CN110397414B - 一种钻井液有效固相颗粒回收再利用装置及回收方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的一种钻井液有效固相颗粒回收再利用装置，包括中速离心机通过管道G1依次连接中速离心机供液泵和第一离心机供液仓，中速离心机通过管道G2连接第二离心机供液仓，中速离心机通过管道G3连接第一旋流漏斗，第一旋流漏斗通过管道G4依次连接第一旋流漏斗供液泵和第二离心机供液仓，第一旋流漏斗连接储备罐；第二离心机供液仓连接高速离心单元。本发明通过与离心机、供液泵和旋流漏斗配合使用，使分离排出的钻井液固相物质能即刻重新混合成有用的钻井液，使重晶石等有效固相材料重新进入循环系统，节省泥浆材料成本，减少泥浆废弃物的排出，与现有的钻井液有效固相回收方法相比，能够有效收集离心机排出的固相物质，减少排出浪费。
Description
技术领域
本发明属于石油钻井液再利用工艺技术领域，具体涉及一种钻井液有效固相颗粒回收再利用装置，本发明还涉及一种钻井液有效固相颗粒回收再利用的回收方法。
背景技术
在石油钻井过程中，钻井液的主要作用是携带井底返回的岩屑和砂粒、保持井底压力。在钻井液的循环过程中，为了保证钻井泵和其它钻井设备的工作条件，提高钻井效率，需要在泥浆中添加膨润土、有机盐、重晶石、铁矿粉等材料。而这些材料的成本比较高，因此要求能够重复循环使用。
在常规的钻井液循环系统中，配置有振动筛、除气器、除砂器、除泥器、中速离心机和高速离心机等固相处理设备。其中：振动筛、除气器、除砂器、除泥器等设备处理钻井液的过程中，处理掉的多是颗粒较大的岩屑，其中有用泥浆材料固相损失较小；但钻井液在经过离心机时，有大量小颗粒物质要被分离出来，这就造成处理掉的不仅仅是无用的固相物质，还把很大一部分需要重新进入钻井液循环系统中的重晶石、铁矿粉等有用物质也分离出来，造成极大的浪费。同时，重晶石、铁矿粉等材料密度高，再由离心机排出口重新进入到钻井液中时如不及时搅拌极易产生沉淀，使泥浆密度发生变化，严重时会导致井下事故的发生。
发明内容
本发明的第一个目的是提供一种钻井液有效固相颗粒回收再利用装置，解决了常规钻井液循环系统中，造成重晶石、铁矿粉等有用物质浪费的问题，同时常规离心机排出固相进入钻井液时易产生沉淀、混合不均的问题。
本发明的第二个目的是提供一种钻井液有效固相颗粒回收再利用的回收方法，解决了常规钻井液循环系统使用过程中，造成重晶石、铁矿粉等有用物质浪费的问题。
本发明所采用的第一个技术方案是，一种钻井液有效固相颗粒回收再利用装置，包括中速离心机，中速离心机通过管道G1依次连接中速离心机供液泵和第一离心机供液仓，中速离心机的出液口通过管道G2连接第二离心机供液仓，中速离心机的排砂口通过管道G3连接第一旋流漏斗的进料口，第一旋流漏斗的进液口还通过管道G4依次连接第一旋流漏斗供液泵和第二离心机供液仓，第一旋流漏斗出液口连接储备罐；
第二离心机供液仓还连接高速离心单元。
本发明的特征还在于；
高速离心单元包括高速离心机，高速离心机通过管道G5依次连接高速离心机供液泵和第二离心机供液仓，高速离心机的出液口通过管道G6连接吸入仓，高速离心机的出料口通过管道G7连接第二旋流漏斗的进料口，第二旋流漏斗的进液口还通过管道G8依次连接第二旋流漏斗供液泵和吸入仓，第二旋流漏斗的出液口连接储备罐。
中速离心机型号为LW450×1000-N；第一旋流漏斗型号为XLH200F。
高速离心机型号为LW355×1257-N；第二旋流漏斗型号为XLH200F。
本发明所采用的第二个技术方案是，一种钻井液有效固相颗粒回收再利用的回收方法，包括以下步骤：
步骤1，启动中速离心机和中速离心机供液泵；
中速离心机供液泵开始工作，将第一离心机供液仓中的钻井液通过管道G1运送至中速离心机，中速离心机开始做离心运动，钻井液分层，将钻井液上层液经所述中速离心机出液口、通过管道G2传送至第二离心机供液仓，将钻井液下层液的固相颗粒经所述中速离心机的排砂口排出，通过管道G3到达第一旋流漏斗；
步骤2，启动第一旋流漏斗和第一旋流漏斗供液泵；
第一旋流漏斗供液泵工作，将第二离心机供液仓中的钻井液a通过管道G4送达至第一旋流漏斗，此时第一旋流漏斗开始工作产生旋流，得到混合钻井液a，随后将混合钻井液a送至储备罐循环使用；
步骤3，启动高速离心机和高速离心机供液泵；
高速离心机供液泵开始工作，将第二离心机供液仓中的钻井液a通过管道G5运送至高速离心机，此时高速离心机开始做离心运动，钻井液a分层，将钻井液a上层液经所述高速离心机出液口、通过管道G6传送至吸入仓，将钻井液a下层液的固相颗粒经所述高速离心机的排砂口排出，通过管道G7到达第二旋流漏斗；
步骤4，启动第二旋流漏斗和第二旋流漏斗供液泵；
第二旋流漏斗供液泵工作，将吸入仓中的钻井液b通过管道G8送达至第二旋流漏斗，此时第二旋流漏斗开始工作产生旋流，得到混合钻井液b，随后将混合钻井液b送至储备罐循环使用。
本发明的特征还在于；
步骤2中钻井液a具体为钻井液和钻井液上层液的混合液。
钻井液b具体为钻井液和钻井液a上层液的混合液。
中速离心机型号为LW450×1000-N、转速r＝1900-2200r/min、分离粒度为5-9μm。
高速离心机型号为LW355×1257-N、转速r＝2300-3500r/min、分离粒度为2-7μm。
第一旋流漏斗和第二旋流漏斗的型号均为XLH200F，流量均为180m3/h；第一旋流漏斗供液泵和第二旋流漏斗供液泵的流均为240m3/h。
本发明的有益效果是：本发明回收再利用装置通过与离心机、供液泵和旋流漏斗配合使用，使分离排出的钻井液固相物质能即刻重新混合成有用的钻井液，使重晶石等有效固相材料重新进入循环系统；同时大量节省了泥浆材料成本，减轻了加重作业的劳动量；大量减少了泥浆废弃物的排出，为处理废弃物带来方便，而且对于环境的保护有着重要的作用。另外本发明回收方法与现有的钻井液有效固相回收方法相比，能够有效收集离心机排出的固相物质，减少排出浪费，有很好的实用价值。
附图说明
图1是本发明一种钻井液有效固相颗粒回收再利用装置的结构示意图；
图2是传统常规钻井液循环系统的结构示意图。
图中，1.中速离心机，2.中速离心机供液泵，3.第一离心机供液仓，4.第二离心机供液仓，5.高速离心机供液泵，6.高速离心机，7.第一旋流漏斗供液泵，8.第二旋流漏斗供液泵，9.第一旋流漏斗，10.第二旋流漏斗，11.储备罐，12.吸入仓，13.废料池。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
离心机根据其工作转速可分为低速离心机、中速离心机和高速离心机。本发明中中速离心机1的参数为：r＝1900-2200r/min、分离粒度为：5-9μm；高速离心机6的参数为：r＝2300-3500r/min、分离粒度为：2-7μm。
本发明中第一旋流漏斗9和第二旋流漏斗10的液体进口流量为180m3/h；第一旋流漏斗供液泵7和第二旋流漏斗供液泵8的液体进口流量为240m3/h。
本发明一种钻井液有效固相颗粒回收再利用装置，如图1所示，包括中速离心机1，中速离心机1通过管道G1依次连接中速离心机供液泵2和第一离心机供液仓3，中速离心机1的出液口通过管道G2连接第二离心机供液仓4，中速离心机1的排砂口通过管道G3连接第一旋流漏斗9的进料口，第一旋流漏斗9的进液口还通过管道G4依次连接第一旋流漏斗供液泵7和第二离心机供液仓4，第一旋流漏斗9出液口连接储备罐11；
第二离心机供液仓4还连接高速离心单元。
高速离心单元包括高速离心机6，高速离心机6通过管道G5依次连接高速离心机供液泵5和第二离心机供液仓4，高速离心机6的出液口通过管道G6连接吸入仓12，高速离心机6的出料口通过管道G7连接第二旋流漏斗10的进料口，第二旋流漏斗10的进液口还通过管道G8依次连接第二旋流漏斗供液泵8和吸入仓12，第二旋流漏斗10的出液口连接储备罐11。
中速离心机1型号为LW450×1000-N；
第一旋流漏斗9型号为XLH200F。
高速离心机6型号为LW355×1257-N；
第二旋流漏斗10型号为XLH200F。
本发明中通过中速离心机1和高速离心机6两级处理，可分别将钻井液中的有效固相分离出来，再利用旋流漏斗将分离出来的钻井液有效固相充分混合，输送至储备罐11中重新循环使用。
如图1所示，现有的装置结构是包括中速离心机1，中速离心机1通过管道G11依次连接中速离心机供液泵2和第一离心机供液仓3，中速离心机1的出液口通过管道G12连接第二离心机供液仓4，中速离心机1的排砂口将较大一部分固相颗粒直接排放至废料池13；高速离心机6通过管道G13依次连接高速离心机供液泵5和第二离心机供液仓4，高速离心机6的出液口通过管道G14连接吸入仓12，高速离心机6的排砂口将固相颗粒直接排放至废料池13。
本发明一种钻井液有效固相颗粒回收再利用装置的回收方法，工作过程包括以下步骤：
步骤1，启动中速离心机1和中速离心机供液泵2；
中速离心机供液泵2开始工作，将第一离心机供液仓3中的钻井液通过管道G1运送至中速离心机1，中速离心机1开始做离心运动，钻井液分层，将钻井液上层液经所述中速离心机1出液口、通过管道G2传送至第二离心机供液仓4，将钻井液下层液的固相颗粒经中速离心机1的排砂口排出，通过管道G3到达第一旋流漏斗9；
步骤2，启动第一旋流漏斗9和第一旋流漏斗供液泵7；
第一旋流漏斗供液泵7工作，将第二离心机供液仓4中的钻井液a通过管道G4送达至第一旋流漏斗9，此时第一旋流漏斗9开始工作产生旋流，得到混合钻井液a，随后将混合钻井液a送至储备罐11循环使用；
步骤3，启动高速离心机6和高速离心机供液泵5；
高速离心机供液泵5开始工作，将第二离心机供液仓4中的钻井液a通过管道G5运送至高速离心机6，此时高速离心机6开始做离心运动，钻井液a分层，将钻井液a上层液经高速离心机6出液口、通过管道G6传送至吸入仓12，将钻井液a下层液的固相颗粒经高速离心机6的排砂口排出，通过管道G7到达第二旋流漏斗10；
步骤4，启动第二旋流漏斗10和第二旋流漏斗供液泵8；
第二旋流漏斗供液泵8工作，将吸入仓12中的钻井液b通过管道G8送达至第二旋流漏斗10，此时第二旋流漏斗10开始工作产生旋流，得到混合钻井液b，随后将混合钻井液b送至储备罐11循环使用。
钻井液a具体为钻井液和所述钻井液上层液的混合液。
钻井液b具体为钻井液和所述钻井液a上层液的混合液。
本发明以及现有结构和方法相比较，本发明能够将钻井液中原有的大量贵重的、有益的固相材料重新被利用起来，钻井液材料的成本有了明显的降低，工作量也明显减少；同时能对离心机排出的有效固相颗粒与钻井液进行混合，不影响钻井液处理的工艺流程，也减少了废料、废液的排放。
Claims (6)
1.一种钻井液有效固相颗粒回收再利用的回收方法，其特征在于，其中，包括钻井液有效固相颗粒回收再利用装置，装置包括中速离心机(1)，所述中速离心机(1)通过管道G1依次连接中速离心机供液泵(2)和第一离心机供液仓(3)，所述中速离心机(1)的出液口通过管道G2连接第二离心机供液仓(4)，所述中速离心机(1)的排砂口通过管道G3连接第一旋流漏斗(9)的进料口，所述第一旋流漏斗(9)的进液口还通过管道G4依次连接第一旋流漏斗供液泵(7)和所述第二离心机供液仓(4)，所述第一旋流漏斗(9)出液口连接储备罐(11)；
所述第二离心机供液仓(4)还连接高速离心单元；
所述高速离心单元包括高速离心机(6)，所述高速离心机(6)通过管道G5依次连接高速离心机供液泵(5)和第二离心机供液仓(4)，所述高速离心机(6)的出液口通过管道G6连接吸入仓(12)，所述高速离心机(6)的出料口通过管道G7连接第二旋流漏斗(10)的进料口，所述第二旋流漏斗(10)的进液口还通过管道G8依次连接第二旋流漏斗供液泵(8)和吸入仓(12)，所述第二旋流漏斗(10)的出液口连接储备罐(11)；
所述方法，包括以下步骤：
步骤1，启动中速离心机(1)和中速离心机供液泵(2)；
所述中速离心机供液泵(2)开始工作，将第一离心机供液仓(3)中的钻井液通过管道G1运送至中速离心机(1)，中速离心机(1)开始做离心运动，钻井液分层，将钻井液上层液经所述中速离心机(1)出液口、通过管道G2传送至第二离心机供液仓(4)，将钻井液下层液的固相颗粒经所述中速离心机(1)的排砂口排出，通过管道G3到达第一旋流漏斗(9)；
步骤2，启动第一旋流漏斗(9)和第一旋流漏斗供液泵(7)；
所述第一旋流漏斗供液泵(7)工作，将第二离心机供液仓(4)中的钻井液a通过管道G4送达至第一旋流漏斗(9)，此时第一旋流漏斗(9)开始工作产生旋流，得到混合钻井液a，随后将混合钻井液a送至储备罐(11)循环使用；
步骤3，启动高速离心机(6)和高速离心机供液泵(5)；
所述高速离心机供液泵(5)开始工作，将第二离心机供液仓(4)中的钻井液a通过管道G5运送至高速离心机(6)，此时高速离心机(6)开始做离心运动，钻井液a分层，将钻井液a上层液经所述高速离心机(6)出液口、通过管道G6传送至吸入仓(12)，将钻井液a下层液的固相颗粒经所述高速离心机(6)的排砂口排出，通过管道G7到达第二旋流漏斗(10)；
步骤4，启动第二旋流漏斗(10)和第二旋流漏斗供液泵(8)；
所述第二旋流漏斗供液泵(8)工作，将吸入仓(12)中的钻井液b通过管道G8送达至第二旋流漏斗(10)，此时第二旋流漏斗(10)开始工作产生旋流，得到混合钻井液b，随后将混合钻井液b送至储备罐(11)循环使用。
2.根据权利要求1所述的一种钻井液有效固相颗粒回收再利用的回收方法，其特征在于，所述中速离心机(1)型号为LW450×1000-N；所述第一旋流漏斗(9)型号为XLH200F，所述中速离心机(1)的转速r＝1900-2200r/min、分离粒度为5-9μm。
3.根据权利要求1所述的一种钻井液有效固相颗粒回收再利用的回收方法，其特征在于，所述高速离心机(6)型号为LW355×1257-N；所述第二旋流漏斗(10)型号为XLH200F，所述高速离心机(6)的转速r＝2300-3500r/min、分离粒度为2-7μm。
4.根据权利要求1所述的一种钻井液有效固相颗粒回收再利用的回收方法，其特征在于，所述步骤2中钻井液a具体为钻井液和所述钻井液上层液的混合液。
5.根据权利要求1所述的一种钻井液有效固相颗粒回收再利用的回收方法，其特征在于，所述钻井液b具体为钻井液和所述钻井液a上层液的混合液。
6.根据权利要求1所述的一种钻井液有效固相颗粒回收再利用的回收方法，其特征在于，所述第一旋流漏斗(9)和第二旋流漏斗(10)的型号均为XLH200F，流量均为180m3/h；所述第一旋流漏斗供液泵(7)和第二旋流漏斗供液泵(8)的流均为240m3/h。
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| 石油钻井用重晶石回收混合装置;于书清等;《石油矿场机械》;20141231;第43卷(第9期);第97-99页 * |
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