一种海上油田水基钻井液循环处理系统的制作方法

本实用新型涉及一种海上油田水基钻井液循环处理系统，适用于海上油田水基钻井液不落地、零排放循环处理。

背景技术：

钻井液是钻井过程中重要组成部分。它在钻井过程中的主要功能有携带岩屑、平衡地层压力、冷却和润滑钻头、保护井壁、传递水力功率、提供地层资料。但是随着环境问题的日益突出，钻井液的污染问题目前也备受关注。针对于钻井液的固相控制以及废弃岩屑的处理问题，研究人员做了大量的研究。尤其在海上油田，确保钻井液的循环利用，以及岩屑的无污染处理技术就显得更加困难。如果处理不当就会对环境造成损害，严重增加钻井成本。

目前海上主要的岩屑处理方法是把岩屑运回陆地处理，这种方法不仅费用昂贵，而且处理岩屑时间长。不仅如此，运回陆地的岩屑常常采用固化掩埋的处理方法，这种方法不利于保护环境。

技术实现要素：

本实用新型目的是为了使海上油田水基钻井液更好的循环使用，采用多级固控设备使得钻井液中的岩屑含量达到最小，并且采用岩屑回注系统把岩屑注入到地下使得钻井液循环过程中实现零排放。本实用新型不仅节约了钻井成本，并且有利于对环境的保护。

本实用新型所采用的技术方案是：

本实用新型是一种海上油田水基钻井液循环处理系统，主要由振动筛、除砂器、除泥器、离心机、螺旋输送器、板框压滤机、钻井液搅拌罐、固相加药罐、液相加药罐、研磨泵、分级筛、配浆罐、注入泵、称重传感器和流量传感器组成。所述振动筛、除砂器、除泥器、离心机液相出口依次相连并且固相出口都与螺旋输送器连接。螺旋输送器、板框压滤机、研磨泵、配浆罐、注入泵依次相连。板框压滤机和离心机液相出口与钻井液搅拌罐相连，钻井液搅拌罐入口与固相加药罐和液相加药罐出口相连。

进一步的，钻井液进入离心机之前需要加入适量絮凝剂，使低于离心机分离点的岩屑颗粒团聚从而再进行分离，增加离心机的使用效率，使钻井液中的岩屑含量达到最低。

进一步的，固相加药罐在出口阀门下方装有称重传感器，液相加药罐在出口阀门下方装有流量传感器，依据称重传感器和流量传感器对钻井液加药量进行精确控制，保证钻井液循环过程中钻井液性能准确满足钻井设计要求。

进一步的，研磨泵与配浆罐之间连接分级筛，分级筛选择50目筛网，对岩屑粒径进行控制，方便岩屑顺利注入地下，实现钻井过程中零排放。

本实用新型的优点：海上油田水基钻井液可以进行不落地、零排放循环处理，有利于保护环境，节约钻井成本。

附图说明

图1是本实用新型是一种海上水基钻井液循环处理系统示意图。

图中：1.振动筛，2.除砂器，3.除泥器，4.离心机，5.螺旋输送器，6.板框压滤机，7.钻井液搅拌罐，8.固相加药罐，9.液相加药罐，10.研磨泵，11.分级筛，12.配浆罐，13.注入泵，14.称重传感器，15.流量传感器。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明。

如图1所示，本实用新型为一种海上油田水基钻井液循环处理系统，主要由振动筛1、除砂器2、除泥器3、离心机4、螺旋输送器5、板框压滤机6、钻井液搅拌罐7、固相加药罐8、液相加药罐9、研磨泵10、分级筛11、配浆罐12、注入泵13、称重传感器14和流量传感器15组成。

从井口返排出来的钻井液首先经过振动筛1，其中振动筛1采用直线运动振动筛，以及200目筛布，从而可以分离出钻井液中粒径大于74μm的岩屑颗粒。

经过振动筛1处理后的钻井液进入除砂器2，除砂器2主要分离点为粒径大于60μm的岩屑颗粒。

经过除砂器2处理后的钻井液进入除泥器3，除泥器3主要分离粒径大于12μm的岩屑颗粒。经过除泥器3处理的钻井液加入絮凝剂后进入到离心机4，使低于离心机分离点的岩屑颗粒团聚从而再进行分离，提高离心机4的分离效率。其中离心机4采用高速离心机，离心机4的转鼓转速为1500～3500r/min，主要分离钻井液中粒径大于3μm的岩屑颗粒。

分离出来的岩屑因为表面还带有钻井液，必须除去岩屑颗粒表面的钻井液，所以由振动筛1、除砂器2、除泥器3、离心机4分离出来的岩屑需要经过螺旋输送器5进入到板框压滤机6，通过板框压滤机6可以有效地清理岩屑表面的钻井液。

经过离心机4以及板框压滤机6分离出来的钻井液进入到钻井液搅拌罐8，通过固相加药罐8和液相加药罐9调整钻井液的密度、流变性和滤失造壁性等。并且利用称重传感器14和流量传感器15对加药量进行精确控制，使钻井液性能满足钻井工程的需要。

经过板框压滤机6处理后的岩屑进入到研磨泵10，通过研磨泵10使得岩屑颗粒粒径小于300μm。通过研磨泵10处理的岩屑经过分级筛11(50目)，其中大于300μm的岩屑继续返回到研磨泵10中，小于300μm的岩屑颗粒经过配浆罐12，对满足要求的岩屑进入配浆罐12配浆，最后通过注入泵13注入到地下，实现钻井过程中的零排放。

对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：

1.一种海上油田水基钻井液循环处理系统，其特征在于：主要由振动筛(1)、除砂器(2)、除泥器(3)、离心机(4)、螺旋输送器(5)、板框压滤机(6)、钻井液搅拌罐(7)、固相加药罐(8)、液相加药罐(9)、研磨泵(10)、分级筛(11)、配浆罐(12)、注入泵(13)、称重传感器(14)和流量传感器(15)组成；所述振动筛(1)、除砂器(2)、除泥器(3)、离心机(4)液相出口依次相连并且固相出口都与螺旋输送器(5)连接，螺旋输送器(5)、板框压滤机(6)、研磨泵(10)、配浆罐(12)、注入泵(13)依次相连，板框压滤机(6)和离心机(4)液相出口与钻井液搅拌罐(7)相连，钻井液搅拌罐(7)入口与固相加药罐(8)和液相加药罐(9)出口相连。

2.根据权利要求1所述一种海上油田水基钻井液循环处理系统，其特征在于：在离心机(4)之前可以加入适量的絮凝剂，使低于离心机(4)分离点的岩屑颗粒团聚从而再进行分离，从而提高离心机(4)分离效率，使钻井液中的岩屑含量达到最低。

3.根据权利要求1所述一种海上油田水基钻井液循环处理系统，其特征在于：固相加药罐(8)出口阀门下方装有称重传感器(14)，液相加药罐(9)出口阀门下方装有流量传感器(15)，依据称重传感器(14)和流量传感器(15)对钻井液加药量进行精确控制，保证钻井液循环过程中钻井液性能准确地满足设计要求。

4.根据权利要求1所述一种海上油田水基钻井液循环处理系统，其特征在于：研磨泵(10)与配浆罐(12)之间连有分级筛(11)，分级筛(11)选择50目筛网，对岩屑粒径进行控制，方便岩屑顺利注入地下，实现钻井过程中零排放。

技术总结
本实用新型涉及一种海上油田水基钻井液循环处理系统，它主要由振动筛、除砂器、除泥器、离心机、螺旋输送器、板框压滤机、钻井液搅拌罐、固相加药罐、液相加药罐、研磨泵、分级筛、配浆罐、注入泵等组成。钻井液经过振动筛、除砂器、除泥器、离心机和板框压滤机进行固液分离。分离出的钻井液进入到钻井液搅拌罐，使用称重传感器和流量传感器控制加药量，通过固相加药罐和液相加药罐调整钻井液性能，调整后的钻井液循环利用。分离出的岩屑进入研磨泵，使用分级筛筛选粗颗粒岩屑重新研磨，细颗粒岩屑配浆，最后进行回注。本实用新型保证了海上油田钻井液不落地循环处理，实现对废弃物的零排放，有利于保护环境和节约钻井成本。

技术研发人员：万里平;翟城;张小龙;张力;王柏辉;谢萌
受保护的技术使用者：西南石油大学
技术研发日：2020.01.07
技术公布日：2020.09.15