CN104775779A - 高含硫油气田用除硫密闭振动筛分系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的是高含硫油气田用除硫密闭振动筛分系统，主要解决了现有石油钻井液筛分设备不适用于含硫量高的油田的问题。本发明包括排液泥浆泵、排气装置、密闭筛分装置和除硫装置；所述排气装置由密封腔体，设置在密封腔体顶端的进料口和出气口，以及设置在密封腔体底端的出料口和进气口组成；所述密闭筛分装置的顶端上设置有出气口；所述除硫装置由盛装有除硫液的除硫密闭容器，设置在除硫密闭容器底端的进气口和出料口，以及设置在除硫密闭容器顶端的出气口和进料口组成；该密闭筛分装置的出气口和排气装置的出气口均连接于除硫装置的进气口上，该硫装置的进气口则与排气装置的出气口连通。本发明具有操作安全、环保节能等优点。
Description
技术领域
本发明涉及石油钻井技术领域，特别涉及一种钻井液处理设备。
背景技术
石油钻井泥浆振动筛是减少钻井液中固相含量的重要设备。从井下循环到地面的钻井液，首先要经过泥浆振动筛，清除直径较大的固体颗粒，才能进入除砂器或除泥器，进一步降低固相含量。
据报道，塔中、哈拉哈塘区块是油田的高含硫地区，硫化氢最高含量达20000ppm。在高含硫油气田钻井，在钻井过程中，油气井中的硫化氢一旦随泥浆循环返出井口，循环到地面的钻井液中含有较多的硫化氢。钻井液到达地面后，硫化氢从钻井液中分离出来，将对作业人员的人身安全构成严重威胁。
钻井液高含硫油气田的安全、高效地勘探与开发，是近年来国内外钻井工程面临的技术难题之一。为了减少硫化氢的危害，关键是设计生产密闭循环钻井液处理系统。密闭泥浆振动筛是密闭循环钻井液处理系统中固相控制的重要设备。
且硫化氢为无色气体，有臭鸡蛋味，其属于易燃危化品，与空气混合能形成爆炸性混合物，遇明火、高热能引起燃烧爆炸。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术中石油钻井液筛分设备不适用于含硫量高的油田，容易危害操作者人工安全的问题，提供一种操作安全、价格低廉、环保节能的高含硫油气田用除硫密闭振动筛分系统。
为解决上述缺点，本发明的技术方案如下：
高含硫油气田用除硫密闭振动筛分系统，包括排液泥浆泵、排气装置、密闭筛分装置和除硫装置；所述排气装置由密封腔体，设置在密封腔体顶端的进料口和出气口，以及设置在密封腔体底端的出料口和进气口组成；所述密闭筛分装置的顶端上设置有出气口；所述除硫装置由盛装有除硫液的除硫密闭容器，设置在除硫密闭容器底端的进气口和出料口，以及设置在除硫密闭容器顶端的出气口和进料口组成；该密闭筛分装置的出气口和排气装置的出气口均连接于除硫装置的进气口上，该硫装置的进气口则与排气装置的出气口连通。
通过排气装置的设置，有效将混合在钻井液泥浆中的硫化氢气体从泥浆中分离出来，进而有效减少钻井液泥浆中的硫化氢含量。
同时通过循环气体的设置，有效减少硫化氢气体与操作人员的接触时间，避免空气与硫化氢气体接触，避免安全事故的发生。
进一步，所述密闭筛分装置由密闭箱，安装在密闭箱内部倾斜设置的振动筛分网，设置在振动筛分网正下方的收集池，以及设置在振动筛分网最低端一侧正下方的螺旋排屑机组成。
更进一步，所述密闭筛分装置的密闭箱上设置有进料口、出料口、废料出口以及出气口；该进料口位于振动筛分网最高端一侧正上方的密闭箱上，该出料口位于收集池的底端，该废料出口与螺旋排屑机连通，且出气口位于密闭箱的顶端。
为了便于废料的运输处理，所述密闭筛分装置的废料出口上还连接有一个收料装置。
作为一种优选地设置方式，所述除硫液为氢氧化钠。
进一步，所述除硫装置的进气口和出料口分别位于除硫装置的底端两侧，所述除硫装置的出气口和进料口则分别位于除硫装置顶端的两侧。
为了能更好地实现硫化氢气体的吸收，所述除硫装置的进气口上设置有抽气泵。
为了能更好地保证安全性，避免安全事故发生，所述排气装置的密封腔体上还设置有惰性气体入口。通过惰性气体入口的设置，可以在排气装置中充入惰性气体，通过循环气体与惰性气体的共同作用，不仅仅能有效降低安全事故的发生率，同时，还可将惰性气体循环利用，减少成本投入，并且惰性气体还能最大化地将泥浆中的硫化氢替换出来，进而有效提高除去泥浆中硫化氢的效率。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
1、本发明通过排气装置的设置，有效将混合在钻井液泥浆中的硫化氢气体从泥浆中分离出来，进而有效减少钻井液泥浆中的硫化氢含量；
2、本发明通过循环气体的设置，有效减少硫化氢气体与操作人员的接触时间，避免空气与硫化氢气体接触，避免安全事故的发生；
3、本发明通过惰性气体入口的设置，可以在排气装置中充入惰性气体，通过循环气体与惰性气体的共同作用，不仅仅能有效降低安全事故的发生率，同时，还可将惰性气体循环利用，减少成本投入，并且惰性气体还能最大化地将泥浆中的硫化氢替换出来，进而有效提高除去泥浆中硫化氢的效率；
4、本发明操作安全、价格低廉、环保节能，非常适合推广应用。
附图说明
图1为本发明的整体结构框图。
具体实施方式
下面结合实施例及其附图，对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
高含硫油气田用除硫密闭振动筛分系统，如图1所示，包括排液泥浆泵、排气装置、密闭筛分装置和除硫装置。
其中，所述排液泥浆泵优选为BW-250型泥浆泵。
所述排气装置由密封腔体，设置在密封腔体顶端的进料口和出气口，以及设置在密封腔体底端的出料口和进气口组成。
所述密闭筛分装置由密闭箱，安装在密闭箱内部倾斜设置的振动筛分网，设置在振动筛分网正下方的收集池，以及设置在振动筛分网最低端一侧正下方的螺旋排屑机组成；所述密闭筛分装置的顶端上设置有出气口。密闭筛分装置的密闭箱上设置有进料口、出料口、废料出口以及出气口；该进料口位于振动筛分网最高端一侧正上方的密闭箱上，该出料口位于收集池的底端，该废料出口与螺旋排屑机连通，且出气口位于密闭箱的顶端。
所述除硫装置由盛装有除硫液的除硫密闭容器，设置在除硫密闭容器底端的进气口和出料口，以及设置在除硫密闭容器顶端的出气口和进料口组成。所述除硫装置的进气口和出料口分别位于除硫装置的底端两侧，所述除硫装置的出气口和进料口则分别位于除硫装置顶端的两侧。
上述各部件之间的连接关系如下：
所述密闭筛分装置的出气口和排气装置的出气口均连接于除硫装置的进气口上，该硫装置的进气口则与排气装置的出气口连通。
其中，所述除硫液为氢氧化钠。
本发明中泥浆的具体筛分过程如下：
（1）泥浆通过排液泥浆泵抽入排气装置中，该泥浆分离出硫化氢气体，
（2）分离后的泥浆进入密闭筛分装置中，通过密闭筛分装置再次使泥浆中的硫化氢气体挥发出来，并且通过密闭筛分装置将泥浆分离成回收浆液和颗粒废料；
（3）将步骤（1）中的硫化氢气体和步骤（2）中的硫化氢气体均通入除硫装置中进行除硫，除硫后的气体则返回到排气装置中。
本实施例中密闭筛分装置筛分出的回收浆液可直接通过管道输送到钻头处，进而达到了气体和液体均循环的目的，进而能有效隔绝操作人员与泥浆之间的接触，极大地保证了操作人员的安全。
实施例2
本实施例与实施例1的区别仅仅在于，所述排气装置的数量为两个，且分别命名为第一排气装置和第二排气装置，具体连接结构如下：
所述第一排气装置的进料口与排液泥浆泵的出料口连通，第一排气装置的出料口与第二排气装置的进料口连通，该第一排气装置的出料口与第二排气装置的进料口之间还设置有增压泵，所述第二排气装置的出料口与密闭筛分装置的进料口连通。
所述第一排气装置的出气口与第二排气装置的出气口均与除硫装置的进气口连通，该除硫装置的出气口则通过三通阀与第一排气装置和第二排气装置的进气口连通。
实施例3
本实施例与实施例1的区别仅仅在于，所述排气装置的密封腔体上好设置有惰性气体入口。所述除硫装置的进气口上设置有抽气泵。
使用时，通过该惰性气体入口通入惰性气体即可，本发明中优选地惰性气体为氩气。
实施例4
本实施例与实施例1～3任一项所述的高含硫油气田用除硫密闭振动筛分系统的区别在于：所述密闭筛分装置的废料出口上还连接有一个收料装置。
为了能对照出本发明的除硫效果，本发明给出了对照组，其具体操作步骤如下：在实施例1的基础上去除了排气装置，直接将泥浆通入密闭筛分装置进行筛分。
通过对泥浆和回收浆液进行硫化氢含量检测，得出以下结果：
泥浆中硫化氢含量为850ppm，实施例1中回收浆液的硫化氢含量为120ppm，实施例2中回收浆液的硫化氢含量为100ppm，实施例3中回收浆液的硫化氢含量为50ppm，实施例4中回收浆液的硫化氢含量为50ppm，而对照组中回收浆液的硫化氢含量为313ppm。
上述实施例仅为本发明的优选实施例，并非对本发明保护范围的限制，但凡采用本发明的设计原理，以及在此基础上进行非创造性劳动而作出的变化，均应属于本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1. 高含硫油气田用除硫密闭振动筛分系统，其特征在于：包括排液泥浆泵、排气装置、密闭筛分装置和除硫装置；
所述排气装置由密封腔体，设置在密封腔体顶端的进料口和出气口，以及设置在密封腔体底端的出料口和进气口组成；
所述密闭筛分装置的顶端上设置有出气口；
所述除硫装置由盛装有除硫液的除硫密闭容器，设置在除硫密闭容器底端的进气口和出料口，以及设置在除硫密闭容器顶端的出气口和进料口组成；
该密闭筛分装置的出气口和排气装置的出气口均连接于除硫装置的进气口上，该硫装置的进气口则与排气装置的出气口连通。
2. 根据权利要求1所述的高含硫油气田用除硫密闭振动筛分系统，其特征在于：所述密闭筛分装置由密闭箱，安装在密闭箱内部倾斜设置的振动筛分网，设置在振动筛分网正下方的收集池，以及设置在振动筛分网最低端一侧正下方的螺旋排屑机组成。
3. 根据权利要求2所述的高含硫油气田用除硫密闭振动筛分系统，其特征在于：所述密闭筛分装置的密闭箱上设置有进料口、出料口、废料出口以及出气口；该进料口位于振动筛分网最高端一侧正上方的密闭箱上，该出料口位于收集池的底端，该废料出口与螺旋排屑机连通，且出气口位于密闭箱的顶端。
4. 根据权利要求3所述的高含硫油气田用除硫密闭振动筛分系统，其特征在于：所述密闭筛分装置的废料出口上还连接有一个收料装置。
5. 根据权利要求1～4任一项所述的高含硫油气田用除硫密闭振动筛分系统，其特征在于：所述除硫液为氢氧化钠。
6. 根据权利要求5所述的高含硫油气田用除硫密闭振动筛分系统，其特征在于：所述除硫装置的进气口和出料口分别位于除硫装置的底端两侧，所述除硫装置的出气口和进料口则分别位于除硫装置顶端的两侧。
7. 根据权利要求5所述的高含硫油气田用除硫密闭振动筛分系统，其特征在于：所述排气装置的密封腔体上还设置有惰性气体入口。
8. 根据权利要求7所述的高含硫油气田用除硫密闭振动筛分系统，其特征在于：所述除硫装置的进气口上设置有抽气泵。
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