CN104922963A - 采用超声波陶瓷过滤机分离装置过滤钻井泥浆的工艺方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种采用超声波陶瓷过滤机分离装置过滤钻井泥浆的工艺方法，其中过滤设备包括机架、泥浆槽、输送台及泥浆分离机构，泥浆分离机构安装在机架上，且与泥浆槽连通，泥浆分离机构包括过滤室、陶瓷过滤板、真空泥浆收集罐以及下料机构，其中陶瓷过滤板位于过滤室内，过滤室通过转子安装在机架上，另通过导流管与真空泥浆收集罐连通，真空泥浆收集罐包括泥浆收集罐及真空泵，其中下料机构安装在机架上并与过滤室相抵，其过滤工艺方法包括钻井泥浆收集、一次过滤、二次过滤、滤饼剥离、过滤室清理及循环过滤等六步。本发明工艺设备结构设计合理，清理工艺自动化程度高，并可在进行泥浆过滤的同时，对过滤设备进行有效的清理工作。

Description

采用超声波陶瓷过滤机分离装置过滤钻井泥浆的工艺方法

技术领域

本发明涉及一种采用超声波陶瓷过滤机分离装置过滤钻井泥浆的工艺方法，属钻进设备技术领域。

背景技术

随着石油天然气资源的勘探开发，但在勘探过程中钻机排除大量的岩屑及废液，这些废液中在含有大量的水份及岩屑的同时，另含有大量重金属及各种无机盐类和大分子有机化合物等，导致地下水源污染、粉尘携砂使周边生态脆弱性，因此，钻井液必须经过必要的泥浆分离等处理，实现无害化处理达标方可排放到自然环境中，以避免造成周边严重的环境污染。为了有效的对钻井液进行固液分离，当前主要是通过利用大型的板矿压滤机同时具备筛选、过滤等功能的泥浆分离设备对钻井液进行处理，但在实际使用中发现，当期使用的该类设备体积及自重较大，歇式工况导致其场地适应能不足，不能有效满足多种复杂户外场地使用需要，同时在运行过程中自动化程度低，操作人员的劳动强度极大且过滤效率及过滤质量较差，运行能耗也相对较大，于此同时，还需频繁对筛选及过滤部件进行停机检修或更换，也导致了设备的运行稳定性较差，运行及维护成本较高，难以有效满足对钻进液清理作业的需要，因此针对这一现状，迫切需要开发一种新型钻井泥浆分离装置，以满足实际使用的需要。

发明内容

本发明的目的是提供一种陶瓷过微孔负压过滤工艺对钻井泥浆分离装置及基于该装置的过滤工艺方法。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种采用超声波陶瓷过滤机分离装置，包括机架、泥浆槽、输送台及泥浆分离机构，其中泥浆分离机构安装在机架上，并位于泥浆槽、输送台正上方，且与泥浆槽连通，泥浆分离机构包括过滤室、陶瓷过滤板、真空泥浆收集罐以及下料机构，其中陶瓷过滤板位于过滤室内，且陶瓷过滤板上均布直径不大于500目的过滤孔，过滤室通过转子安装在机架上，另通过导流管与真空泥浆收集罐连通，真空泥浆收集罐包括泥浆收集罐及真空泵，且真空泵分别与过滤室及泥浆收集罐相互连通，其中下料机构安装在机架上并与过滤室相抵，所述的下料机构包括刮刀及超声波振荡器。

进一步的，所述的过滤室通过双向换向控制阀与真空泵连通。

进一步的，所述的导流管上另设清洗剂添加管及反冲洗管。

一种采用超声波陶瓷过滤机分离装置过滤钻井泥浆的工艺方法，包括如下步骤：

第一步，钻井泥浆收集，通过泥浆输送管道，将钻井过程中所产生的泥浆输送到泥浆槽中并进行存储；

第二步，一次过滤，驱动泥浆分离机构的转子旋转，并同时启动真空泵泵且将真空泵导流管与过滤室及泥浆收集罐连通，同时在转子带动作用下滤室室依次通过与泥浆槽，并当过滤室通过泥浆槽时，过滤室均浸没在泥浆槽的泥浆内，同时过滤室在真空泵的作用下，一方面将泥浆槽内泥浆中的水份及直径小于过滤板过滤孔直径的固体颗粒传输到泥浆收集罐内并存放，另一方面将部分含有大量水份且直径大于过滤板过滤孔直径的固体颗粒吸附在过滤室外表面上，并形成滤饼随过滤室离开泥浆槽；

第三步，二次过滤，过滤室离开泥浆槽后，过滤室内利用真空泵形成的负压环境，继续对滤饼内的水份及小直径固体颗粒进行吸附回收，同时对滤饼进行脱水干燥，且该过滤过程从滤饼离开泥浆槽一直持续到泥浆分离机构的下料机构处；

第四步，滤饼剥离，过滤室在转子驱动作用下从泥浆槽逐渐旋转到泥浆分离机构的下料机构处，同通过下料机构的刮刀及超声波震荡作用，将滤饼从过滤室外壁上剥离，并将剥离下的滤饼通过输送台转运到指定位置；

第五步，过滤室清理，在完成滤饼剥离后，过滤室随转子继续旋转并通过转换阀与真空泵连通，使过滤室内呈高压状态，并利用高压气流及外部超声波震荡作用对过滤板过滤孔及过滤室侧壁内滞留的滤饼颗粒进行清理；

第六步，循环过滤，经过第五步清理过后的过滤室在转子驱动作用，再次进入到泥浆槽中，并再次从第二步开始重复整个过滤过程。

进一步的，所述的第五步中另可利用导流管上的清洗剂添加管及反冲洗管向过滤室内充入清洁剂对过滤室及过滤板进行清理。

本发明较传统的钻井泥浆分离设备及钻井泥浆清理工艺，设备结构设计合理，零部件布局紧凑，清理工艺自动化程度高、劳动强度下且能耗相对较低，且整个泥浆过滤过程集成化程度高，设备运行稳定性及可靠性好，并可在进行泥浆过滤的同时，对过滤设备进行有效的清理工作，从而达到提高过滤部件的过滤质量，延长过滤部件的使用寿高的目的，并有助于降低了设备运行成本及日常维护成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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。

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明使用方法流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明的附图对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

如图1所示的一种采用超声波陶瓷过滤机分离装置，包括机架1、泥浆槽2、输送台3及泥浆分离机构，其中泥浆分离机构安装在机架1上，并位于泥浆槽2、输送台3正上方，且与泥浆槽2连通，泥浆分离机构包括过滤室4、陶瓷过滤板5、真空泥浆收集罐6及下料机构7，其中陶瓷过滤板5位于过滤室4内，且陶瓷过滤板5上均布直径不大于500目的过滤孔8，过滤室4通过转子9安装在机架1上，另通过导流管10与真空泥浆收集罐连通，真空泥浆收集罐6包括泥浆收集罐61及真空泵62，且真空泵62分别与过滤室4及泥浆收集罐61相互连通，其中下料机构7安装在机架1上并与过滤室4相抵，所述的下料机构7包括刮刀71及超声波振荡器72。

本实施例中，所述的过滤室4通过双向换向控制阀9与真空泵62连通。

本实施例中，所述的导流管10上另设清洗剂添加管11及反冲洗管12。

如图2所示的一种采用超声波陶瓷过滤机分离装置过滤钻井泥浆的工艺方法，包括如下步骤：

第一步，钻井泥浆收集，通过泥浆输送管道，将钻井过程中所产生的泥浆输送到泥浆槽2中并进行存储；

第二步，一次过滤，驱动泥浆分离机构的转子9旋转，并同时启动真空泵62泵且将真空泵导流管10与过滤室4及泥浆收集罐61连通，同时在转子9带动作用下滤室室4依次通过与泥浆槽2，并当过滤室4通过泥浆槽2时，过滤室4均浸没在泥浆槽2的泥浆内，同时过滤室4在真空泵62的作用下，一方面将泥浆槽2内泥浆中的水份及直径小于过滤板5过滤孔8直径的固体颗粒传输到泥浆收集罐61内并存放，另一方面将部分含有大量水份且直径大于过滤板5过滤孔直径8的固体颗粒吸附在过滤室4外表面上，并形成滤饼随过滤室4离开泥浆槽；

第三步，二次过滤，过滤室4离开泥浆槽后，过滤室4内利用真空泵62形成的负压环境，继续对滤饼内的水份及小直径固体颗粒进行吸附回收，同时对滤饼进行脱水干燥，且该过滤过程从滤饼离开泥浆槽2一直持续到泥浆分离机构的下料机构7处；

第四步，滤饼剥离，过滤室4在转子9驱动作用下从泥浆槽2逐渐旋转到泥浆分离机构的下料机构7处，同通过下料机构7的刮刀71及超声波震荡72作用，将滤饼从过滤室4外壁上剥离，并将剥离下的滤饼通过输送台3转运到指定位置；

第五步，过滤室清理，在完成滤饼剥离后，过滤室4随转子9继续旋转并通过转换阀与真空泵62连通，使过滤室4内呈高压状态，并利用高压气流及外部超声波震荡作用对过滤板5过滤孔8及过滤室4侧壁内滞留的滤饼颗粒进行清理；

第六步，循环过滤，经过第五步清理过后的过滤室4在转子9驱动作用，再次进入到泥浆槽2中，并再次从第二步开始重复整个过滤过程。

本实施例中，所述设备运行较长时间后，可利用导流管上的清洗剂添加管及反冲洗管向过滤室内充入清洁剂对过滤室及过滤板进行全面冲洗，且冲洗时另可由超声波振荡协同进行。

本发明较传统的钻井泥浆分离设备及钻井泥浆清理工艺，设备结构设计合理，零部件布局紧凑，清理工艺自动化程度高、劳动强度下且能耗相对较低，且整个泥浆过滤过程集成化程度高，设备运行稳定性及可靠性好，并可在进行泥浆过滤的同时，对过滤设备进行有效的清理工作，从而达到提高过滤部件的过滤质量，延长过滤部件的使用寿高的目的，并有助于降低了设备运行成本及日常维护成本。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明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发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种采用超声波陶瓷过滤机分离装置过滤钻井泥浆的工艺方法，其特征在于：其包括以下步骤：

第一步，钻井泥浆收集，通过泥浆输送管道，将钻井过程中所产生的泥浆输送到泥浆槽中并进行存储；

第二步，一次过滤，驱动泥浆分离机构的转子旋转，并同时启动真空泵泵且将真空泵导流管与过滤室及泥浆收集罐连通，同时在转子带动作用下滤室室依次通过与泥浆槽，并当过滤室通过泥浆槽时，过滤室均浸没在泥浆槽的泥浆内，同时过滤室在真空泵的作用下，一方面将泥浆槽内泥浆中的水份及直径小于过滤板过滤孔直径的固体颗粒传输到泥浆收集罐内并存放，另一方面将部分含有大量水份且直径大于过滤板过滤孔直径的固体颗粒吸附在过滤室外表面上，并形成滤饼随过滤室离开泥浆槽；

第三步，二次过滤，过滤室离开泥浆槽后，过滤室内利用真空泵形成的负压环境，继续对滤饼内的水份及小直径固体颗粒进行吸附回收，同时对滤饼进行脱水干燥，且该过滤过程从滤饼离开泥浆槽一直持续到泥浆分离机构的下料机构处；

第四步，滤饼剥离，过滤室在转子驱动作用下从泥浆槽逐渐旋转到泥浆分离机构的下料机构处，同通过下料机构的刮刀及超声波震荡作用，将滤饼从过滤室外壁上剥离，并将剥离下的滤饼通过输送台转运到指定位置；

第五步，过滤室清理，在完成滤饼剥离后，过滤室随转子继续旋转并通过转换阀与真空泵连通，使过滤室内呈高压状态，并利用高压气流及外部超声波震荡作用对过滤板过滤孔及过滤室侧壁内滞留的滤饼颗粒进行清理；

第六步，循环过滤，经过第五步清理过后的过滤室在转子驱动作用，再次进入到泥浆槽中，并再次从第二步开始重复整个过滤过程。

2.根据权利要求1所述的采用超声波陶瓷过滤机分离装置过滤钻井泥浆的工艺方法，其特征在于：所述的第五步中另可利用导流管上的清洗剂添加管及反冲洗管向过滤室内充入清洁剂对过滤室及过滤板进行清理。

3.一种采用超声波陶瓷过滤机分离装置，其特征在于：所述的钻井泥浆超声波陶瓷过滤的设备包括包括机架、泥浆槽、输送台及泥浆分离机构，其中泥浆分离机构安装在机架上，并位于泥浆槽、输送台正上方，且与泥浆槽连通，其特征在于：所述的泥浆分离机构包括过滤室、陶瓷过滤板、真空泥浆收集罐以及下料机构，其中所述的陶瓷过滤板位于过滤室内，且陶瓷过滤板上均布直径不大于500目的过滤孔，所述的过滤室通过转子安装在机架上，另通过导流管与真空泥浆收集罐连通，所述的真空泥浆收集罐包括泥浆收集罐及真空泵，且真空泵分别与过滤室及泥浆收集罐相互连通，其中所述的下料机构安装在机架上并与过滤室相抵，所述的下料机构包括刮刀及超声波振荡器。

4.根据权利要求3所述的一种采用超声波陶瓷过滤机分离装置，其特征在于，所述的过滤室通过双向换向控制阀与真空泵连通。

5.根据权利要求3所述的一种采用超声波陶瓷过滤机分离装置，其特征在于，所述的导流管上另设清洗剂添加管及反冲洗管。