。
57.基于本技术实施例提供的用于对钻井泥浆进行处理的处理剂,本技术实施例还提供一种用于利用本技术实施例提供的处理剂对钻井泥浆进行处理的方法,如图1所示,该方法包括以下步骤:
58.步骤101:将处理剂与钻井泥浆混合搅拌得到第一混合物料。
59.其中,钻井泥浆与处理剂的质量比可以为1:0.8~1:1.2。
60.在搅拌过程中,钻井泥浆中的油品在常温条件下就可以分离出来并溶解在处理剂中。搅拌时长可以根据实际需要进行设定,例如搅拌时长可以是1小时。对处理剂与钻井泥浆进行搅拌的搅拌器的转速也可以很具实际需要进行设定,例如转速为60r/min。
61.步骤102:搅拌后静置第一预设时长,得到第一混合液和第一泥渣。
62.搅拌后让第一混合物料静置第一预设时长是为了让第一混合物料静置分层。在静置过程中,由于密度差异,包含油品和处理剂的第一混合液浮在上层,脱去油品的第一泥渣则位于下层。第一预设时长可以根据实际需要进行设置,例如第一预设时长为2小时。
63.由于处理剂中包含的净水剂与杂质反应去除杂质,一般是通过与杂质发生絮凝反应来去除杂质,即净水剂与杂质反应产生絮凝沉淀,那么在静置分层的过程中,该絮凝沉淀会沉降,成为下层泥渣的一部分,进而上层第一混合液中的杂质较少,能够有效避免杂质对后续油品分离处理过程的影响,可以提高后续从混合液中分离出来的油品的纯度。
64.可以理解,采用本技术实施例提供的钻井泥浆处理方法,在常温条件下就可以使钻井泥浆中的油品分离出来,避免了高温分离油品的步骤,从而提高了操作的安全性。并且,由于在常温条件下即可分离油品,对设备要求也并不高,节约了设备的投资成本,同时也有效降低了能耗。另一方面,经过检测,分离出油品后剩余的泥渣中的含油率也较低,可见,基于本技术实施例提供的处理剂对钻井泥浆进行处理,可以有效脱除其中的油品。
65.为了进一步对油品进行回收,在一种实施方式中,在所述得到第一混合液之后,如图2所示,所述方法还包括步骤103:在真空条件下对第一混合液中的油品和处理剂进行分离处理,将分离得到的油品和处理剂分别进行回收。
66.其中,由于本技术实施例提供的处理剂主要由低沸点的己烷和所述乙酸乙酯组成,因而处理剂的沸点较低,在真空条件下极易沸腾气化;而第一混合液中的油品一般为重油组分沸点较高,在真空条件下不易沸腾气化,仍然保持液相状态,基于此原理可以将第一混合液中的油品和处理剂分离。
67.所述真空条件具体可以是真空压力为

0.09mpa的条件,在该真空条件下,本技术实施例提供的处理剂的沸点在10℃以下,而油品的沸点在70℃~80℃,那么,将常温的第一
混合液转移至上述真空条件下后,在真空条件下对第一混合液中的油品和处理剂进行分离处理,具体包括:第一混合液中的处理剂的温度高于其沸点,进而气化为气体,第一混合液中的油品的温度低于其沸点,仍然保持液态,气液两相分离即实现了第一混合液中的油品与处理剂的分离。
68.进一步,将分离得到的油品和处理剂分别进行回收,具体可以是将处理剂气化得到的气体从提供真空条件的装置的气体出口导出以进行回收,以及将液态油品从提供真空条件的装置的第二出口导出以进行回收。
69.可以理解,通过上述方案,根据处理剂与油品在真空条件下沸点的巨大差异,可以使得油品与处理剂分离,进而可以分别回收油品和处理剂,从而可以实现油品和处理剂的回收利用,同时也能够避免高温分离油品的步骤,提高了操作的安全性。
70.在实际应用中,第一混合物料静置分层后,上层为包括油品和处理剂的第一混合液,下层为脱去油品的泥渣,为便于描述,将该泥渣称为第一泥渣。为便于对第一泥渣进行后续利用,在一种实施方式中,如图3所示,本技术实施例提供的对钻井泥浆进行处理的方法还包括步骤104:将第一泥渣输送至压滤机进行处理。
71.其中,步骤104将第一泥渣输送至压滤机进行处理,在具体实施时,可以是先将上层第一混合液导出转移至提供真空条件的装置中后,再将下层第一泥渣导出输送至压滤机进行处理。将第一泥渣输送至压滤机进行处理,可以对第一泥渣进行脱水,实现第一泥渣的减量化处理。所述压滤机可以是板框压滤机。
72.可以理解,通过上述方案,将第一泥渣输送至压滤机进行处理,可以实现第一泥渣的减量化处理,进而便于对第一泥渣进行运输和后续资源化利用。
73.考虑到下层第一泥渣中仍残留有部分油品,并混合有部分处理剂,为进一步实现所述部分油品的脱除,在一种实施方式中,如图4所示,步骤104将第一泥渣输送至压滤机进行处理,具体包括:
74.步骤1041,在第一泥渣中加入水进行混合搅拌得到第二混合物料,搅拌后静置第二预设时长,得到第二泥渣。
75.其中,步骤1041在具体实施时,可以是先将上层第一混合液导出转移至提供真空条件的装置中后,不将下层第一泥渣导出,直接在第一泥渣中加入水。
76.在所述第一泥渣中加入水进行混合搅拌,可以对第一泥渣再次进行洗涤,使得常温条件下第一泥渣中残留的油品可以继续溶解在第一泥渣中残留的处理剂中。搅拌时长可以根据实际需要进行设定,例如搅拌1小时。
77.静置第二预设时长后,第二混合物料分层,上层为包含油品和处理剂的第二混合液,中层为水层,下层为第二泥渣,第二泥渣与第一泥渣相比,残留的油品和处理剂更少。经过检测,第二泥渣中的含油率≤1%,可见,经步骤1041处理后,可以进一步有效脱除泥渣中的油品。所述第二预设时长可以根据实际需要进行设置,例如为2小时。
78.步骤1042,将第二泥渣输送至压滤机进行处理。
79.步骤1042将第二泥渣输送至压滤机进行处理,在具体实施时,可以是先将上层第二混合液导出后,以及将中层的水导出后,再将下层第二泥渣导出输送至压滤机进行处理。经过检测,经步骤1042处理后的第二泥渣中的含油率≤0.3%,可见,泥渣中的油品得到了进一步脱除。另外,第二混合液可以进一步转移至真空条件下,实现油品和处理剂的回收,
具体可参见对第一混合液的处理过程,在此不再赘述。中层的水导出后,可以进行循环利用,例如可以用于对下一批次产生的第一泥渣进行洗涤。
80.可以理解,通过上述方案,在第一泥渣中加入水进行洗涤,使得第一泥渣中残留的油品可以继续溶解在第一泥渣中残留的处理剂中,从而可以进一步脱除第一泥渣中残留的油品和处理剂。
81.为了进一步减小泥渣的排放对环境的影响,以及提升减量化处理效果,在一种实施方式中,在步骤1041得到第二泥渣之后,以及在步骤1042将第二泥渣输送至压滤机进行处理之前,本技术实施例提供的钻井泥浆处理方法还包括:在第二泥渣中加入氧化剂和絮凝剂。
82.其中,氧化剂可以用于杀死第二泥渣中的各种生物病菌,从而避免泥渣排放后对环境造成污染。絮凝剂可以使第二泥渣中的物质更加聚集,有利于压滤机对第二泥渣进行脱水处理。
83.可以理解,通过上述方案,在第二泥渣中加入氧化剂和絮凝剂,可以免泥渣排放后对环境造成污染,同时可以提升减量化处理效果。
84.基于本技术上述实施例提供的对钻井泥浆进行处理的方法,本技术实施例还提供一种更为具体的对钻井泥浆进行处理的方法,应当理解的是该方法仅为一种示例,并不表示对本技术实施例提供的对钻井泥浆进行处理的方法的限定,如图5所示,该方法包括:
85.步骤201,将处理剂与钻井泥浆混合搅拌得到第一混合物料。
86.其中,处理剂为本技术上述实施例提供的用于对钻井泥浆进行处理的处理剂。钻井泥浆与处理剂的质量比为1:0.8~1:1.2。在搅拌过程中,钻井泥浆中的油品在常温条件下就可以分离出来并溶解在处理剂中。搅拌时长为1小时,对处理剂与钻井泥浆进行搅拌的搅拌器的转速为60r/min。
87.步骤202,搅拌后静置第一预设时长,得到第一混合液和第一泥渣。
88.在静置过程中,由于密度差异,包含油品和处理剂的第一混合液浮在上层,脱去油品的第一泥渣则位于下层。
89.步骤203,在真空条件下对第一混合液中的油品和处理剂进行分离处理,将分离得到的油品和处理剂分别进行回收。
90.其中,所述真空条件为真空压力为

0.09mpa的条件,在该真空条件下,本技术实施例提供的处理剂的沸点在10℃以下,而油品的沸点在70℃~80℃。将常温的第一混合液转移至上述真空条件下后,第一混合液中的处理剂气化为气体,第一混合液中的油品仍然保持液态。
91.进一步,将处理剂气化得到的气体从提供上述真空条件的装置的气体出口导出,以及将液态油品从提供上述真空条件的装置的第二出口导出。
92.步骤204,在第一泥渣中加入水进行混合搅拌得到第二混合物料,搅拌后静置第二预设时长,得到第二混合液和第二泥渣。
93.其中,先将上层第一混合液导出转移至提供真空条件的装置中后,再在第一泥渣中加入水。在搅拌的过程中,第一泥渣中残留的油品继续溶解在第一泥渣中残留的处理剂中。
94.静置后,第二混合物料分层,上层为包含油品和处理剂的第二混合液,中层为水
层,下层为第二泥渣。
95.步骤205,在真空条件下对第二混合液中的油品和处理剂进行分离处理,将分离得到的油品和处理剂分别进行回收。
96.将上层第二混合液导出,转移至真空条件下,实现油品和处理剂的回收,具体可参见第一混合液的处理过程,在此不再赘述。将中层的水导出进行循环利用。
97.步骤206,在第二泥渣中加入氧化剂和絮凝剂。
98.在第二泥渣中加入氧化剂和絮凝剂,杀死第二泥渣中的各种生物病菌,从而避免第二泥渣排放后对环境造成污染,以及使第二泥渣中的物质更加聚集,便于减量化处理。
99.步骤207,将第二泥渣输送至压滤机进行处理。
100.将第二泥渣输送至压滤机进行处理,可以对第二泥渣进行脱水,实现第一泥渣的减量化处理,便于后续运输和资源化利用。
101.可以理解,采用本技术实施例提供的钻井泥浆处理方法,在常温条件下就可以使钻井泥浆中的油品分离出来,避免了高温分离油品的步骤,从而提高了操作的安全性。并且,由于在常温条件下即可分离油品,对设备要求也并不高,节约了设备的投资成本,同时也有效降低了能耗。另一方面,经过检测,分离出油品后剩余的泥渣中的含油率也较低,可见,基于本技术实施例提供的处理剂对钻井泥浆进行处理,可以有效脱除其中的油品。
102.基于本技术实施例提供的用于对钻井泥浆进行处理的处理剂,本技术实施例还提供一种用于利用本技术实施例提供的处理剂对钻井泥浆进行处理的设备30,该设备30可在常温条件下对钻井泥浆进行处理。如图6所示,该钻井泥浆处理设备30包括:搅拌混合罐301、真空分离装置302和压滤机303;所述搅拌混合罐301具有第一出口和第二出口,所述真空分离装置302具有入口,所述压滤机303具有入口;所述搅拌混合罐301的第一出口与所述真空分离装置302的入口连通,所述搅拌混合罐301的第二出口与所述压滤机303的入口连通。
103.其中,搅拌混合罐301还可以具有第一入口和第二入口,所述第一入口可以用于向搅拌混合罐301输入钻井泥浆a,所述第二入口可以用于向搅拌混合罐301输入处理剂b。搅拌混合罐301可以用于对输入的钻井泥浆和处理剂进行搅拌混合,并可以提供混合后物料静置的空间。在搅拌过程中,钻井泥浆中的油品分离出来并溶解在处理剂中,在静置过程中,由于密度差异,包含油品和处理剂的第一混合液浮在上层,脱去油品的第一泥渣则位于下层。
104.搅拌混合罐301的第一出口可以用于将上层的第一混合液导出,并输送至真空分离装置302中。搅拌混合罐301的第二出口可以用于将下层的第一泥渣导出,并输送至压滤机303中。
105.搅拌混合罐301上还可以设置有观察视镜,便于操作人员观察物料搅拌状态和静置分层情况。进一步,搅拌混合罐301上还可以设置放气阀,以排出轻质石油气体组分,避免轻质石油气体组分在搅拌混合罐301内持续聚集到达爆炸极限。
106.搅拌混合罐301内还可以设置浮动收油器,所述浮动收油器由界面仪和伸缩管线组成,基于浮动收油器可以避免将下层泥渣输送至真空分离装置302。界面仪漂浮在混合液的表面,当界面仪检测到是空气和混合液的界面时,可以持续输送物料至真空分离装置302,此时输送的即为混合液;当界面仪检测到是油水界面(水界面即为下层泥渣的界面)
时,可以停止输送物料至真空分离装置302,从而可以避免将下层泥渣输送至真空分离装置302。
107.真空分离装置302可以用于为第一混合液提供真空环境。在真空条件下,第一混合液中的处理剂的温度高于其沸点,进而气化为气体,第一混合液中的油品的温度低于其沸点,仍然保持液态,进而处理剂与油品实现分离。
108.为提高处理剂与油品的分离效果,在一种实施方式中,所述真空分离装置302包括膜分离器和真空机组,所述膜分离器和所述真空机组连接,所述膜分离器具有入口,所述搅拌混合罐301的第一出口与所述膜分离器的入口连通。其中,所述真空机组用于为所述膜分离器提供真空环境,所述膜分离器中设置有旋转布料器,第一混合液进入膜分离器后,经所述旋转布料器分散形成连续均匀的液膜,从而沸点低的处理剂可以迅速气化变为气体,从而快速与油品分离。所述膜分离器还具有减速机和转子,转子与旋转布料器连接,减速机为转子提供动力,进而转子旋转带动旋转布料器旋转。
109.在所述真空分离装置302包括膜分离器和真空机组的情况下,本技术实施例提供的用于对钻井泥浆进行处理的设备30还可以进一步包括过滤器,搅拌混合罐301的第一出口通过所述过滤器与所述膜分离器的入口连通。所述过滤器可以用于筛除混合液中的大颗粒杂质,从而可以避免大颗粒杂质在膜分离器内结焦堵塞。
110.压滤机303可以用于对第一泥渣进行压滤处理,以实现泥渣的减量化处理。
111.可以理解,通过本技术实施例提供的用于对钻井泥浆进行处理的设备30,该设备30中不包含加热装置,在常温条件下即可对钻井泥浆进行处理,脱除其中的油品,提高了钻井泥浆处理过程的安全性。另一方面,设备30中不包含加热装置,也降低了设备的投资成本。
112.为了保证第一混合液处理工艺的连续性,在一种实施方式中,本技术实施例提供的用于对钻井泥浆进行处理的设备30还包括混合液储罐304,如图7所示,所述混合液储罐304具有入口和出口,所述搅拌混合罐301的第一出口与所述混合液储罐304的入口连通,所述混合液储罐304的出口与所述真空分离装置302的入口连通。
113.所述混合液储罐304可以用于暂存第一混合液(也可以用于暂存第二混合溶液)。
114.由于搅拌混合罐301处理钻井泥浆的方式属于间歇式处理方式,若直接将搅拌混合罐301与真空分离装置302连接,不能保证第一混合液持续输入真空分离装置302中,进而导致第一混合液处理工艺的中断。通过设置混合液储罐304,当混合液储罐304内暂存一定量的第一混合液后,再将第一混合液通入真空分离装置302中,混合液储罐304中一直具有一定余量的第一混合液,从而可以保证第一混合液处理工艺的连续性。
115.所述混合液储罐304上还可以设置有观察视镜和液位计,便于操作人员观察剩余物料情况。进一步,混合液储罐304上还可以设置放气阀,以排出轻质石油气体组分,避免轻质石油气体组分在混合液储罐304内持续聚集到达爆炸极限。
116.可以理解,通过上述方案,在搅拌混合罐301和真空分离装置302之间设置混合液储罐304用来暂存第一混合液,可以保证第一混合液处理工艺的连续性。
117.为进一步实现处理剂和油品的回收利用,在一种实施方式中,本技术实施例提供的用于对钻井泥浆进行处理的设备30还包括处理剂回收装置305和油品储罐306,所述处理剂回收装置305具有入口,所述油品储罐306具有入口,所述真空分离装置302还具有第一出
口和第二出口;所述真空分离装置302的第一出口与所述处理剂回收装置305的入口连通,所述真空分离装置302的第二出口与所述油品储罐306的入口连通,如图8所示。
118.其中,真空分离装置302的第一出口可以用于排出气化后的处理剂,真空分离装置302的第二出口可以用于排出分离出处理剂后剩余的油品。
119.所述处理剂回收装置305可以用于对气化后的处理剂进行回收。所述油品储罐306可以用于对真空分离装置302中分离出处理剂后的油品进行回收储存。油品储罐306上还可以设置有观察视镜和放气阀,便于操作人员观察,以及排出轻质石油气体组分,避免轻质石油气体组分持续聚集到达爆炸极限。
120.可以理解,通过上述方案,设置处理剂回收装置305和油品储罐306,并分别与真空分离装置302的第一出口和第二出口连通,可以分别回收处理剂和油品,便于后续利用。
121.为了实现处理剂的快速回收,在一种实施方式中,如图9所示,所述处理剂回收装置305包括第一冷凝器3051和处理剂储罐3052,所述第一冷凝器3051具有入口和出口,所述处理剂储罐3052具有入口,所述真空分离装置302的第一出口与所述第一冷凝器3051的入口连通,所述第一冷凝器3051的出口与所述处理剂储罐3052的入口连通。
122.其中,第一冷凝器3051可以用于对气化后的处理剂进行冷凝,以得到液态处理剂。处理剂储罐3052可以用于对液态处理剂进行收集储存,便于后续的循环利用,例如循环用于对钻井泥浆进行处理。处理剂储罐3052收集得到的处理剂一般会有损失,在将处理剂循环用于对钻井泥浆进行处理之前,可以先向处理剂中补充一定量的降粘剂、净水剂、己烷和乙酸乙酯。处理剂储罐3052上还可以设置有观察视镜和放气阀,便于操作人员观察,以及排出轻质石油气体组分,避免轻质石油气体组分持续聚集到达爆炸极限。
123.所述第一冷凝器3051具体而言可以包括冷阱和冷冻机,两者连接,真空分离装置302的第一出口与冷阱的入口连通,冷阱的出口与处理剂储罐3052的入口连通,冷冻机可以为冷阱提供冷源。冷阱还可以进一步与真空机组相连,冷阱内温度可以低至

40℃,使得处理剂气体可以瞬间冷凝。
124.可以理解,通过上述方案,处理剂回收装置305包括第一冷凝器3051和处理剂储罐3052,通过冷凝的方式来对处理剂进行回收,可以快速对处理剂进行回收,提高回收效率。
125.在实际应用中,若真空分离装置302中处理剂气化得到的气体量较多,输入第一冷凝器3051中,可能导致冷凝效果不佳,从而影响处理剂的回收效率。因此,在一种实施方式中,如图10所示,所述处理剂回收装置305还包括第二冷凝器3053,所述第二冷凝器3053具有入口和出口,所述第一冷凝器3051具有第一出口和第二出口,所述第一冷凝器3051的第一出口与所述第二冷凝器3053的入口连通,所述第一冷凝器3051的第二出口与所述处理剂储罐3052的入口连通,所述第二冷凝器3053的出口与所述处理剂储罐3052的入口连通。
126.其中,所述第一冷凝器3051的第一出口和所述第二冷凝器3053的入口连通,可以理解,第一冷凝器3051和第二冷凝器3053串联设置。当第一冷凝器3051和第二冷凝器3053均包括冷阱时,第一冷凝器3051和第二冷凝器3053的串联,具体而言可以是两个冷阱的串联,两个冷阱可以与同一个冷冻机相连,共用同一个冷冻机,也可以分别与不同的冷冻机相连。
127.可以理解,通过上述方案,在处理剂回收装置305中增设第二冷凝器3053,并使第一冷凝器3051和第二冷凝器3053串联设置,使得当处理剂气化得到的气体量较多时,经第
一冷凝器3051未能冷却的处理剂气体可以继续在第二冷凝器3053中进行冷凝。
128.或者,在另一种实施方式中,如图11所示,所述处理剂回收装置305还包括第三冷凝器3054,所述第三冷凝器3054具有入口和出口,所述第一冷凝器3051的入口和所述第三冷凝器3054的入口均与所述真空分离装置302的第一出口连通,所述第一冷凝器3051的出口和所述第三冷凝器3054的出口均与所述处理剂储罐3052的入口连通。
129.其中,所述第一冷凝器3051的入口和所述第三冷凝器3054的入口均与真空分离装置302的第一出口连通,可以理解,第一冷凝器3051和第三冷凝器3054并联设置。当第一冷凝器3051和第三冷凝器3054均包括冷阱时,第一冷凝器3051和第三冷凝器3054的并联,具体而言可以是两个冷阱的并联,两个冷阱可以与同一个冷冻机相连,共用同一个冷冻机,也可以分别与不同的冷冻机相连。
130.可以理解,通过上述方案,在处理剂回收装置305中增设第三冷凝器3054,并使第一冷凝器3051和第三冷凝器3054并联设置,使得当处理剂气化得到的气体量较多时,可以将一部分处理剂气体输送至第三冷凝器3054中进行冷凝,进而可以提升回收效率。
131.考虑到下层第一泥渣中仍残留有部分油品,并混合有部分处理剂,为进一步实现所述部分油品和所述部分处理剂的脱除,本技术上述实施例提供的用于对钻井泥浆进行处理的方法中,是在所述第一泥渣中加入水对第一泥渣再次进行洗涤,使得第一泥渣中残留的油品可以继续溶解在第一泥渣中残留的处理剂中。因此,在一种实施方式中,所述搅拌混合罐301还具有第三入口和第三出口,本技术实施例提供的用于对钻井泥浆进行处理的设备30还包括第一水储罐307,所述第一水储罐307具有入口和出口,所述搅拌混合罐301的第三出口与所述第一水储罐307的入口连通,所述第一水储罐307的出口与所述搅拌混合罐301的第三入口连通,如图12所示。
132.其中,搅拌混合罐301的第三入口可以输入水c,输入的水可以是第一水储罐307中回收得到的水,和/或,从外界引入的水。
133.用水对第一泥渣进行搅拌洗涤静置后,上层为包含油品和处理剂的第二混合液,中层为水层,下层为第二泥渣,在将上层的第二混合液导出后,可以通过搅拌混合罐301的第三出口输出中层的水,并输送至第一水储罐307进行回收。
134.所述第一水储罐307的出口与所述搅拌混合罐301的第三入口连通,可以将第一水储罐307回收得到的水再次进行利用,对下一批次产生的第一泥渣进行洗涤。
135.可以理解,通过上述方案,搅拌混合罐301还具有第三出口和第三入口,所述搅拌混合罐301的第三出口与所述第一水储罐307的入口连通,所述第一水储罐307的出口与所述搅拌混合罐301的第三入口连通,使得可以对第一泥渣进行洗涤,进一步脱除泥渣中的油品和处理剂,同时还可以实现清洗水的回收利用。
136.为了保证泥渣处理工艺的连续性,在一种实施方式中,本技术实施例提供的用于对钻井泥浆进行处理的设备30还包括泥渣处置罐308,所述泥渣处置罐308具有入口和出口,所述搅拌混合罐301的第二出口与所述泥渣处置罐308的入口连通,所述泥渣处置罐308的出口与所述压滤机303的入口连通,如图13所示。
137.所述泥渣处置罐308可以用于暂存从搅拌混合罐301排出的泥渣。由于搅拌混合罐301处理钻井泥浆的方式属于间歇式处理方式,若直接将搅拌混合罐301与压滤机303连接,不能保证泥渣持续输入压滤机303中,进而导致泥渣处理工艺的中断。泥渣处置罐308内暂
存一定量的泥渣后,再将泥渣通入压滤机303中,泥渣处置罐308中一直具有一定余量的泥渣,从而可以保证压滤机303处理泥渣工艺的连续性。
138.泥渣处置罐308上还可以设置有观察视镜和放气阀,便于操作人员观察,以及排出轻质石油气体组分,避免轻质石油气体组分持续聚集到达爆炸极限。
139.可以理解,通过上述方案,在搅拌混合罐301和压滤机303之间设置泥渣处置罐308用来暂存泥渣,可以保证泥渣处理工艺的连续性。
140.另一方面,为了减小泥渣的排放对环境的影响,以及提升减量化处理效果,本技术上述实施例提供的用于对钻井泥浆进行处理的方法中,是在泥渣中加入氧化剂和絮凝剂。那么,泥渣处置罐308也可以作为泥渣与氧化剂和絮凝剂的反应容器,反应后,再将泥渣输送至压滤机303。在实际应用中,为提高泥渣与氧化剂和絮凝剂的反应效果,泥渣处置罐308内部还可以设置搅拌器,通过搅拌来加快反应。
141.进一步,本技术实施例提供的用于对钻井泥浆进行处理的设备30还可以包括第一药剂储罐309和第二药剂储罐310,泥渣处置罐308具有第一入口和第二入口,第一药剂储罐309的出口与所述搅拌混合罐301的第二入口连通,所述搅拌混合罐301的第二出口与所述泥渣处置罐308的第一入口连通,所述第二药剂储罐310的出口与所述泥渣处置罐308的第二入口连通,如图14所示。
142.其中,第一药剂储罐309可以用于储存处理剂和配制处理剂,第二药剂储罐310可以用于储存和配制对泥渣进行处理的药剂,例如氧化剂和絮凝剂。
143.可以理解,通过上述方案,设置第一药剂储罐309和第二药剂储罐310,并分别与搅拌混合罐301和泥渣处置罐308相连,可以便于向搅拌混合罐301和泥渣处置罐308中输入处理药剂。
144.另外,为了便于对物料进行输送以及对物料输送情况进行监控,该处理设备30中还可以设置有各种输送泵和监控仪表,例如,设置罗茨泵用于将钻井泥浆输送入搅拌混合罐301,设置泥浆泵用于将搅拌混合罐301中的泥渣输送入泥渣处置罐308,以及在输送管道上设置流量表、压力表等等。同时,为进一步提高处理过程的安全性,在该处理设备30中,各装置均可使用防爆装置。
145.基于本技术上述实施例提供的用于对钻井泥浆进行处理的设备30,本技术实施例还提供一种更为具体的用于对钻井泥浆进行处理的设备40,应当理解的是,该设备40仅为一种示例,并不表示对本技术实施例提供的用于对钻井泥浆进行处理的设备的限定。如图15所示,该设备40包括:第一药剂储罐401、搅拌混合罐402、混合液储罐403、膜分离器404、真空机组、冷阱405、冷冻机、油品储罐406、处理剂储罐407、第一水储罐408、第二药剂储罐409、泥渣处置罐410、压滤机411和第二水储罐412;所述搅拌混合罐402具有第一入口、第二入口、第三入口、第一出口、第二出口和第三出口,所述膜分离器404具有第一出口和第二出口,所述泥渣处置罐410具有第一入口和第二入口,所述压滤机411具有第一出口和第二出口;所述搅拌混合罐402的第一入口用于向搅拌混合罐402输入钻井泥浆a,所述第一药剂储罐401的出口与所述搅拌混合罐402的第二入口连通,用于输入处理药剂b;所述搅拌混合罐402的第一出口与所述混合液储罐403的入口连通,所述混合液储罐403的出口与所述膜分离器404的入口连通;所述膜分离器404的第一出口与所述冷阱405的入口连通,所述膜分离器404的第二出口与所述油品储罐406的入口连通,所述膜分离器404与所述真空机组相连;
所述冷阱405的出口与所述处理剂储罐407的入口连通,所述冷阱405与所述冷冻机相连;所述搅拌混合罐402的第三出口与所述第一水储罐408的入口连通,所述第一水储罐408的出口与所述搅拌混合罐402的第三入口连通;所述搅拌混合罐402的第二出口与所述泥渣处置罐410的第一入口连通,所述第二药剂储罐409的出口与所述泥渣处置罐410的第二入口连通;所述泥渣处置罐410的出口与所述压滤机411的入口连通,所述压滤机411的第一出口与所述第二水储罐412的入口连通,所述压滤机411的第二出口用于排出泥渣。
146.其中,搅拌混合罐402可以用于对钻井泥浆和处理剂进行搅拌混合,并可以提供混合后物料静置的空间。在搅拌过程中,钻井泥浆中的油品分离出来并溶解在处理剂中,在静置过程中,由于密度差异,包含油品和处理剂的混合液浮在上层,脱去油品的泥渣则沉降到下层,从而实现钻井泥浆中油品的脱除。
147.所述真空机组用于为所述膜分离器404提供真空环境,包含油品和处理剂的混合液进入膜分离器404后,在真空条件下,混合液中的处理剂的温度高于其沸点,进而气化为气体,混合液中的油品的温度低于其沸点,仍然保持液态;进而处理剂与油品实现分离。所述膜分离器404中设置有旋转布料器,混合液进入膜分离器后,经所述旋转布料器形成连续均匀的液膜,从而处理剂可以快速气化变为气体,并快速与油品分离。
148.其余装置的作用可参考上述本技术实施例,在此不再赘述。
149.可以理解,通过本技术实施例提供的用于对钻井泥浆进行处理的设备40,该设备40中不包含加热装置,在常温条件下即可对钻井泥浆进行处理,脱除其中的油品,提高了钻井泥浆处理过程的安全性。另一方面,设备40中不包含加热装置,也降低了设备的投资成本。
150.还需要说明的是,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个
……”
限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
151.最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
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