CN105781455A - 钻井液回收固控装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种钻井液回收固控装置，包括带式筛，带式筛的上方设有压带装置；所述的压带装置中，压带绕过压带从动辊和被驱动装置驱动旋转的压带主动辊，压带的下层与带式筛中带式筛网的上层接触；压带的下层与带式筛网的上层运动方向一致；带式筛网的上层上游端为进料端，压带的下层的上游端与带式筛网的上层上游端之间有一段间距。在带式筛网上层下方和压带下层的上方设有压辊；压辊表面设有压辊柔性层。采用以上的结构，具有以下的有益效果：在体积增加不多的前提下，以挤压代替振动方式进行筛分，结合带式筛与压滤机的优点，大幅提高了筛分效率，提高钻井液的处理量，能够满足钻井施工的处理要求。

Description

钻井液回收固控装置

技术领域

本发明涉及石油钻井领域，特别是一种钻井液回收固控装置。

背景技术

对于钻井液固控系统设备的发展趋势之一：是以改进钻井液振动筛性能为核心，简化现有的由钻井液振动筛、除气器、除砂器、除泥器、离心机等组成的多级固控系统，争取在一般钻井条件下，用振动筛和离心机组成的两级固控代替现在的多级固控系统。因此，必须提高钻井液振动筛的性能，而提高钻井液振动筛的性能的核心是细化筛网。但高目数振动筛的钻井液处理量较少，特别是超细目振动筛的钻井液处理量极少。

如今，常用的钻井液振动筛筛网上、下都是处于正常大气压下的非密闭工作环境。为了获得较大的钻井液处理量，通常采用增大激振力的方案。但是激振力的增大会导致振动筛整机的稳定性变差以及造成钻井液在筛面严重飞溅。在一定的激振力的作用下，为了提高钻井液处理量，现有的振动筛只有通过切换使用不同激振轨迹来增加钻井液处理量。

中国专利文献CN104001665A公开了一种环带式泥浆振动筛，可以安装目数在120~200的细筛网，且筛网为往复循环的结构。存在的问题是筛分效率仍需进一步提高，泥浆回收效率难以满足钻井施工的要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种钻井液回收固控装置，能够进一步提高筛分效率，满足施工要求。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种钻井液回收固控装置，包括带式筛，带式筛的上方设有压带装置；

所述的压带装置中，压带绕过压带从动辊和被驱动装置驱动旋转的压带主动辊，压带的下层与带式筛中带式筛网的上层接触；

压带的下层与带式筛网的上层运动方向一致；

带式筛网的上层上游端为进料端，压带的下层的上游端与带式筛网的上层上游端之间有一段间距。

在带式筛网的上层下方设有带式筛支承辊，带式筛支承辊位于压带从动辊或压带主动辊的一侧。

在带式筛网上层下方和压带下层的上方设有压辊；

压辊表面设有压辊柔性层。

所述的压辊沿着上下方向成对布置；

或者所述的压辊上下交错布置。

所述的压带为橡胶带；

或者所述的压带为筛网带，压带的下层上方设有倾斜布置的卸料刮板。

带式筛网的上层下方设有至少一个负压腔，负压腔与抽真空装置连接。

所述的负压腔有多个，沿着带式筛网的上、下游方向布置，各个负压腔通过支管与总管连接，总管与抽真空装置连接，在支管上设有电控阀。

负压腔的顶端通过负压腔顶端密封条与带式筛网密封连接；

负压腔的侧壁通过负压腔辊密封条与带式筛支承辊或压辊密封连接。

带式筛网进料端的上方设有初筛；

在带式筛支承辊或压辊设有振动装置。

所述的带式筛中，带式筛网绕过带式筛从动辊和被驱动装置驱动旋转的带式筛主动辊；

带式筛主动辊的直径大于压带主动辊的直径。

本发明提供的一种钻井液回收固控装置，通过采用以上的结构，具有以下的有益效果：

1、在体积增加不多的前提下，以挤压代替振动方式进行筛分，结合带式筛与压滤机的优点，克服了带式筛筛分效率低和压滤机装卸料不方便的问题，大幅提高了筛分效率，提高钻井液的处理量，能够满足钻井施工的处理要求。

2、能够使用高目数的带式筛网，例如80~200目。经过本发明的装置处理了的钻井液固相含量极大降低，固相粒度大幅减小。因此，降低了本发明之后的固控设备的处理要求、处理量和负荷。同时，当筛网的目数达到一定数量后，可以用本发明的装置和离心机组成的两级固控系统代替现在的多级固控系统，从而可以节省钻井固控系统的设备购买费用及其维修费用。

3、在排渣口，即带式筛的下游侧，被处理过后的岩屑的含液量大幅降低，钻井液耗损量减少，钻井液的回收率大幅提高，降低了生产成本。

4、由于可以用本发明的装置和离心机组成两级固控系统代替现在的由钻井液振动筛、除气器、除砂器、除泥器、离心机等组成的多级固控系统。因此，大大降低了钻井液固控系统的总功率及其能耗。也大大降低了钻井液固控系统的占地面积，从而使本发明的装置能够用于对空间严格限制的钻井平台，如海洋钻井平台等。

5、在优选的方案中，配合负压腔的结构，进一步提高了钻井液的处理回收效率。

6、设置的初筛能够快速的筛分较大的岩屑，例如3mm以上的岩屑，从而避免损坏带式筛网和压辊，并提高筛分效率。

7、将压带也设置为筛网带，能够从上面两面同时筛分，进一步提高了筛分效率。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

图1为本发明的主视结构示意图。

图2为本发明中负压腔与带式筛网和压辊的密封结构示意图。

图3为本发明的另一优选结构的主视示意图。

图4为图3中的A向示意图。

图中：带式筛1，带式筛主动辊11，带式筛从动辊12，带式筛张紧辊13，带式筛支承辊14，带式筛网15，压带装置2，压带从动辊21，压带主动辊22，压带张紧辊23，压带24，负压腔3，负压腔顶端密封条31，负压腔辊密封条32，振动装置33，抽真空泵4，离心分离器5，初筛6，缓存料斗7，卸料刮板8，压辊9，压辊柔性层91。

具体实施方式

实施例1：

本例中的上游和下游是以钻井液的流向进行区分的，钻井液流入的一端为上游，另一端为下游。

如图1中，一种钻井液回收固控装置，包括带式筛1，所述的带式筛1中，带式筛网15绕过带式筛从动辊12和被驱动装置驱动旋转的带式筛主动辊11；驱动装置为常用的电机、减速器和传动机构等，此处不再赘述，图中未示出驱动装置。如图1、3中，带式筛1的带式筛网15的上层，从左到右运行。

如图1、3中，带式筛1的上方设有压带装置2；

所述的压带装置2中，压带24绕过压带从动辊21和被驱动装置驱动旋转的压带主动辊22，压带24的下层与带式筛1中带式筛网15的上层接触；

优选的如图1、3中，带式筛主动辊11的直径大于压带主动辊22的直径。由此结构，能够缩小整个装置的体积。

在带式筛1设有带式筛张紧辊13，压带装置2设有压带张紧辊23，由此结构，使带式筛网15和压带24张紧，优选的方案中，带式筛张紧辊13和压带张紧辊23上设有振动装置33。由此结构，便于清理筛面的岩屑。或者还设有清水盘，带式筛网15经过清水盘的时候清洗筛面。

进一步优选的，在带式筛1和压带装置2下游端的辊设有除渣刮板，以将带式筛网15和压带24上的岩屑刮掉。

压带24的下层与带式筛网15的上层运动方向一致；

带式筛网15的上层上游端为进料端，压带24的下层的上游端与带式筛网15的上层上游端之间有一段间距，如图1、3中所示，以便于钻井液的进料。

使用时，钻井液从上游进入到带式筛网15的上层，随着带式筛网15的运行，钻井液进入到带式筛网15的上层与压带24的下层之间，控制钻井液的进料量，当钻井液受挤压向两侧延展时，当距离边缘一段距离的位置，钻井液基本被过滤，仅剩下不流动的固体，岩屑等固体从下游排出，被除渣刮板刮下。带式筛网15和压带24经过清理，包括但不限于水洗、振动和刮除后，再次进入工作位置，即带式筛网15的上层和压带24的下层。

优选的方案如图1、3中，在带式筛网15的上层下方设有带式筛支承辊14，带式筛支承辊14位于压带从动辊21或压带主动辊22的一侧。位于上游侧的辊可以是压带从动辊21，也可以是压带主动辊22，带式筛支承辊14位于压带从动辊21或压带主动辊22的前侧或后侧，优点在于使带式筛网15与压带24能够留有一定间隙，避免钻井液在靠近上游的位置，因为压力的挤压从带式筛网15的两侧溢出。

优选的方案如图1、3中，在带式筛网15上层下方和压带24下层的上方设有压辊9，由此结构，进一步提高筛分效率和钻井液处理量；压辊9表面设有压辊柔性层91。由此结构，避免压坏带式筛网15。

优选的方案如图1、3中，所述的压辊9沿着上下方向成对布置；或者所述的压辊9上下交错布置。或者上述两种布置方式的组合，在上游侧，压辊9上下交错布置，以使带式筛网15和压带24能够产生一定的间隙，而在下游侧，压辊9沿着上下方向成对布置，以提高筛分的效果，使钻井液尽可能的被滤过回收。

可选的方案中，所述的压带24为橡胶带；

另一可选的方案如图3、4中，所述的压带24为筛网带，压带24的下层上方设有倾斜布置的卸料刮板8。由此结构，能够实现从上、下两个方向进行筛分，以提高筛分效率，卸料刮板8倾斜并固定设置，在侧向分力的作用下，筛分的钻井液沿着卸料刮板8被刮下，如图4中所示。

优选的方案如图1、3中，在带式筛支承辊14或压辊9设有振动装置33。由此结构，通过振动装置33带动带式筛网15振动，进一步提高筛分效率。

实施例2：

在实施例1的基础上，优选的方案如图1、3中，带式筛网15的上层下方设有至少一个负压腔3，负压腔3与抽真空装置4连接。由此结构，当钻井液进入到带式筛网15的上层与压带24的下层之间，对负压腔3抽真空能够进一步提高筛分的效率，尤其适用于高目数的带式筛网。

优选的如图1、3中，带式筛主动辊11的直径大于压带主动辊22的直径。由此结构，能够缩小整个装置的体积，并且便于布置负压腔3。

所述的负压腔3有多个，沿着带式筛网15的上、下游方向布置，各个负压腔3通过支管与总管连接，总管与抽真空装置4连接，在支管上设有电控阀。由此结构，通过控制电控阀的通断，以控制负压腔3的工作状态，降低能耗，提高负压腔3的真空度，并能够通过脉冲的方式，产生振动，从而进一步提高提高筛分的效率。

优选的方案如图2中，负压腔3的顶端通过负压腔顶端密封条31与带式筛网15密封连接；

负压腔3的侧壁通过负压腔辊密封条32与带式筛支承辊14或压辊9密封连接，负压腔辊密封条32具有向外突出的结构，当负压腔3被抽真空，负压腔辊密封条32在负压的作用下，更紧的压在带式筛支承辊14或压辊9的表面。由此结构，使负压腔3可靠密封，以提高负压腔3内的真空度。

抽真空装置4的排气端与离心分离器5连接，以实现气液分离。所述的离心分离器中，圆柱形筒体底部与圆锥形筒体连接，圆锥形筒体的底部开放，抽真空泵的排气端的管路与圆柱形筒体切向连接，圆柱形筒体的顶部设有排气管，排气管的底部伸入到圆柱形筒体内，排气管的底部位于抽真空泵的排气端的管路之下。由此结构，当钻井液和空气的混合物进入到圆柱形筒体，在离心力的作用下钻井液靠近圆柱形筒体的内壁，并在重力作用下沉降，而空气则从排气管被排出。最后通过圆锥形筒体收集钻井液。

进一步优选的方案如图1、3中，带式筛网15进料端的上方设有初筛6；初筛6采用较大的网孔，例如边长3~6mm的网孔，从而快速筛分较大的岩屑，避免损坏带式筛网15，同时进一步提高筛分效率。所述的初筛6为振动筛。

在初筛6的上方设有缓存料斗7，由此结构，确保均匀进料，并便于控制钻井液的进料量。

优选的方案如图1、3中，在带式筛支承辊14或压辊9设有振动装置33。振动装置33也可以设置在负压腔3的侧壁。由此结构，通过振动装置33带动带式筛网15振动，进一步提高筛分效率。

上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本申请中的实施例及实施例中的特征在不冲突的情况下，可以相互任意组合。本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种钻井液回收固控装置，包括带式筛（1），其特征是：带式筛（1）的上方设有压带装置（2）；

所述的压带装置（2）中，压带（24）绕过压带从动辊（21）和被驱动装置驱动旋转的压带主动辊（22），压带（24）的下层与带式筛（1）中带式筛网（15）的上层接触；

压带（24）的下层与带式筛网（15）的上层运动方向一致；

带式筛网（15）的上层上游端为进料端，压带（24）的下层的上游端与带式筛网（15）的上层上游端之间有一段间距。

2.根据权利要求1所述的一种钻井液回收固控装置，其特征是：在带式筛网（15）的上层下方设有带式筛支承辊（14），带式筛支承辊（14）位于压带从动辊（21）或压带主动辊（22）的一侧。

3.根据权利要求1所述的一种钻井液回收固控装置，其特征是：在带式筛网（15）上层下方和压带（24）下层的上方设有压辊（9）；

压辊（9）表面设有压辊柔性层（91）。

4.根据权利要求3所述的一种钻井液回收固控装置，其特征是：所述的压辊（9）沿着上下方向成对布置；

或者所述的压辊（9）上下交错布置。

5.根据权利要求1所述的一种钻井液回收固控装置，其特征是：所述的压带（24）为橡胶带；

或者所述的压带（24）为筛网带，压带（24）的下层上方设有倾斜布置的卸料刮板（8）。

6.根据权利要求1所述的一种钻井液回收固控装置，其特征是：带式筛网（15）的上层下方设有至少一个负压腔（3），负压腔（3）与抽真空装置（4）连接。

7.根据权利要求6所述的一种钻井液回收固控装置，其特征是：所述的负压腔（3）有多个，沿着带式筛网（15）的上、下游方向布置，各个负压腔（3）通过支管与总管连接，总管与抽真空装置（4）连接，在支管上设有电控阀。

8.根据权利要求6所述的一种钻井液回收固控装置，其特征是：负压腔（3）的顶端通过负压腔顶端密封条（31）与带式筛网（15）密封连接；

负压腔（3）的侧壁通过负压腔辊密封条（32）与带式筛支承辊（14）或压辊（9）密封连接。

9.根据权利要求7所述的一种钻井液回收固控装置，其特征是：带式筛网（15）进料端的上方设有初筛（6）；

在带式筛支承辊（14）或压辊（9）设有振动装置（33）。

10.根据权利要求1所述的一种钻井液回收固控装置，其特征是：所述的带式筛（1）中，带式筛网（15）绕过带式筛从动辊（12）和被驱动装置驱动旋转的带式筛主动辊（11）；

带式筛主动辊（11）的直径大于压带主动辊（22）的直径。