一種全井段鉆屑及廢棄鉆井液不落地處理裝備的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種全井段鉆屑及廢棄鉆井液不落地處理裝備。包括振動干燥裝置、鉆屑快速沉降裝置、脫液干燥裝置、離心機收集罐、螺旋輸送機、控制系統(tǒng)和管匯。本實用新型的全井段鉆屑及廢棄鉆井液不落地處理裝備在不改變現(xiàn)有鉆井工藝和井隊原有的固控系統(tǒng)情況下，對石油鉆井全井段產(chǎn)生的鉆屑和廢棄鉆井液進行不落地現(xiàn)場固液分離處理，回收可重復利用的鉆井液。其有益效果是：1、能夠?qū)κ豌@井全井段產(chǎn)生的鉆屑和廢棄鉆井液進行不落地現(xiàn)場固液分離處理；2、回收的鉆井液沒有改變原有鉆井液性能；3、徹底去掉大循環(huán)池；4、清水鉆進階段對鉆屑進行清污分開處理，達到減量化處理目標，降低后期巖屑無害化處理難度。
【專利說明】
一種全井段鉆屑及廢棄鉆井液不落地處理裝備
技術領域
[0001]本實用新型涉及石油鉆井裝備領域，尤其是一種對石油鉆井全井段產(chǎn)生的鉆肩及廢棄鉆井液不落地處理裝備。
【背景技術】
[0002]在石油鉆井過程中產(chǎn)生大量的鉆井廢棄物(包括廢棄鉆井液及巖肩)露天堆放在鉆井液池中，會造成廢棄物的滲漏和溢出，對周圍環(huán)境的土壤、大氣、地表水和地下水造成嚴重污染，隨著史上最嚴環(huán)保法的實施，對環(huán)境保護的要求越來越高。因此，鉆井過程中需要去掉大循環(huán)池，實現(xiàn)廢棄鉆井液及鉆肩不落地鉆井。
[0003]在石油鉆井時，根據(jù)井身結構，把石油鉆井分為鉆導眼階段、清水鉆進階段、鉆井液鉆進階段不同的鉆進階段。每個鉆進階段由于地層不同，鉆井液性能不同，產(chǎn)生的鉆肩性能不同，回收的鉆井液性能也不同。另外，完鉆后固控系統(tǒng)中的廢棄鉆井液也需要進行不落地處理。因此需要對石油鉆井全井段產(chǎn)生的鉆肩及廢棄鉆井液進行分階段不落地處理。
[0004]其中清水鉆進階段，機械鉆速快、栗排量大、井底上返的鉆肩量大、巖肩細小、固液分離難度大。目前鉆井時，都需要挖一個大循環(huán)池來慢慢自然沉淀，固相沉降到循環(huán)池底部，上部清液采用一臺漂浮式潛水栗直接將清液抽到鉆井栗吸入罐，繼續(xù)參加循環(huán)。
[0005]歐美國家石油鉆井沒有清水鉆進階段，石油鉆井全井段產(chǎn)生的鉆肩多采用固-液分離技術、干物填埋、液相經(jīng)處理達標后外排或回用方法解決鉆井液不落地問題。
[0006]目前，國內(nèi)廢棄鉆井物處理大多數(shù)仍然采用大鉆井液池現(xiàn)場固化處理方法。該方法具有材料運輸量少、施工速度快、施工成本低，是當前各大油田廢棄鉆井液處理采用最多的方法之一。
[0007 ]在不改變現(xiàn)有鉆井工藝、鉆井液體系和井隊原有的固控系統(tǒng)情況下對石油鉆井全井段產(chǎn)生的鉆肩進行不落地現(xiàn)場固液分離處理，并回收可重復利用的鉆井液，是做到廢棄鉆井液及鉆肩不落地處理的關鍵。國內(nèi)各油田都在進行研究，也進行了石油鉆進階段性現(xiàn)場試驗，形成不落地相關裝置。這些裝置不能對清水鉆進階段的鉆肩進行快速沉降處理，因此不是真正意義上的石油鉆井全井段不落地處理。
[0008]例如:中國專利申請?zhí)枴?01410555964”的實用新型專利公開了 “鉆井廢棄鉆井液不落地無害化處理系統(tǒng)及其處理方法”，該處理系統(tǒng)包括可拆卸鉆井液收集池、車載式鉆井液處理裝置、處理場防滲地面層，無害化固相臨時堆放場和可拆卸已處理鉆井液回用池，解決鉆井廢棄鉆井液污染問題。申請?zhí)枴?01310136116”的實用新型專利公開了 “撬裝式油田鉆井泥漿不落地無害化處理裝置”，包括振動篩、加熱器、離心機、初級制漿撬、精細制漿撬、加藥罐及水處理系統(tǒng)，主要解決現(xiàn)有的鉆井鉆井液處理裝置對鉆井液，尤其是油基鉆井液處理效果不理想、自動化程度低的問題。申請?zhí)枴?01310574028.1”的實用新型專利公開了“一種廢棄鉆井液處理裝置”，是采用高效振動篩、離心機、電化學處理裝置對廢棄鉆井液中的有效液相成分與廢棄的固相成分相分離。申請?zhí)枴?00920091118.4”公開了 “廢棄鉆井液隨鉆處理成套設備”，技術方案是先采用復合絮凝處理含有巖肩的廢棄水基鉆井液，再經(jīng)過壓濾機干燥巖肩，對壓濾機的污水進行精細過濾深度處理。復合絮凝破壞了水基鉆井液的性能，不能回收水基鉆井液。申請?zhí)枴?00710179773.0”的實用新型專利公開了 “一種廢棄鉆井液無害處理的方法”，技術方案采用了對廢棄鉆井液先復合絮凝，再經(jīng)過真空吸附把水體從鉆井液中脫離出來。然后采用復合過濾、微孔過濾后分離得到無害化泥餅和油狀物，對油狀物進行除油復合過濾和反滲透處理，得到可重復利用的淡水。以上專利公開雖然固液分離工藝不同，但是均不能對石油鉆井全井段產(chǎn)生的鉆肩進行現(xiàn)場不落地固液分離處理。
[0009]綜上所述，針對石油鉆井過程中產(chǎn)生大量的鉆肩及廢棄鉆井液目前還缺乏簡便易行、成本較低的全井段鉆肩及廢棄鉆井液現(xiàn)場不落地處理技術與裝備，以解決鉆井全井段鉆肩現(xiàn)場不落地處理和回收鉆井液的問題，去掉大循環(huán)池，真正實現(xiàn)綠色鉆井。
【實用新型內(nèi)容】
[0010]本實用新型為解決現(xiàn)有石油鉆井全井段存在的上述技術問題，采用一種全井段鉆肩及廢棄鉆井液不落地處理裝備，在不改變現(xiàn)有鉆井工藝和井隊原有的固控系統(tǒng)情況下對石油鉆井全井段產(chǎn)生的鉆肩和廢棄鉆井液進行不落地固液分離處理，同時回收可重復利用的鉆井液。
[0011]為解決上述問題，本實用新型的技術解決方案是:
[0012]一種全井段鉆肩及廢棄鉆井液不落地處理裝備，包括振動干燥裝置43、鉆肩快速沉降裝置37、脫液干燥裝置39、離心機收集罐35和連接管匯，所述的振動干燥裝置43包括振動篩收集槽1、振動篩收集罐2、干燥篩4和栗A3、栗B5、控制系統(tǒng)A6，其中，振動篩收集罐2分成液相倉7和固相倉8，振動篩收集槽I放置固相倉8上，干燥篩4放置在液相倉7上，干燥篩4的固相出料口通入固相倉8，栗A3設置在固相倉8內(nèi)，栗B5設置在液相倉7內(nèi)；所述的鉆肩快速沉降裝置37包括泥倉9、沉降罐體10、進液倉11、螺旋輸送機A12、出液倉14和栗C15、控制系統(tǒng)BI 3，其中，進液倉11、沉降罐體10和出液倉14之間相互聯(lián)通，其底部都通過漏斗與螺旋輸送機A12聯(lián)通，螺旋輸送機A12的出料口與泥倉9聯(lián)通，泥倉9上設有栗C15;所述的脫液干燥裝置39包括接渣斗17、脫液機18、進料斗19和控制系統(tǒng)C20，其中，進料斗19和接渣斗17分別連接在脫液機18上、下;所述的離心機收集罐35包括收集槽24、栗D25、罐體27和控制系統(tǒng)D28，其中，收集槽24—端接入罐體27，栗D25設置在罐體27上;所述管匯包括:連接于井隊緩沖罐31和鉆肩快速沉降裝置37的進液倉11之間的管件A32，連接于井隊固控系統(tǒng)29和鉆肩快速沉降裝置37的出液倉14之間的管件B33，連接于離心機收集罐35的栗D25和振動干燥裝置43的固相倉8之間的管件C36，連接于鉆肩快速沉降裝置37的栗C15和振動干燥裝置43的干燥篩4之間的管件D38，連接于振動干燥裝置43的干燥篩4和脫液干燥裝置39之間的脫液機18之間的管件E40，連接于振動干燥裝置43的栗A3和脫液干燥裝置39的進料斗19之間的管件F41，連接于井隊固控系統(tǒng)29和振動干燥裝置43的栗B5之間的管件G42，連接于振動干燥裝置43的栗B5和鉆肩快速沉降裝置37的進液倉11之間的管件，連接于振動干燥裝置43的液相倉7與井隊固控系統(tǒng)29的管件。
[0013]上述方案進一步包括:
[0014]所述離心機收集罐35的罐體27內(nèi)裝有攪拌器26;所述的脫液干燥裝置39還包括螺旋輸送機B21，螺旋輸送機C21的進料口設在接渣斗17的正下方。
[0015]所述的脫液干燥裝置39脫液機18下方設置底座16，螺旋輸送機B21由支腿22傾斜支撐;所述的離心機收集罐35收集槽24由支撐架23傾斜支撐。
[0016]所述的控制系統(tǒng)A6、控制系統(tǒng)BI3、控制系統(tǒng)C20、控制系統(tǒng)D28均為變頻控制系統(tǒng)。
[0017]所述的控制系統(tǒng)A6、控制系統(tǒng)BI3、控制系統(tǒng)C20、控制系統(tǒng)D28由單片機集中控制。
[0018]本實用新型的全井段鉆肩及廢棄鉆井液不落地處理裝備在不改變現(xiàn)有鉆井工藝和井隊原有的固控系統(tǒng)情況下，對石油鉆井全井段產(chǎn)生的鉆肩和廢棄鉆井液進行不落地現(xiàn)場固液分離處理，回收可重復利用的鉆井液。
[0019]與現(xiàn)有技術相比，其有益效果是:1、能夠?qū)κ豌@井全井段產(chǎn)生的鉆肩和廢棄鉆井液進行不落地現(xiàn)場固液分離處理;2、回收的鉆井液沒有改變原有鉆井液性能；3、徹底去掉大循環(huán)池;4、清水鉆進階段對鉆肩進行清污分開處理，達到減量化處理目標，降低后期巖肩無害化處理難度。
【附圖說明】
[0020]圖1為本實用新型的全井段鉆肩及廢棄鉆井液不落地處理裝備連接示意圖；為
[0021]圖2為圖1中鉆肩快速沉降裝置俯視圖
[0022]圖3為圖2的主視圖；
[0023]圖4為圖1中脫液干燥裝置示意圖；
[0024]圖5為圖1中離心機收集罐示意圖；
[0025]圖6為圖1中振動干燥裝置示意圖；
[0026]圖7為本實用新型的裝備在鉆導眼及鉆井液鉆進階段不落地工藝流程圖；
[0027]圖8為本實用新型的裝備在清水鉆進階段工藝流程圖；
[0028]圖9為本實用新型的裝備在完鉆后處理階段工藝流程圖。
[0029]附圖標記:1_振動篩收集槽、2-振動篩收集罐、3-栗A、4_干燥篩、5-栗B、6_控制系統(tǒng)A、7-液相倉、8-固相倉、9-泥倉、10-沉降罐體、11-進液倉、12-螺旋輸送機A、13-控制系統(tǒng)B、14-出液倉、15-栗C、16-底座、17-接渣斗、18-脫液機、19-進料斗、20-控制系統(tǒng)C、21-螺旋輸送機B、22-支腿、23-支撐架、24-收集槽、25-栗D、26-攪拌器、27-罐體、28-控制系統(tǒng)D、29-井隊固控系統(tǒng)、30-井隊振動篩、31-井隊緩沖罐、32-管匯、33-管匯、34-井隊除砂器(包括除泥器、離心機)、35_離心機收集罐、36-管件、37-鉆肩快速沉降裝置、38-管件、39-脫液干燥裝置、40-管件、41-管件、42-管件、43-振動干燥裝置。
【具體實施方式】
[0030]下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型做進一步的詳細說明。
[0031]參見圖1，本實用新型的全井段鉆肩及廢棄鉆井液不落地處理裝備，包括振動干燥裝置43、鉆肩快速沉降裝置37、脫液干燥裝置39、離心機收集罐35和連接管匯。
[0032]參見圖2和3，鉆肩快速沉降裝置37包括泥倉9、沉降罐體10、進液倉11、螺旋輸送機A12、出液倉14和栗C15、控制系統(tǒng)B13，其中，進液倉11、沉降罐體10和出液倉14之間相互聯(lián)通，其底部都通過漏斗與螺旋輸送機A12聯(lián)通，螺旋輸送機A12的出料口與泥倉9聯(lián)通，泥倉9上設有栗Cl 5。
[0033]參見圖4，所述的脫液干燥裝置39包括接渣斗17、脫液機18、進料斗19和控制系統(tǒng)C20，其中，進料斗19和接渣斗17分別連接在脫液機18上、下。
[0034]參見圖5，離心機收集罐35包括收集槽24、栗D25、罐體27和控制系統(tǒng)D28，其中，收集槽24—端接入罐體27，栗D25設置在罐體27上。
[0035]參見圖6，振動干燥裝置43包括振動篩收集槽1、振動篩收集罐2、干燥篩4和栗A3、栗B5、控制系統(tǒng)A6，其中，振動篩收集罐2分成液相倉7和固相倉8，振動篩收集槽I放置固相倉8上，干燥篩4放置在液相倉7上，干燥篩4的固相出料口通入固相倉8，栗A3設置在固相倉8內(nèi)，栗B5設置在液相倉7內(nèi)。
[0036]參見圖1，管匯包括:連接于井隊緩沖罐31和鉆肩快速沉降裝置37的進液倉11之間的管件A32，連接于井隊固控系統(tǒng)29和鉆肩快速沉降裝置37的出液倉14之間的管件B33，連接于離心機收集罐35的栗D25和振動干燥裝置43的固相倉8之間的管件C36，連接于鉆肩快速沉降裝置37的栗C15和振動干燥裝置43的干燥篩4之間的管件D38，連接于振動干燥裝置43的干燥篩4和脫液干燥裝置39之間的脫液機18之間的管件E40，連接于振動干燥裝置43的栗A3和脫液干燥裝置39的進料斗19之間的管件F41，連接于井隊固控系統(tǒng)29和振動干燥裝置43的栗B5之間的管件G42，連接于振動干燥裝置43的栗B5和鉆肩快速沉降裝置37的進液倉11之間的管件，連接于振動干燥裝置43的液相倉7與井隊固控系統(tǒng)29的管件。
[0037]上述實施例進一步包括:
[0038]所述離心機收集罐35的罐體27內(nèi)裝有攪拌器26;所述的脫液干燥裝置39還包括螺旋輸送機B21，螺旋輸送機C21的進料口設在接渣斗17的正下方。
[0039]所述的脫液干燥裝置39脫液機18下方設置底座16，螺旋輸送機B21由支腿22傾斜支撐;所述的離心機收集罐35收集槽24由支撐架23傾斜支撐。
[0040]所述的控制系統(tǒng)A6、控制系統(tǒng)BI3、控制系統(tǒng)C20、控制系統(tǒng)D28均為變頻控制系統(tǒng)。[0041 ]所述的控制系統(tǒng)A6、控制系統(tǒng)BI 3、控制系統(tǒng)C20、控制系統(tǒng)D28由單片機集中控制。
[0042]本實用新型工作流程是對石油鉆井全井段產(chǎn)生的鉆肩及廢棄鉆井液進行分階段不落地處理。
[0043]參見圖7，鉆導眼階段:此階段石油鉆井，井底上返的固液混合物經(jīng)過井隊振動篩30分離出來的鉆肩通過振動干燥裝置43中的振動篩收集槽I進入到振動篩收集罐2的固相倉8，井隊除砂器、除泥器、離心機34分離出來的鉆肩通過離心機收集罐35中的收集槽24進入到罐體27中，并由栗D25栗入振動篩收集罐2中的固相倉8。栗A3把振動篩收集罐2的固相倉8的鉆肩栗入到脫液干燥裝置39中的進料斗19后，由脫液機18進行脫液干燥，排出的液相進入干燥篩4進行初步脫液干燥，排出的固相形成泥餅用螺旋輸送機B21輸走。干燥篩4通過的液相進入振動篩收集罐2中的液相倉7，這些可以回收的鉆井液用栗B5輸送到井隊固控系統(tǒng)29循環(huán)利用，干燥篩4篩出的固相進入振動篩收集罐2的固相倉8?？刂葡到y(tǒng)A6控制栗3、栗
5、干燥篩4及控制整個裝備的總電源?？刂葡到y(tǒng)C20控制脫液機18、螺旋輸送機21。
[0044]參見圖8，清水鉆進階段:此階段石油鉆井，井底上返的固液混合物通過井隊緩沖罐31進入鉆肩快速沉降裝置37。首先固液混合物從進液倉11進入沉降罐體10中進行快速沉降、固液分離，上部分離出的清水通過出液倉14直接進入井隊固控系統(tǒng)29進行清水鉆進;下部分分離出來的污泥由螺旋輸送機A13輸送到泥倉9中由栗C15栗入振動干燥裝置43中的干燥篩4進行脫液干燥處理，干燥篩4通過的液相進入振動篩收集罐2中的液相倉7，并由栗B5栗入鉆肩快速沉降裝置37再次進行沉降，篩出的固相進入振動篩收集罐2的固相倉8，再由栗A3栗入到脫液干燥裝置37中的進料斗19后由脫液機18進行脫液干燥，排出的液相進入干燥篩4進行脫液干燥，排出的固相形成泥餅用螺旋輸送機21輸走?？刂葡到y(tǒng)B13控制栗C15、螺旋輸送機A12。鉆肩快速沉降裝置37可以采用兩臺串聯(lián)使用，提高固液分離效。
[0045]鉆井液鉆進階段:鉆井液鉆進階段工藝方案與鉆導眼鉆進階段相同。
[0046]參見圖9，完鉆后處理階段:完鉆后儲存在井隊循環(huán)罐中鉆井液，先用井隊除砂器、除泥器、離心機34進行固液分離，分離出來的液相就是回收的鉆井液，可以儲存到井隊的儲備罐，留著下口井使用。分離出來的固相通過離心機收集罐35中的收集槽24進入到罐體27中，栗D25把罐體27中的鉆肩栗入振動篩收集罐2中的固相倉8，由栗A3栗入到進料斗19后由脫液機18進行脫液干燥，排出的液相進入干燥篩4進行脫液干燥，排出的固相形成泥餅用螺旋輸送機B21輸走。干燥篩4通過的液相采用栗B5輸送到井隊儲備罐中，篩出的固相進入振動篩收集罐2的固相倉8，由栗A3栗入到進料斗19后由脫液機18進行脫液干燥。螺旋輸送機B21輸出的固相泥餅，可直接用車運離井場。
【主權項】
1.一種全井段鉆肩及廢棄鉆井液不落地處理裝備，包括振動干燥裝置(43)、鉆肩快速沉降裝置(37)、脫液干燥裝置(39)、離心機收集罐(35)和連接管匯，其特征在于: 所述的振動干燥裝置(43)包括振動篩收集槽(1)、振動篩收集罐(2)、干燥篩(4)和栗A(3)、栗B(5)、控制系統(tǒng)A(6)，其中，振動篩收集罐(2)分成液相倉(7)和固相倉(8)，振動篩收集槽(I)放置固相倉(8)上，干燥篩(4)放置在液相倉(7)上，干燥篩(4)的固相出料口通入固相倉(8)，栗A(3)設置在固相倉(8)內(nèi)，栗B(5)設置在液相倉(7)內(nèi)； 所述的鉆肩快速沉降裝置(37)包括泥倉(9)、沉降罐體(10)、進液倉(11)、螺旋輸送機A(12)、出液倉(14)和栗C( 15)、控制系統(tǒng)B( 13)，其中，進液倉(11)、沉降罐體(10)和出液倉(14)之間相互聯(lián)通，其底部都通過漏斗與螺旋輸送機A(12)聯(lián)通，螺旋輸送機A(12)的出料口與泥倉(9)聯(lián)通，泥倉(9)上設有栗C(15); 所述的脫液干燥裝置(39 )包括接渣斗(17)、脫液機(18)、進料斗(19 )和控制系統(tǒng)C(20)，其中，進料斗(19)和接渣斗(17)分別連接在脫液機(18)上、下； 所述的離心機收集罐(35)包括收集槽(24)、栗D(25)、罐體(27)和控制系統(tǒng)D(28)，其中，收集槽(24)—端接入罐體(27)，栗D(25)設置在罐體(27)上； 所述管匯包括:連接于井隊緩沖罐(31)和鉆肩快速沉降裝置(37)的進液倉(11)之間的管件A(32)，連接于井隊固控系統(tǒng)(29)和鉆肩快速沉降裝置(37)的出液倉(14)之間的管件B(33)，連接于離心機收集罐(35)的栗D(25)和振動干燥裝置(43)的固相倉(8)之間的管件C(36)，連接于鉆肩快速沉降裝置(37)的栗C(15)和振動干燥裝置(43)的干燥篩(4)之間的管件D(38)，連接于振動干燥裝置(43)的干燥篩(4)和脫液干燥裝置(39)之間的脫液機(18)之間的管件E(40)，連接于振動干燥裝置(43)的栗A(3)和脫液干燥裝置(39)的進料斗(19)之間的管件F(41)，連接于井隊固控系統(tǒng)(29)和振動干燥裝置(43)的栗B(5)之間的管件G(42)，連接于振動干燥裝置(43)的栗B(5)和鉆肩快速沉降裝置(37)的進液倉(11)之間的管件，連接于振動干燥裝置(43)的液相倉(7)與井隊固控系統(tǒng)(29)的管件。2.根據(jù)權利要求1所述的全井段鉆肩及廢棄鉆井液不落地處理裝備，其特征在于:所述離心機收集罐(35)的罐體(27)內(nèi)裝有攪拌器(26);所述的脫液干燥裝置(39)還包括螺旋輸送機B (21)，螺旋輸送機B (21)的進料口設在接渣斗(17 )的正下方。3.根據(jù)權利要求2所述的全井段鉆肩及廢棄鉆井液不落地處理裝備，其特征在于:所述的脫液干燥裝置(39)脫液機(18)下方設置底座(16)，螺旋輸送機B(21)由支腿(22)傾斜支撐;所述的離心機收集罐(35)收集槽(24)由支撐架(23)傾斜支撐。4.根據(jù)權利要求1或2、3所述的全井段鉆肩及廢棄鉆井液不落地處理裝備，其特征在于:所述的控制系統(tǒng)A(6)、控制系統(tǒng)B(13)、控制系統(tǒng)C(20)、控制系統(tǒng)D(28)均為變頻控制系統(tǒng)。5.根據(jù)權利要求4所述的全井段鉆肩及廢棄鉆井液不落地處理裝備，其特征在于:所述的控制系統(tǒng)A(6)、控制系統(tǒng)B(13)、控制系統(tǒng)C(20)、控制系統(tǒng)D(28)由單片機集中控制。
【文檔編號】E21B21/06GK205503061SQ201620033170
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年1月14日
【發(fā)明人】李宗清, 董懷榮, 李琴, 郭振, 陳志禮, 付廣萌, 曲剛, 王斌斌, 李進付, 江正清
【申請人】中石化石油工程技術服務有限公司, 中石化勝利石油工程有限公司, 中石化勝利石油工程有限公司鉆井工藝研究院