CN111485836A - 一种固液分离与振动脱液干燥一体化装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种固液分离与振动脱液干燥一体化装置，包括液相收集仓、钻井液循环罐、振动筛、吸盘、进液管、三通、真空泵、控制阀、出液管、隔板、钻屑收集仓、筛网、插板阀。该装置采用机械振动和真空吸附原理，使得井底上返的固液混合物经振动筛的固液分离、脱液干燥后固相含水率降低，达到岩屑拉运要求，有效降低钻井过程中产生的废弃物对环境污染，回收的钻井液收集到钻井液循环罐中循环使用。优点是：结构简单，能耗低、使用方便，安装快捷，设备的可靠性高，制造成本低，占地面积小；处理后的钻屑含水率不超过60%，达到钻屑拉运要求；用于钻井液固相控制与不落地一体化处理系统，简化系统构成。
Description
技术领域
本发明涉及石油钻井装备技术领域，尤其是适用于钻井液固相控制与不落地一体化处理系统的一种固液分离与振动脱液干燥一体化装置。
背景技术
随着石油勘探开发深度、难度、复杂程度越来越大，安全、环保、健康管理要求越来越严格，对钻井液固相控制及环保处理要求越来越高，要求钻井全井段全过程实现钻井液及废弃钻屑不落地，需要对钻井液固相控制过程中分离出的钻屑进行收集、运离井场，有效降低钻井过程中产生的废弃物对环境污染，以实现钻井过程废弃钻井液及钻屑的减量化和不落地。
目前井队在用固控系统中首级固液分离设备大多数是三网振动筛，仅对井筒中上返固液混合物进行初步的固液分离，分离能力较弱，特别是对于上部地层钻井泵排量比较大的情况下容易糊筛、跑浆，经过振动筛固液分离后排出的钻屑，含水率不能达到钻屑拉运要求，需要再串联一套振动筛或另加多套设备对排出的钻屑进行脱液干燥处理，造成钻井液固相控制与不落地处理系统庞大、复杂，占地面积大，制造成本高、能耗高。为了简化系统，降低成本和能耗，实现钻井液固相控制与不落地一体化处理，需要采用一种固液分离与振动脱液干燥一体化装置，其中振动筛采用5张板式筛网，前3张筛网功能是对井筒上返的固液混合物进行固液分离，后2张筛网对前三张筛网上分离出来的钻屑在振动脱液和真空吸附共同作用下实现钻屑脱液干燥，钻井液回收率显著提高，也使得最终排出的钻屑含水率大大降低，便于收集运输，使用过程中振动筛也不会出现“跑浆”、“糊筛网”以及“跑冒滴漏”现象。
发明内容
本发明的目的就是为了简化固控系统，降低成本和能耗，实现钻井液固相控制与不落地一体化处理，为石油钻井领域提供一种固液分离与振动脱液干燥一体化装置，同步实现钻井液净化、固液分离和钻屑浓缩脱液干燥。
为解决上述问题，本发明的技术解决方案是：一种固液分离与振动脱液干燥一体化装置。主要包括液相收集仓、钻井液循环罐、振动筛、吸盘、进液管、三通、真空泵、控制阀、出液管、隔板、钻屑收集仓、筛网、插板阀。
振动筛采用两级板式筛网的振动筛安装在钻井液循环罐罐面上，第一级筛网下方直通钻井液循环罐，第二级筛网靠近排渣口，下方安装有吸盘，吸盘与筛网密封安装。吸盘底部通过进液管连接真空泵入口，真空泵出口连接出液管，出液管下方是钻井液循环罐。筛网数量共五张，其中第一级筛网数量为三张，第二级筛网数量为两张。
钻井液循环罐罐体分成两个液相收集仓，分别是液相收集仓、液相收集仓，振动筛第一级筛网下方为液相收集仓，出液管下方是液相收集仓；液相收集仓和液相收集仓之间安装的隔板。
隔板上装有插板阀，控制液相收集仓和液相收集仓之间液体流动。进液管通过三通与真空泵连接。控制阀安装在真空泵7的出液口处。
振动筛采用五块筛网，其中靠近进浆口的三块筛网用于对井底上返的固液混合物进行固液分离和净化，靠近排渣口的两块筛网，用于钻屑的浓缩脱液干燥，靠近排渣口的两块筛网下部安装有真空吸盘，在机械振动和真空吸附共同作用下，钻屑进行高效的脱液和干燥，排出钻屑达到车装拉运要求，处理后的钻屑收集到钻屑收集仓，回收的钻井液返回到到钻井液循环罐继续重复使用。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、满足钻井液固液分离和净化要求的同时实现了钻屑浓缩脱液一体化工艺；
2、设备结构简单，使用方便，安装快捷，设备的可靠性好，制造成本低，能耗小；
3、钻井液回收率高，处理后的钻屑含水率低，不超过60%，达到拉运要求；
4、用于钻井液固相控制与不落地一体化处理系统，简化系统构成；
5、由于采用5张筛网的振动筛，可以使用更高目数的筛网，振动筛的处理量得到进一步提高，从而使得振动筛对钻井液净化效果更好。
附图说明
图1为本发明的一种固液分离与振动脱液干燥一体化装置正视图；
图2为本发明的一种固液分离与振动脱液干燥一体化装置左视图。
附图标记：1-液相收集仓、2-钻井液循环罐、3-振动筛、4-吸盘、5-进液管、6-三通、7-真空泵、8-控制阀、9-出液管、10-液相收集仓、11-隔板、12-钻屑收集仓、13-筛网、14-插板阀。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的详细说明。
参见图1、图2 一种固液分离与振动脱液干燥一体化装置，包括液相收集仓1、钻井液循环罐2、振动筛3、吸盘4、进液管5、三通6、真空泵7、控制阀8、出液管9、液相收集仓10、隔板11、钻屑收集仓12、筛网13、插板阀14。
振动筛3采用两级板式筛网13的振动筛3安装在钻井液循环罐2罐面上，第一级筛网13下方直通钻井液循环罐2，第二级筛网13靠近排渣口，下方安装有吸盘4，吸盘4与筛网13密封安装。吸盘4底部通过进液管5连接真空泵7入口，真空泵7出口连接出液管9，出液管9下方是钻井液循环罐2。筛网13数量共五张，其中第一级筛网13数量为三张，第二级筛网13数量为两张。
钻井液循环罐2罐体分成两个液相收集仓，分别是液相收集仓1、液相收集仓10，振动筛3第一级筛网13下方为液相收集仓1，出液管9下方是液相收集仓10；液相收集仓1和液相收集仓10之间安装的隔板11。
隔板11上装有插板阀14，控制液相收集仓1和液相收集仓10之间液体流动。进液管5通过三通6与真空泵7连接。控制阀8安装在真空泵7的出液口处。
其工作原理是：振动筛3采用五块筛网，在机械振动作用下，其中靠近进浆口的三块筛网13对井底上返的固液混合物进行固液分离和净化，靠近排渣口的两块筛网13在机械振动和真空吸附共同作用下进行钻屑的浓缩脱液干燥，进一步降低含水率和提高钻井液回收利用率。
钻井过程中井筒中上返的固液混合物进入振动筛3，在机械振动作用下，靠近进浆口的三块筛网13对固液混合物进行固液分离和钻井液净化，分离后的液体进入液相收集仓1，分离后的钻屑直接进入靠近排渣口的两块筛网13中进行脱液干燥：此时，关闭控制阀8，开启真空泵7 ，在真空泵7作用下，吸盘4与筛网2之间形成空气压差，筛网13上的钻屑受到由振动筛3产生的机械振动以及真空泵7产生的真空吸附，在机械振动和真空吸附共同作用下，钻屑进行高效的浓缩脱液和干燥，脱液后的钻屑含水率更低，直接排入到钻屑收集仓12，分离出的液体形成一定量达到一定高度后，控制阀8自动开启，回收的液体排到液相收集仓10，进入固控系统中循环重复使用。
液相收集仓1中的钻井液通过隔板11上的插板阀14流到液相收集仓10，液相收集仓10的钻井液进入下一级固控设备进行进一步固液分离。
其优点是：设备结构简单，使用方便，安装快捷，设备的可靠性高，制造成本低，能耗小；处理后的钻屑含水率不超过60%，达到钻屑拉运要求，同时提高钻井液回收利用率；用于钻井液固相控制与不落地一体化处理系统，简化系统构成。
Claims (7)
1.一种固液分离与振动脱液干燥一体化装置，包括液相收集仓（1）、钻井液循环罐（2）、振动筛（3）、钻屑收集仓（12），其特征在于：还包括吸盘（4）、进液管（5）、真空泵（7）、出液管（9）、筛网（13）；所述振动筛（3）采用两级板式筛网（13），振动筛（3）安装在钻井液循环罐（2）罐面上，第一级筛网（13）下方直通钻井液循环罐（2），第二级筛网（13）靠近排渣口，下方安装有吸盘（4）；吸盘（4）底部通过进液管（5）连接真空泵（7）入口，真空泵（7）出口连接出液管（9），出液管（9）下方是钻井液循环罐（2）。
2.根据权利要求1所述的固液分离与振动脱液干燥一体化装置，其特征在于：所述筛网（13）数量共五张，其中第一级筛网（13）数量为三张，第二级筛网（13）数量为两张。
3.根据权利要求1或2所述的固液分离与振动脱液干燥一体化装置，其特征在于：还包括隔板（11）；钻井液循环罐（2）罐体分成两个液相收集仓，分别是液相收集仓（1）、液相收集仓（10），振动筛（3）第一级筛网（13）下方为液相收集仓（1），出液管（9）下方是液相收集仓（10）；液相收集仓（1）和液相收集仓（10）之间安装的隔板（11）。
4.根据权利要求3所述的固液分离与振动脱液干燥一体化装置，其特征在于：所述隔板（11）上还装有插板阀（14），控制液相收集仓（1）和液相收集仓（10）之间液体流动。
5.根据权利要求1所述的固液分离与振动脱液干燥一体化装置，其特征在于：还包括三通（6），进液管（5）通过三通（6）与真空泵（7）连接。
6.根据权利要求1或5所述的固液分离与振动脱液干燥一体化装置，其特征在于：还包括控制阀（8），控制阀（8）安装在真空泵（7）的出液口处。
7.根据权利要求1所述的固液分离与振动脱液干燥一体化装置，其特征在于：所述吸盘（4）与筛网（13）密封安装。
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