(12)实用新型专利
(10)授权公告号 CN 205000918 U (45)授权公告日 2016.01.27
(21)申请号 201520601540.5(22)申请日 2015.08.11
(73)专利权人陕西和尊能源科技有限公司
地址710018 陕西省西安市未央区凤城五路
紫薇风尚5幢1单元10104室(72)发明人李江鹏 梁立涛 王航(74)专利代理机构北京市金栋律师事务所
11425
代理人高会会(51)Int.Cl.
E21B 21/06(2006.01)
权利要求书2页 说明书4页 附图1页
(54)实用新型名称
油田钻井泥浆不落地处理及循环利用系统(57)摘要
本实用新型提供了油田钻井泥浆不落地处理及循环利用系统，包括泥浆收集输送系统、多级固液分离系统、固相固化系统和回收液罐；泥浆收集输送系统的入料口与钻井的泥浆排出口连接；多级固液分离系统中各级装置顺次连接且分离的固相粒径递减，各级分离得到的固相输送至固相固化系统；一级装置的入料口与泥浆收集输送系统的出料口连接，最后一级液相出料口与回收液罐的入口连接。本实用新型把泥浆和岩屑就地收集与分离，废弃泥浆采取“保留有用的，去除有害的”的处理工艺，使泥浆达到再生，就地回用于钻井。实现对钻井废弃泥浆的无害化处理和及时充分循环利用。 C N 2 0 5 0 0 0 9 1 8 U CN 205000918 U
权 利 要 求 书
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1.油田钻井泥浆不落地处理及循环利用系统，其特征在于：包括泥浆收集输送系统、多级固液分离系统、固相固化系统和回收液罐；所述泥浆收集输送系统的入料口与钻井的泥浆排出口连接，用于收集钻井泥浆；所述多级固液分离系统中一级至最后一级的各级固液分离装置顺次连接且分离的固相粒径递减，各级固液分离装置分离得到的固相输送至固相固化系统；所述多级固液分离系统的一级固液分离装置的入料口与所述泥浆收集输送系统的出料口连接，最后一级固液分离装置的液相出料口与所述回收液罐的入口连接。
2.根据权利要求1所述的油田钻井泥浆不落地处理及循环利用系统，其特征在于：还包括岩屑收集分离装置，所述岩屑收集分离装置的入料口与所述多级固液分离系统中一级固液分离装置的大颗粒固相出口连接，岩屑出料口与所述固相固化系统的入料口连接，液相出口与所述回收液罐的入口连接。
3.根据权利要求2所述的油田钻井泥浆不落地处理及循环利用系统，其特征在于：还包括高频振动筛，所述高频振动筛的入料口与所述多级固液分离系统的二级至最后一级分离装置的固相出料口连接，筛分大颗粒出口与所述固相固化系统的入料口连接，过筛液相出料口与所述回收液罐的入口连接。
4.根据权利要求3所述的油田钻井泥浆不落地处理及循环利用系统，其特征在于：还包括混相收集系统，所述混相收集系统的入料口分别与所述多级固液分离系统的二级至最后一级分离装置的固相出料口连接，出料口与所述高频振动筛的入料口连接。
5.根据权利要求3所述的油田钻井泥浆不落地处理及循环利用系统，其特征在于：所述岩屑收集分离装置的液相出料口与所述高频振动筛的入料口连接。
6.根据权利要求3所述的油田钻井泥浆不落地处理及循环利用系统，其特征在于：还包括电化学降粘脱泥装置，所述电化学降粘脱泥装置的入料口与所述高频振动筛的过筛液相出料口连接，液相出料口与所述回收液罐的入口连接，分离得到的固相输送至所述固相固化系统；所述电化学降粘脱泥装置中采用具有微析H2析O2功能的电极分别作为阳极电极和阴极电极。
7.根据权利要求1至6之一所述的油田钻井泥浆不落地处理及循环利用系统，其特征在于：所述多级固液分离系统为四级固液分离系统，包括一级振动筛分装置、二级除砂装置、三级除泥装置和四级离心装置；所述一级振动筛分装置的入料口与所述泥浆收集输送系统的出料口连接，液相出料口与所述二级除砂装置的入料口连接；所述三级除泥装置的入料口与所述二级除砂装置的液相出料口连接，液相出料口与所述四级离心装置的入料口连接；一至四级各级固液分离装置的固相出料口分别与所述固相固化系统的入料口连接，将分离得到的固相输送至固相固化系统中进行固化回收利用。
8.根据权利要求1至6之一所述的油田钻井泥浆不落地处理及循环利用系统，其特征在于：还包括制砖机；所述固相固化系统将收集的固相固化处理为做砖原料或路基土，所述制砖机将经所述固相固化系统固化处理后的做砖原料进行制砖。
9.根据权利要求1至6之一所述的油田钻井泥浆不落地处理及循环利用系统，其特征在于：所述泥浆收集输送系统包括可拆卸式软体罐和输送管道，所述输送管道的入料口与所述可拆卸式软体罐的底部连通；所述可拆卸式软体罐固定在钻井的泥浆排出口下方，用于收集钻井泥浆；收集的钻井泥浆通过所述输送管道输送至所述多级固液分离系统。
10.根据权利要求1至6之一所述的油田钻井泥浆不落地处理及循环利用系统，其特征
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在于：所述油田钻井泥浆不落地处理及循环利用系统中各系统进行橇装化。
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说 明 书
油田钻井泥浆不落地处理及循环利用系统
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技术领域
本实用新型涉及油田钻井泥浆处理系统技术领域，尤其是油田钻井泥浆不落地处理及循环利用系统。
[0001]
背景技术
目前，国内大多数油田将钻井生产过程中产生的废弃钻井泥浆存放在挖设的泥浆
坑中，待钻井完井工作结束后再对废弃钻井泥浆进行处理，处理不及时，而且现有的处理方法由于化学药剂消耗量大，效果不理想，而且设备的自动化、集成化程度低，劳动强度大，成本高，无法彻底达到无害化处理的结果，不能完全消除污染隐患。
[0002]
实用新型内容
[0003] 本实用新型的目的是提供油田钻井泥浆不落地处理及循环利用系统，解决现有油田钻井泥浆的处理系统无法彻底对其进行无害化处理，以及不能及时充分循环利用的技术问题。
[0004] 为了达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：[0005] 油田钻井泥浆不落地处理及循环利用系统，包括泥浆收集输送系统、多级固液分离系统、固相固化系统和回收液罐；所述泥浆收集输送系统的入料口与钻井的泥浆排出口连接，用于收集钻井泥浆；所述多级固液分离系统中一级至最后一级的各级固液分离装置顺次连接且分离的固相粒径递减，各级固液分离装置分离得到的固相输送至固相固化系统；所述多级固液分离系统的一级固液分离装置的入料口与所述泥浆收集输送系统的出料口连接，最后一级固液分离 装置的液相出料口与所述回收液罐的入口连接。[0006] 进一步地，还包括岩屑收集分离装置，所述岩屑收集分离装置的入料口与所述多级固液分离系统中一级固液分离装置的大颗粒固相出口连接，岩屑出料口与所述固相固化系统的入料口连接，液相出口与所述回收液罐的入口连接。对筛分得到的大颗粒固相岩块进一步分离得到大块岩屑，无害化回收利用。[0007] 进一步地，还包括高频振动筛，所述高频振动筛的入料口与所述多级固液分离系统的二级至最后一级分离装置的固相出料口连接，筛分大颗粒出口与所述固相固化系统的入料口连接，过筛液相出料口与所述回收液罐的入口连接。二级至最后一级分离装置分离得到的固相输送至所述高频振动筛，进行进一步高频分离，再将筛分后的大颗粒固相输送至所述固相固化系统。[0008] 进一步地，还包括混相收集系统，所述混相收集系统的入料口分别与所述多级固液分离系统的二级至最后一级分离装置的固相出料口连接，出料口与所述高频振动筛的入料口连接。将各级的固相先混合后再进入高频振动筛，方便操作。进一步地，所述岩屑收集分离装置的液相出料口与所述高频振动筛的入料口连接。对液相料作进一步筛分处理。[0010] 进一步地，还包括电化学降粘脱泥装置，所述电化学降粘脱泥装置的入料口与所
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述高频振动筛的过筛液相出料口连接，液相出料口与所述回收液罐的入口连接，分离得到的固相输送至所述固相固化系统。[0011] 具体地，所述电化学降粘脱泥装置中采用具有微析H2析O2功能的电极分别作为阳极电极和阴极电极。在电化学降粘脱泥过程中，在直流电场作用下，泥浆中阴离子表面活性剂和带负电荷的组份定向迁移到电极阳极表面产生阳极电聚合吸附。在电聚合吸附过程中同时夹杂大量的泥浆岩屑固体颗粒，随着电解 时间延长，泥浆沉积层厚度增加。除泥装置(可以为除泥刮板)去除电极表面的泥浆固体，从而实现泥浆的降粘和固液分离目的，分离后的低粘度的液相再通过补充有益组份回用。在“功能电极”的阴极面产生少量H2排出，同时部份金属阳离子(特别是重金属离子)得电子产生电沉积，去除泥浆中的重金离子。[0012] 进一步地，所述多级固液分离系统为四级固液分离系统，包括一级振动筛分装置、二级除砂装置、三级除泥装置和四级离心装置；所述一级振动筛分装置的入料口与所述泥浆收集输送系统的出料口连接，液相出料口与所述二级除砂装置的入料口连接；所述三级除泥装置的入料口与所述二级除砂装置的液相出料口连接，液相出料口与所述四级离心装置的入料口连接；一至四级各级固液分离装置的固相出料口分别与所述固相固化系统的入料口连接，将分离得到的固相输送至固相固化系统中进行固化回收利用。[0013] 进一步地，所述固相固化系统用于将收集的固相回收利用。具体地，所述固相固化系统中的固化操作为：向收集的固相中添加固化剂，把岩屑处理为做砖原料或路基土。环保达标和强度达标。[0014] 进一步地，还包括制砖机，所述制砖机将经所述固相固化系统固化处理后的做砖原料进行制砖。回收利用。[0015] 进一步地，所述泥浆收集输送系统包括可拆卸式软体罐和输送管道，所述输送管道的入料口与所述可拆卸式软体罐的底部连通；所述可拆卸式软体罐固定在钻井的泥浆排出口下方，用于收集钻井泥浆；收集的钻井泥浆通过所述输送管道输送至所述多级固液分离系统。
[0016] 进一步地，所述油田钻井泥浆不落地处理及循环利用系统中各系统进行橇装化。[0017] 本实用新型的油田钻井泥浆不落地处理及循环利用系统采用多级固液分离 系统，把泥浆和岩屑就地收集与分离，对于废弃泥浆采取“保留有用的，去除有害的”的处理工艺，使泥浆达到再生，就地回用于钻井。分离出来的岩屑，添加专有固化剂进行就地固化、无害化处理，可以处理为基土，用于铺路或制砖，进而进行资源化利用。分离得到的液相可以直接回收利用。在整个处理过程中，采用物理方法和电化学技术，不添加化学药剂，既不破坏钻井液的有用成分，又不增加钻井液体系之外的成分，保持体系的稳定，有利于循环利用。实现对钻井废弃泥浆的无害化处理和及时充分循环利用。
[0018] 本实用新型的油田钻井泥浆不落地处理及循环利用系统的“随钻加集中处理”的方式能适应工区多样化的要求，具有更为广泛的适应性。[0019] 进一步地，将油田钻井泥浆不落地处理及循环利用系统进行橇装化，形成一体化装置，提升系统的可操控性。附图说明
[0020]
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例
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或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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。
[0021] 图1是本实用新型的油田钻井泥浆不落地处理及循环利用系统的结构框图。具体实施方式
[0022] 下面将结合本实用新型的附图，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。[0023] 根据图1所示，说明本实用新型的一种具体实施方式的油田钻井泥浆不落 地处理及循环利用系统，包括泥浆收集输送系统、多级固液分离系统、固相固化系统和回收液罐；所述泥浆收集输送系统固定在钻井的泥浆排出口下方，用于收集钻井泥浆；所述固相固化系统用于将收集的固相回收利用；
[0024] 所述多级固液分离系统中一级至最后一级的各级固液分离装置顺次连接且分离的固相粒径递减，各级固液分离装置分离得到的固相输送至固相固化系统。具体地，所述多级固液分离系统采用四级固液分离系统，包括一级振动筛分装置(振动筛)、二级除砂装置(除砂器)、三级除泥装置(除泥器)和四级离心装置(离心机)；所述一级振动筛分装置的入料口与所述泥浆收集输送系统的出料口连接，过筛出料口与所述二级除砂装置的入料口连接；所述三级除泥装置的入料口与所述二级除砂装置的液相出料口连接，液相出料口与所述四级离心装置的入料口连接；所述四级离心装置的液相出料口与所述回收液罐的入口连接。一至四级各级固液分离装置的固相出料口分别与所述固相固化系统的入料口连接，将分离出的固相输送至固相固化系统中进行固化回收利用。[0025] 所述一级振动筛分装置采用振动筛，将大颗粒固体物质筛分出来，其中还混杂粘附有大量废弃泥浆，因此，本实用新型在一级振动筛分装置和固相固化系统之间增加设置了岩屑收集分离装置，所述岩屑收集分离装置的入料口与所述一级振动筛分装置筛分的大颗粒固相出口连接，岩屑出料口与所述固相固化系统的入料口连接；液相出口与所述回收液罐的入口连接。各连接口之间采用输送管线连接。即一级振动筛分装置筛分得到的大颗粒固体物质采用岩屑泵输送至所述岩屑收集分离装置内，经该装置分离后的岩屑输送至固相固化系统。
[0026] 经过二级除砂装置、三级除泥装置和四级离心装置分离得到的固相(即去除相)中仍然存在大量的液态泥浆，因此，本实用新型将二至四级得到的固相作了深入分离处理。增设了混相收集系统和高频振动筛，所述混相收集系统的 入料口分别与二级除砂装置、三级除泥装置和四级离心装置的固相出料口连接，出料口与所述高频振动筛的入料口连接。所述高频振动筛的筛分大颗粒出口与所述固相固化系统的入料口连接，过筛液相出料口与所述回收液罐的入口连接。将各级的固相先混合后再进入高频振动筛，方便操作。优选的技术方案是，将所述岩屑收集分离装置的液相出料口与所述高频振动筛的入料口连接。对液相料作进一步筛分处理。
[0028] 经过高频振动筛的过筛液相中仍然存在一些微小固态颗粒悬浮物，以及一些有害
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的重金属离子等，因此，在高频振动筛后增加设置了电化学降粘脱泥装置，所述电化学降粘脱泥装置的入料口与所述高频振动筛的过筛液相出料口连接，液相出料口与所述回收液罐的入口连接，分离得到的固相输送至所述固相固化系统。具体地，所述电化学降粘脱泥装置中采用具有微析H2析O2功能的电极分别作为阳极电极和阴极电极。[0029] 本实用新型中，所述固相固化系统中的固化操作为：向收集的固相中添加固化剂，把岩屑等固相处理为做砖原料或路基土。环保达标和强度达标。[0030] 进一步地，还包括制砖机，所述制砖机将经所述固相固化系统固化处理后的做砖原料进行制砖。回收利用。[0031] 本实用新型中，所述泥浆收集输送系统包括可拆卸式软体罐和输送管道，所述输送管道的入料口与所述可拆卸式软体罐的底部连通；所述可拆卸式软体罐固定在钻井的泥浆排出口下方，用于收集钻井泥浆；收集的钻井泥浆通过所述输送管道输送至所述多级固液分离系统。
[0032] 本实用新型中，各装置之间的连接采用自动输送管线连接，实现自动化。[0033] 进一步优选的技术方案是，将油田钻井泥浆不落地处理及循环利用系统进行橇装化，形成一体化装置，提升系统的可操控性。[0034] 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所述以权利要求的保护范围为准。
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