CN116792046A - 一种基于油基钻井液加重剂分离回收再利用系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及石油设备技术领域，尤其涉及一种基于油基钻井液加重剂分离回收再利用系统，包括：安装架，其为总体支架；滤网，用来过滤存在的若干不同大小的杂质；加重剂收集箱，为加重剂的收集装置；油基钻井液收集筒，过程中的最终滤液收集装置；排料盒，倾斜的盒体装置；滤网筒，旋转分离装置；过滤筒，过滤筒状装置；抽泵，其为动力装置；二级滤液收集箱、调速阀，管路流量调节装置；管路，油基钻井液的流动路线；安装平台，固定其他部件；密度检测仪，检测汇总后的油基钻井液的密度；中控箱，对连接部件的数据进行收集处理。本发明通过设置控制的中控箱对油基钻井液进行分级过滤，使加重剂分离结果更加精准，提高油基钻井液加重剂的回收率。

Description

一种基于油基钻井液加重剂分离回收再利用系统

技术领域

本发明涉及石油设备技术领域，尤其涉及一种基于油基钻井液加重剂分离回收再利用系统。

背景技术

油基钻井液具有抑制性强、稳定井壁、润滑性能好、对储层上海少、钻时快等诸多优点。然而油基钻井液的缺点同样明显：成本高昂、污染环境。降低油基钻井液废弃物处理成本是长期以来困扰油气田环境保护工作者的一大技术难题，为了降低钻完井成本，实现减排增效的目的，需要对油基钻井液回收再利用。

中国专利公开号：CN115506735A。公开了一种钻井液回收利用系统，包括通过管线依次连接在一起的振动筛、低速离心机和高速离心机，以及连接在高速离心机上的排液仓。所述振动筛、低速离心机和高速离心机能够分别将钻井液中的加重剂或固相杂质按照不同的粒径范围从钻井液中分离。其中，钻井液回收利用系统还包括设置在振动筛和低速离心机之间的第一储液仓。在第一储液仓与低速离心机之间设置有第一管线，在排液仓与高速离心机之间设置有第二管线，第一管线和第二管线能够分别引导第一储液仓和排液仓内的液体冲洗低速离心机和高速离心机。

由此可见，所述钻井液回收利用系统，存在未能控制油基钻井液进行分级过滤使加重剂分离的问题。

发明内容

为此，本发明提供一种基于油基钻井液加重剂分离回收再利用系统，用以克服现有技术中未能控制油基钻井液进行分级过滤使加重剂分离的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种基于油基钻井液加重剂分离回收再利用系统，包括：

安装架，其用来安装油基钻井液加重剂分离回收再利用系统的其他零部件，作为总体支架；

滤网，其用来过滤油基钻井液中的存在的若干不同大小的杂质，所述滤网存有三种不同目数的滤网，包括第一滤网、第二滤网、第三滤网,所述第一滤网为目数最少的滤网，所述第二滤网为目数最多的滤网，所述第三滤网的目数在第一滤网的目数和第二滤网的目数之间；所述仅经过第一滤网的滤液记为初级滤液，经过第一滤网和第三滤网的滤液记为二级滤液，经过第一滤网和第二滤网的滤液记为三级滤液；

加重剂收集箱，其为加重剂的收集装置，其下部用螺栓与支架进行固定；

油基钻井液收集筒，其为油基钻井液过滤过程中的最终滤液收集装置；

排料盒，其为倾斜的盒体装置，与排料管相连，并最终将杂质排出给加重剂收集箱；

滤网筒，其为外部有齿牙的筒状结构，内部存有螺旋叶片，所述滤网筒上部存有对于滤网筒旋转运动的驱动装置和螺旋叶片的驱动装置；所述滤网筒旋转运动的驱动装置通过齿牙将动能传递给将滤网筒，所述螺旋叶片对含有杂质的油基钻井液进行搅拌，将油基钻井液内不能通过滤网筒的杂质，通过螺旋叶片的螺旋传递给排料盒，将杂质通过排料盒及排料管传递给加重剂收集箱；

过滤筒，其为中空筒状结构，顶部固定连接过滤筒盖对所述过滤筒进行密封，所述过滤筒内部存有滤网筒，所述滤网筒与所述过滤筒盖通过轴承连接；所述过滤筒顶部存有倾斜的排料盒，所述过滤筒为底部锥形结构，其下部通过油基钻井液收集套管连接油基钻井液收集筒，所述油基钻井液收集套管内部设有螺旋叶片；所述油基钻井液收集套管为两段管路，其一为，与过滤筒底部螺旋连接的管路，其二为，在油基钻井液收集筒内的筒状管路；

抽泵，其作为初级滤液流动时的动力装置；

二级滤液收集箱，其与抽泵连接，箱体外存有液面显示器，所述二级滤液收集箱对于经过第一滤网、第三滤网的钻井液进行初步滤液收集，同时将初级滤液经过抽泵传递给过滤筒内的滤网筒进行二次过滤；

调速阀，其控制油基钻井液的流动速度，所输送调速阀存有三个，其一为，调节三级滤液的流量，将调速阀记为主调速阀；其二为，调节初级滤液的流量，将调速阀记为第一支路调速阀；其三为，调节二级滤液的流量，将调速阀记为第二支路调速阀；

管路，作为需处理油基钻井液的流动路线，其存有三种滤网对油基钻井液中的杂质进行滤除，并对滤除杂质后的油基钻井液进行下一步的输送，所述管路存有与油基钻井液过滤入口螺旋相连的主管道；连接二级滤液收集箱与主管道的收集分支管道；连接收集分支管道与输送分支管道的第一分支管道；连接抽泵和主管道的第二分支管道；

安装平台，其用来固定二级滤液收集箱、管路、抽泵；

密度检测仪，其安装在主管道分支汇总管道口下方，用于检测汇总后的油基钻井液的密度；

中控箱，其与液面显示器、抽泵、调速阀、密度检测仪相连，对连接部件的数据进行收集处理，包括，对密度检测仪的数据进行处理，判断过滤路径上是否存在堵塞风险；对过滤路径上调速阀状态进行检测，判断调速阀是否能进行调节；对调速行为进行调速评分判断，判断调速行为是否能达到实际作用；根据调速阀状态，判断其调速后的范围是否处于可控范围内；根据液面显示器内的显示值，判断控制抽泵动作是否需要调节；根据上螺旋传动杆上实时压力，判断滤网筒搅拌电机控制否需要调节。

进一步地，所述滤网筒存有两个电机，

其一为，滤网筒电机，其将动力传递与电机相连的传动齿轮组，传动齿轮组经过啮合传动，将动力传递给传动齿轮组相连接的滤网筒，控制滤网筒做旋转运动；

其二为，滤网筒内搅拌电机，其将动力传递给滤网筒内的螺旋叶片，控制其进行搅动；

所述滤网筒电机和所述滤网筒内搅拌电机旋转轴同向旋转。

进一步地，所述油基钻井液加重剂分离回收再利用系统内存有两组不同方向的螺旋叶片，存在滤网筒内的螺旋叶片为上螺旋叶片，存在于油基钻井液收集套管内的螺旋叶片为下螺旋叶片；

所述上螺旋叶片通过上螺旋传动杆固定在过滤筒内，所述下螺旋叶片通过在齿轮轴固定在油基钻井液收集套管内。

进一步地，所述过滤筒内壁处存有刮刀和刮刀连接杆，所述刮刀连接杆与滤网筒相连接与滤网筒同时做旋转运动，带动与刮刀连接杆连接的刮刀一起进行旋转；

在油基钻井液收集筒上部存有控制下螺旋叶片转动的下螺旋叶片传动电机，动作传送给与其相连的油基钻井液搅拌传动齿轮，油基钻井液搅拌传动齿轮与齿轮轴相互啮合传动。

进一步地，对于密度检测仪检测出的汇总后的油基钻井液的密度，在所述中控箱内存有密度报警阈值；

若实际密度大于等于密度报警阈值，则判断主管道分支汇总管道口下方存有堵塞风险，触发过滤路径上调速阀的调控程序；

若实际密度小于密度报警阈值，则对主管道分支汇总管道口下方的实际情况继续进行实际密度检测处理。

进一步地，所述触发过滤路径上调速阀的调控程序时，

根据所述中控箱根据检测到的调速阀实际调节速率值，判定其是否处于可调状态，

对于任意一个调速阀，在所述中控箱内存有调速阀第一调速值和第二调速值，所述第二调速值大于第一调速值；

若实际调节速率值小于等于第一调速值，则判断调速阀处于可调速状态；

若实际调节速率值大于第一调速值，且小于等于第二调速值，则判断调速阀处于可调速状态；

若实际调节速率值大于第二调速值，则判断调速阀处于不可调速状态，在中控箱进行标记处理。

进一步地，对于调速行为设置调速评分，根据主调速阀和支路调速阀的可调节速率值计算整体可调速评分；

在中控箱内存有调速评分阈值，其根据实际情况进行预估更改，还存有针对各调速阀设置的调速补偿参数，所述调速补偿参数与其对应调节的调速阀的可调节速率值成正比；

若整体可调速评分大于等于调速评分阈值，则判定基于油基钻井液加重剂分离回收再利用系统状态安全，继续进行调速控制；

若整体可调速评分小于调速评分阈值，则判定基于油基钻井液加重剂分离回收再利用系统处于危险状态，进行停机检查。

进一步地，，所述调速控制，根据可调节的调速阀情况，先调节主调速阀，再调节支路速阀；

若主调速阀处于不可调节状态，则对第一调速阀和第二支路调速阀进行顺序调节；

在所述中控箱内存有针对油基钻井液的调节范围参数，

若调节后，中控箱内密度检测仪的检测密度在调节范围参数内，则判定基于油基钻井液加重剂分离回收再利用系统处于安全状态；

若支路调速阀均已调节后，中控箱内密度检测仪的检测密度依旧大于调节范围参数，则判定基于油基钻井液加重剂分离回收再利用系统处于需清理状态，对其进行停机清理；

若任一支路调速阀处于不可调节状态，则先调节主调速阀，

若主调速阀已调节后，中控箱内密度检测仪的检测密度在调节范围参数内，则判定基于油基钻井液加重剂分离回收再利用系统处于安全状态；

若主调速阀已调节后，中控箱内密度检测仪的检测密度依旧大于调节范围参数，继续调节可调节的支路调速阀，若中控箱内密度检测仪的检测密度依旧大于调节范围参数，则判定基于油基钻井液加重剂分离回收再利用系统处于需清理状态，对其进行停机清理；

若主调速阀和支路调速阀均处于不可调节状态，则判定基于油基钻井液加重剂分离回收再利用系统故障，对其进行停机检修。

进一步地，对于二级滤液收集箱上的液面显示器，所述液面显示器的数据实时传输给中控箱中，根据二级滤液收集箱的实时存储量对抽泵进行运行控制，在所述中控箱内存有液面预警值；

若实时存储量大于等于液面预警值，则触发抽泵加速运行，对在二级滤液收集箱与主管道分支汇总管道口下方下的进行管道流速增加处理；

若实时存储量小于液面预警值，则控制抽泵保持正常运行。

进一步地，在所述上螺旋传动杆上存有压力传感器，其对上螺上螺旋传动杆的压力进行检测计算实时压力，并将实时压力值传递给中控箱，

在所述中控箱内存有油基钻井液的密度达到密度报警阈值时上螺旋传动杆的压力最大值；

若实时压力大于等于压力最大值，则判断滤网筒内加重剂过多，触发滤网筒内搅拌电机加速运行；

若实时压力小于压力最大值，则控制滤网筒内搅拌电机保持正常运行。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于，通过设置中控箱，将油基钻井液过滤过程中的各种流程变成可以看到的具体数据，从而提高对油基钻井液加重剂分离的效率，同时对于设置钻井液的管路，使油基钻井液在过滤过程中进行多次过滤，同时对于过滤装置进行细节改进使加重剂在回收过程中的回收率更加可观，对于需过滤的油基钻井液控制其流量大小，对装置堵塞现象进行预防处理。

进一步地，本发明通过单独设置两个电机，使滤网筒的自传和滤网筒内的螺旋叶片的旋转能够进行单独控制，从而减少因设置独立的电机造成整体的故障。

进一步地，本发明通过设置不同旋向的螺旋叶片保证在滤网筒内杂质能通过上螺旋叶片传输到排料盒，进入排料管从而实现对加重剂的收集，而下方的螺旋叶片能够刮取过滤筒内的油基钻井液，使沾黏在过滤筒下部内壁处的油基钻井液能够及时流到油基钻井液收集筒中。

进一步地，本发明通过增加刮刀刮除粘连在过滤筒内壁的油基钻井液，防止过滤筒内壁中粘连较多钻井液从而对过滤筒的过滤效果造成影响，油基钻井液收集筒内的下螺旋叶片设定单独的下螺旋叶片传动电机，方便工人对下螺旋叶片传动电机进行针对的控制。

进一步地，本发明通过对主管道内的油基钻井液密度进行检测，防止主管路出现堵塞的情况，同时，对于出现堵塞状况时，对调速阀进行及时的调控。

进一步地，本发明对调速阀的调节状态进行判定，再进行调速预估判定，提前对调速阀的状态进行了解，及时进行处理，对设备的运行进行提前预估处理。

进一步地，本发明对可以装置进行和整体调速评分判断系统是否能进行调控后时系统处于安全状态，防止系统因调速阀的调节使系统处于危险状态，对于调节调速阀的行为进行预估，对于系统的安全状态进行及时提醒。

进一步地，本发明通过对调节后的油基钻井液密度进行密度判定，保证其在调节完流速后依旧能保证系统运行，对于调速后不能再调整到合适状态的系统进行及时的清理，保证系统在运行中处于能够对加重剂的回收处于相对稳定的状态。

进一步地，本发明通过对二级滤液收集箱中收集的滤液多少，控制抽泵进行及时的运行控制保证二级滤液收集箱中存储的滤液不会堆积在二级滤液收集箱中，能够进行及时的过滤。

进一步地，本发明通过设置压力传感器，对滤网筒内搅拌电机及时将滤网筒内的加重剂旋转排出到滤网筒外，减少滤网筒内因加重剂过多造成的系统内部堵塞，引起机器整体故障。

附图说明

图1为本发明实施例所述基于油基钻井液加重剂分离回收再利用系统的结构示意图；

图2为本发明实施例所述基于油基钻井液加重剂分离回收再利用系统中A的局部放大示意图；

图3为本发明实施例所述基于油基钻井液加重剂分离回收再利用系统中B的局部放大示意图；

图4为本发明实施例所述基于油基钻井液加重剂分离回收再利用系统中C的局部放大示意图；

图中，刮刀100，上螺旋传动杆101，螺旋叶片102，传动齿轮组103，过滤筒盖104，轴承105，滤网筒电机106，排料盒107，滤网筒内搅拌电机108，调速阀109，密度检测仪110，第二滤网111，第一滤网112，油基钻井液过滤入口113，管路114，第三滤网115，抽泵116，二级滤液收集箱117，液面显示器118，安装平台119，排料管120，安装架121，中控箱122，加重剂收集箱123，支架124，过滤筒125，刮刀连接杆126，滤网筒127，油基钻井液收集套管128，油基钻井液收集筒129,下螺旋叶片传动机构130；压力传感器301；下螺旋叶片传动电机401,油基钻井液搅拌传动齿轮402。

具体实施方式

为了使本发明的目的和优点更加清楚明白，下面结合实施例对本发明作进一步描述；应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非在限制本发明的保护范围。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1和图2所示，图1为实施例基于油基钻井液加重剂分离回收再利用系统的结构示意图，图2为实施例所述基于油基钻井液加重剂分离回收再利用系统的滤网筒传动局部结构的放大示意图。

本发明实施例提供一种基于油基钻井液加重剂分离回收再利用系统，包括：

安装架121，其用来安装油基钻井液加重剂分离回收再利用系统的其他零部件，作为总体支架；

滤网，其用来过滤油基钻井液中的存在的若干不同大小的杂质，所述滤网存有三种不同目数的滤网，包括第一滤网112、第二滤网111、第三滤网115,所述第一滤网112为目数最少的滤网，所述第二滤网111为目数最多的滤网，所述第三滤网115的目数在第一滤网112的目数和第二滤网111的目数之间；所述仅经过第一滤网112的滤液记为初级滤液，经过第一滤网112和第三滤网115的滤液记为二级滤液，经过第一滤网112和第二滤网111的滤液记为三级滤液；

加重剂收集箱123，其为加重剂的收集装置，其下部用螺栓与支架124进行固定；

油基钻井液收集筒129，其为油基钻井液过滤过程中的最终滤液收集装置；

排料盒107，其为倾斜的盒体装置，与排料管120相连，并最终将杂质排出给加重剂收集箱123；

滤网筒127，其为外部有齿牙的筒状结构，内部存有螺旋叶片102，所述滤网筒127上部存有对于滤网筒127旋转运动的驱动装置和螺旋叶片102的驱动装置；所述滤网筒127旋转运动的驱动装置通过齿牙将动能传递给将滤网筒127，所述螺旋叶片102对含有杂质的油基钻井液进行搅拌，将油基钻井液内不能通过滤网筒127的杂质，通过螺旋叶片102的螺旋传递给排料盒107，将杂质通过排料盒及排料管120传递给加重剂收集箱123；

过滤筒125，其为中空筒状结构，顶部固定连接过滤筒盖104对所述过滤筒125进行密封，所述过滤筒125内部存有滤网筒127，所述滤网筒127与所述过滤筒盖104通过轴承105连接；所述过滤筒125顶部存有倾斜的排料盒107，所述过滤筒125为底部锥形结构，其下部通过油基钻井液收集套管128连接油基钻井液收集筒129，所述油基钻井液收集套管128内部设有螺旋叶片102；所述油基钻井液收集套管为两段管路，其一为，与过滤筒底部螺旋连接的管路，其二为，在油基钻井液收集筒129内的筒状管路；

抽泵116，其作为初级滤液流动时的动力装置；

二级滤液收集箱117，其与抽泵116连接，箱体外存有液面显示器118，所述二级滤液收集箱117对于经过第一滤网112、第三滤网115的钻井液进行初步滤液收集，同时将初级滤液经过抽泵116传递给过滤筒125内的滤网筒127进行二次过滤；

调速阀109，其控制油基钻井液的流动速度，所输送调速阀存有三个，其一为，调节三级滤液的流量，将调速阀记为主调速阀；其二为，调节初级滤液的流量，将调速阀记为第一支路调速阀；其三为，调节二级滤液的流量，将调速阀记为第二支路调速阀；

管路114，作为需处理油基钻井液的流动路线，其存有三种滤网对油基钻井液中的杂质进行滤除，并对滤除杂质后的油基钻井液进行下一步的输送，所述管路存有与油基钻井液过滤入口113螺旋相连的主管道；连接二级滤液收集箱117与主管道的收集分支管道；连接收集分支管道与输送分支管道的第一分支管道；连接抽泵116和主管道的第二分支管道；

安装平台119，其用来固定二级滤液收集箱117、管路114、抽泵116；

密度检测仪110，其安装在主管道分支汇总管道口下方，用于检测汇总后的油基钻井液的密度；

中控箱122，其与液面显示器118、抽泵116、调速阀109、密度检测仪110相连，对连接部件的数据进行收集处理，包括，对密度检测仪110的数据进行处理，判断过滤路径上是否存在堵塞风险；对过滤路径上调速阀109状态进行检测，判断调速阀是否能进行调节；对调速行为进行调速评分判断，判断调速行为是否能达到实际作用；根据调速阀状态，判断其调速后的范围是否处于可控范围内；根据液面显示器118内的显示值，判断控制抽泵动作是否需要调节；根据上螺旋传动杆101上实时压力，判断滤网筒搅拌电机控制否需要调节。

本发明通过设置中控箱，将油基钻井液过滤过程中的各种流程变成可以看到的具体数据，从而提高对油基钻井液加重剂分离的效率，同时对于设置钻井液的管路，使油基钻井液在过滤过程中进行多次过滤，同时对于过滤装置进行细节改进使加重剂在回收过程中的回收率更加可观，对于需过滤的油基钻井液控制其流量大小，对装置堵塞现象进行预防处理。

继续参阅图1所示，所述滤网筒127存有两个电机，其一为，滤网筒电机106，其将动力传递与电机相连的传动齿轮103，传动齿轮103经过啮合传动，将动力传递给传动齿轮103相连接的滤网筒127，控制滤网筒127做旋转运动；其二为，滤网筒内搅拌电机108，其将动力传递给滤网筒127内的螺旋叶片，控制其进行搅动；所述滤网筒电机106和所述滤网筒内搅拌电机108旋转轴同向旋转。

本发明通过单独设置两个电机，使滤网筒的自传和滤网筒内的螺旋叶片的旋转能够进行单独控制，从而减少因设置独立的电机造成整体的故障。

具体而言，所述油基钻井液加重剂分离回收再利用系统内存有两组不同方向的螺旋叶片，其一为，存在于滤网筒127内的上螺旋叶片，其二为，存在于油基钻井液收集筒129内的下螺旋叶片；

所述上螺旋叶片通过上螺旋传动杆固定在过滤筒125内，所述下螺旋叶片通过在齿轮轴固定在油基钻井液收集套管内。

本发明通过设置不同旋向的螺旋叶片保证在滤网筒内杂质能通过上螺旋叶片传输到排料盒，进入排料管从而实现对加重剂的收集，而下方的螺旋叶片能够刮取过滤筒内的油基钻井液，沾黏在过滤筒下部内壁处的油基钻井液能够及时流到油基钻井液收集筒中。

继续参阅图1及图4所示，图4为实施例所述基于油基钻井液加重剂分离回收再利用系统中C的局部放大示意图，所述过滤筒125内壁处存有刮刀100和刮刀连接杆126，所述刮刀连接杆126与滤网筒125相连接与滤网筒125同时做旋转运动，带动与刮刀连接杆126连接的刮刀100一起进行旋转；在油基钻井液收集筒129上部存有控制下螺旋叶片转动的下螺旋叶片传动电机401，动作传送给与其相连的油基钻井液搅拌传动齿轮402，油基钻井液搅拌传动齿轮402与齿轮轴相互啮合传动。

本发明通过增加刮刀刮除粘连在过滤筒内壁的油基钻井液，防止过滤筒内壁中粘连较多钻井液从而对过滤筒的过滤效果造成影响，油基钻井液收集筒内的下螺旋叶片设定单独的下螺旋叶片传动电机，方便工人对下螺旋叶片传动电机进行针对的控制。

具体而言，对于密度检测仪110检测出的汇总后的油基钻井液的密度，在所述中控箱122内存有密度报警阈值；若实际密度大于等于密度报警阈值，则判断主管道分支汇总管道口下方存有堵塞风险，触发过滤路径上调速阀109的调控程序；若实际密度小于密度报警阈值，则对主管道分支汇总管道口下方的实际情况继续进行实际密度检测处理。

在所述中控箱122内存有密度报警阈值ρ0，密度检测仪检测的油基钻井液的密度为ρ1，若实际密度ρ1大于等于密度报警阈值ρ0，则判断主管道分支汇总管道口下方存有堵塞风险，触发过滤路径上调速阀109的调控程序；若实际密度ρ1小于密度报警阈值ρ0，则对主管道分支汇总管道口下方的实际情况继续进行实际密度检测处理。本发明通过对主管道内的油基钻井液密度进行检测，防止主管路出现堵塞的情况，同时，对于出现堵塞状况时，对调速阀进行及时的调控。

具体而言，所述触发过滤路径上调速阀109的调控程序时，根据所述中控箱122根据检测到的调速阀实际调节速率值，判定其是否处于可调状态；

对于任意一个调速阀，在所述中控箱122内存有调速阀第一调速值和第二调速值，所述第二调速值大于第一调速值；若实际调节速率值小于等于第一调速值，则判断调速阀109处于可调速状态；若实际调节速率值大于第一调速值，且小于等于第二调速值，则判断调速阀109处于可调速状态；若实际调节速率值大于第二调速值，则判断调速阀109处于不可调速状态，在中控箱122进行标记处理。

对于任意一个调速阀，检测到的调速阀实际调节速率值V3，在所述中控箱122内存有调速阀第一调速值V1和第二调速值V2，所述第二调速值V2大于第一调速值V3。

若实际调节速率值V3小于等于第一调速值V1，则判断调速阀109处于可调速状态；若实际调节速率值V3大于第一调速值V1，且小于等于第二调速值V2，则判断调速阀109处于可调速状态；若实际调节速率值V3大于第二调速值V2，则判断调速阀109处于不可调速状态，在中控箱122进行标记处理。

本发明对调速阀的调节状态进行判定，再进行调速预估判定，提前对调速阀的状态进行了解，及时进行处理，对设备的运行进行提前预估处理。

具体而言，对于调速行为设置调速评分，根据主调速阀和支路调速阀的可调节速率值计算整体可调速评分；在中控箱122内存有调速评分阈值，其根据实际情况进行预估更改,还存有针对各调速阀设置的调速补偿参数，所述调速补偿参数与其对应调节的调速阀的可调节速率值成正比；

若整体可调速评分大于等于调速评分阈值，则判定基于油基钻井液加重剂分离回收再利用系统状态安全，继续进行调速控制；

若整体可调速评分小于调速评分阈值，则判定基于油基钻井液加重剂分离回收再利用系统处于危险状态，进行停机检查。

在中控箱122内存有调速评分阈值F1，其根据实际情况进行预估更改。

对于主调速阀，其实际可调节速率值V10。对于为第一支路调速阀，其实际可调节速率值V11。对于为第二支路调速阀，其实际可调节速率值V12。

整体可调速评分F2：

F2＝V10×v0+V11×v1+V12×v2，

其中，F2为整体可调速评分；

V10为主调速阀实际可调节速率值；

V11为第一支路调速阀实际可调节速率值；

V12为第二支路调速阀实际可调节速率值；

v0为主调速阀的调速补偿参数，所述主调速阀的调速补偿参数v0与主调速阀实际可调节速率值V10有关，主调速阀实际可调节速率值V10越大，主调速阀的调速补偿参数v0越大；

v1为第一支路调速阀的调速补偿参数,所述第一支路调速阀的调速补偿参数v1与第一支路调速阀实际可调节速率值V11有关，第一支路调速阀实际可调节速率值V11越大，第一支路调速阀的调速补偿参数v1越大；

v2为第二支路调速阀的调速补偿参数，所述第二支路调速阀的调速补偿参数v2与第二支路调速阀实际可调节速率值V12有关，第二支路调速阀实际可调节速率值V12越大，第二支路调速阀的调速补偿参数v2越大。

若整体可调速评分F2大于等于调速评分阈值F1，则判定基于油基钻井液加重剂分离回收再利用系统状态安全，继续进行调速控制；

若整体可调速评分F2小于调速评分阈值F1，则判定基于油基钻井液加重剂分离回收再利用系统处于危险状态，进行停机检查。

本发明对可以装置进行和整体调速评分判断系统是否能进行调控后时系统处于安全状态，防止系统因调速阀的调节使系统处于危险状态，对于调节调速阀的行为进行预估，对于系统的安全状态进行及时提醒。

具体而言，根据可调节的调速阀情况，先调节主调速阀，再调节支路速阀；

若主调速阀处于不可调节状态，则对第一调速阀和第二支路调速阀进行顺序调节；

在所述中控箱122内存有针对油基钻井液的调节范围参数，

若调节后，中控箱122内密度检测仪110的检测密度在调节范围参数内，则判定基于油基钻井液加重剂分离回收再利用系统处于安全状态；

若支路调速阀均已调节后，中控箱122内密度检测仪110的检测密度依旧大于调节范围参数，则判定基于油基钻井液加重剂分离回收再利用系统处于需清理状态，对其进行停机清理；

若任一支路调速阀处于不可调节状态，则先调节主调速阀，

若主调速阀已调节后，中控箱122内密度检测仪110的检测密度在调节范围参数内，则判定基于油基钻井液加重剂分离回收再利用系统处于安全状态；

若主调速阀已调节后，中控箱122内密度检测仪110的检测密度依旧大于调节范围参数，继续调节可调节的支路调速阀，若中控箱122内密度检测仪110的检测密度依旧大于调节范围参数，则判定基于油基钻井液加重剂分离回收再利用系统处于需清理状态，对其进行停机清理；

若主调速阀和支路调速阀均处于不可调节状态，则判定基于油基钻井液加重剂分离回收再利用系统故障，对其进行停机检修。

在所述中控箱122内存有针对油基钻井液的调节范围参数T0，若调节后，中控箱122内密度检测仪110的检测密度为T1，二次检测密度为T1’。

若主调速阀处于不可调节状态，则对第一调速阀和第二支路调速阀进行顺序调节；

若调节后，中控箱122内密度检测仪110的检测密度T1在调节范围参数T0内，则判定基于油基钻井液加重剂分离回收再利用系统处于安全状态；

若支路调速阀均已调节后，中控箱122内密度检测仪110的检测密度T1依旧大于调节范围参数T0，则判定基于油基钻井液加重剂分离回收再利用系统处于需清理状态，对其进行停机清理；

若任一支路调速阀处于不可调节状态，则先调节主调速阀，

若主调速阀已调节后，中控箱122内密度检测仪110的检测密度T1在调节范围参数T0内，则判定基于油基钻井液加重剂分离回收再利用系统处于安全状态；

若主调速阀已调节后，中控箱122内密度检测仪110的检测密度T1依旧大于调节范围参数T0，继续调节可调节的支路调速阀，若中控箱122内密度检测仪110的检测密度T1’依旧大于调节范围参数T0，则判定基于油基钻井液加重剂分离回收再利用系统处于需清理状态，对其进行停机清理；

若主调速阀和支路调速阀均处于不可调节状态，则判定基于油基钻井液加重剂分离回收再利用系统故障，对其进行停机检修。

本发明通过对调节后的油基钻井液密度进行密度判定，保证其在调节完流速后依旧能保证系统运行，对于调速后不能再调整到合适状态的系统进行及时的清理，保证系统在运行中处于能够对加重剂的回收处于相对稳定的状态。

具体而言，对于二级滤液收集箱117上的液面显示器118，所述液面显示器118的数据实时传输给中控箱122中，根据二级滤液收集箱117的实时存储量对抽泵116进行运行控制，在所述中控箱122内存有液面预警值；

若实时存储量大于等于液面预警值，则触发抽泵116加速运行，对在二级滤液收集箱117与主管道分支汇总管道口下方下的进行管道流速增加处理；

若实时存储量小于液面预警值，则控制抽泵116保持正常运行。

二级滤液收集箱117上的液面显示器118显示实时存储量C1，在所述中控箱122内存有液面预警值C0。

若实时存储量C1大于等于液面预警值C0，则触发抽泵116加速运行，对在二级滤液收集箱117与主管道分支汇总管道口下方下的进行管道流速增加处理；

若实时存储量C1小于液面预警值C0，则控制抽泵116保持正常运行，时期处于正常运转状态。

本发明通过对二级滤液收集箱中收集的滤液多少，控制抽泵进行及时的运行控制保证二级滤液收集箱中存储的滤液不会堆积在二级滤液收集箱中，能够进行及时的过滤。

参阅图3所示的，实施例所述基于油基钻井液加重剂分离回收再利用系统中B的局部放大示意图，在所述上螺旋传动杆101上存有压力传感器301，其对上螺上螺旋传动杆的压力进行检测计算实时压力，并将实时压力值传递给中控箱，在所述中控箱内存有油基钻井液的密度达到密度报警阈值时上螺旋传动杆的压力最大值；若实时压力大于等于压力最大值，则判断滤网筒内加重剂过多，触发滤网筒内搅拌电机加速运行；若实时压力小于压力最大值，则控制滤网筒内搅拌电机保持正常运行。

在所述中控箱122内存有当油基钻井液密度达到密度报警阈值ρ0时的，上螺旋传动杆的压力最大值Smax，实时压力值传递给中控箱内实时压力为S1。

若实时压力S1大于等于压力最大值Smax，则判断滤网筒内加重剂过多，触发滤网筒内搅拌电机加速运行；若实时压力S1小于压力最大值Smax，则控制滤网筒内搅拌电机保持正常运行。

本发明通过设置压力传感器，对滤网筒内搅拌电机及时将滤网筒内的加重剂旋转排出到滤网筒外，减少滤网筒内因加重剂过多造成的系统内部堵塞，引起机器整体故障。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明；对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于油基钻井液加重剂分离回收再利用系统，其特征在于，包括：

安装架，其用来安装油基钻井液加重剂分离回收再利用系统的其他零部件，作为总体支架；

滤网，其用来过滤油基钻井液中的存在的若干不同大小的杂质，所述滤网存有三种不同目数的滤网，包括第一滤网、第二滤网、第三滤网,所述第一滤网为目数最少的滤网，所述第二滤网为目数最多的滤网，所述第三滤网的目数在第一滤网的目数和第二滤网的目数之间；所述仅经过第一滤网的滤液记为初级滤液，经过第一滤网和第三滤网的滤液记为二级滤液，经过第一滤网和第二滤网的滤液记为三级滤液；

加重剂收集箱，其为加重剂的收集装置，其下部用螺栓与支架进行固定；

油基钻井液收集筒，其为油基钻井液过滤过程中的最终滤液收集装置；

排料盒，其为倾斜的盒体装置，与排料管相连，并最终将杂质排出给加重剂收集箱；

滤网筒，其为外部有齿牙的筒状结构，内部存有螺旋叶片，所述滤网筒上部存有对于滤网筒旋转运动的驱动装置和螺旋叶片的驱动装置；所述滤网筒旋转运动的驱动装置通过齿牙将动能传递给将滤网筒，所述螺旋叶片对含有杂质的油基钻井液进行搅拌，将油基钻井液内不能通过滤网筒的杂质，通过螺旋叶片的螺旋传递给排料盒，将杂质通过排料盒及排料管传递给加重剂收集箱；

过滤筒，其为中空筒状结构，顶部固定连接过滤筒盖对所述过滤筒进行密封，所述过滤筒内部存有滤网筒，所述滤网筒与所述过滤筒盖通过轴承连接；所述过滤筒顶部存有倾斜的排料盒，所述过滤筒为底部锥形结构，其下部通过油基钻井液收集套管连接油基钻井液收集筒，所述油基钻井液收集套管内部设有螺旋叶片；所述油基钻井液收集套管为两段管路，其一为，与过滤筒底部螺旋连接的管路，其二为，在油基钻井液收集筒内的筒状管路；

抽泵，其作为初级滤液流动时的动力装置；

二级滤液收集箱，其与抽泵连接，箱体外存有液面显示器，所述二级滤液收集箱对于经过第一滤网、第三滤网的钻井液进行初步滤液收集，同时将初级滤液经过抽泵传递给过滤筒内的滤网筒进行二次过滤；

调速阀，其控制油基钻井液的流动速度，所输送调速阀存有三个，其一为，调节三级滤液的流量，将调速阀记为主调速阀；其二为，调节初级滤液的流量，将调速阀记为第一支路调速阀；其三为，调节二级滤液的流量，将调速阀记为第二支路调速阀；

管路，作为需处理油基钻井液的流动路线，其存有三种滤网对油基钻井液中的杂质进行滤除，并对滤除杂质后的油基钻井液进行下一步的输送，所述管路存有与油基钻井液过滤入口螺旋相连的主管道；连接二级滤液收集箱与主管道的收集分支管道；连接收集分支管道与输送分支管道的第一分支管道；连接抽泵和主管道的第二分支管道；

安装平台，其用来固定二级滤液收集箱、管路、抽泵；

密度检测仪，其安装在主管道分支汇总管道口下方，用于检测汇总后的油基钻井液的密度；

中控箱，其与液面显示器、抽泵、调速阀、密度检测仪相连，对连接部件的数据进行收集处理，包括，对密度检测仪的数据进行处理，判断过滤路径上是否存在堵塞风险；对过滤路径上调速阀状态进行检测，判断调速阀是否能进行调节；对调速行为进行调速评分判断，判断调速行为是否能达到实际作用；根据调速阀状态，判断其调速后的范围是否处于可控范围内；根据液面显示器内的显示值，判断控制抽泵动作是否需要调节；根据上螺旋传动杆上实时压力，判断滤网筒搅拌电机控制否需要调节。

2.根据权利要求1所述的基于油基钻井液加重剂分离回收再利用系统，其特征在于，所述滤网筒存有两个电机，

其一为，滤网筒电机，其将动力传递与电机相连的传动齿轮组，传动齿轮组经过啮合传动，将动力传递给传动齿轮组相连接的滤网筒，控制滤网筒做旋转运动；

其二为，滤网筒内搅拌电机，其将动力传递给滤网筒内的螺旋叶片，控制其进行搅动；

所述滤网筒电机和所述滤网筒内搅拌电机旋转轴同向旋转。

3.根据权利要求2所述的基于油基钻井液加重剂分离回收再利用系统，其特征在于，所述油基钻井液加重剂分离回收再利用系统内存有两组不同方向的螺旋叶片，其一为，存在于滤网筒内的上螺旋叶片；其二为，存在于油基钻井液收集套管内的下螺旋叶片；

所述上螺旋叶片通过上螺旋传动杆固定在过滤筒内，所述下螺旋叶片通过在齿轮轴固定在油基钻井液收集套管内。

4.根据权利要求3所述的基于油基钻井液加重剂分离回收再利用系统，其特征在于，所述过滤筒内壁处存有刮刀和刮刀连接杆，所述刮刀连接杆与滤网筒相连接与滤网筒同时做旋转运动，带动与刮刀连接杆连接的刮刀一起进行旋转；

在油基钻井液收集筒上部存有控制下螺旋叶片转动的下螺旋叶片传动电机，动作传送给与其相连的油基钻井液搅拌传动齿轮，油基钻井液搅拌传动齿轮与齿轮轴相互啮合传动。

5.根据权利要求4所述的基于油基钻井液加重剂分离回收再利用系统，其特征在于，对于密度检测仪检测出的汇总后的油基钻井液的密度，在所述中控箱内存有密度报警阈值；

若实际密度大于等于密度报警阈值，则判断主管道分支汇总管道口下方存有堵塞风险，触发过滤路径上调速阀的调控程序；

若实际密度小于密度报警阈值，则对主管道分支汇总管道口下方的实际情况继续进行实际密度检测处理。

6.根据权利要求5所述的基于油基钻井液加重剂分离回收再利用系统，其特征在于，所述触发过滤路径上调速阀的调控程序时，

根据所述中控箱根据检测到的调速阀实际调节速率值，判定其是否处于可调状态，

对于任意一个调速阀，在所述中控箱内存有调速阀第一调速值和第二调速值，所述第二调速值大于第一调速值；

若实际调节速率值小于等于第一调速值，则判断调速阀处于可调速状态；

若实际调节速率值大于第一调速值，且小于等于第二调速值，则判断调速阀处于可调速状态；

若实际调节速率值大于第二调速值，则判断调速阀处于不可调速状态，在中控箱进行标记处理。

7.根据权利要求6所述的基于油基钻井液加重剂分离回收再利用系统，其特征在于，对于调速行为设置调速评分，根据主调速阀和支路调速阀的可调节速率值计算整体可调速评分；

在中控箱内存有调速评分阈值，其根据实际情况进行预估更改，还存有针对各调速阀设置的调速补偿参数，所述调速补偿参数与其对应调节的调速阀的可调节速率值成正比；

若整体可调速评分大于等于调速评分阈值，则判定基于油基钻井液加重剂分离回收再利用系统状态安全，继续进行调速控制；

若整体可调速评分小于调速评分阈值，则判定基于油基钻井液加重剂分离回收再利用系统处于危险状态，进行停机检查。

8.根据权利要求7所述的基于油基钻井液加重剂分离回收再利用系统，其特征在于，所述调速控制，根据可调节的调速阀情况，先调节主调速阀，再调节支路速阀；

若主调速阀处于不可调节状态，则对第一调速阀和第二支路调速阀进行顺序调节；

在所述中控箱内存有针对油基钻井液的调节范围参数，

若调节后，中控箱内密度检测仪的检测密度在调节范围参数内，则判定基于油基钻井液加重剂分离回收再利用系统处于安全状态；

若支路调速阀均已调节后，中控箱内密度检测仪的检测密度依旧大于调节范围参数，则判定基于油基钻井液加重剂分离回收再利用系统处于需清理状态，对其进行停机清理；

若任一支路调速阀处于不可调节状态，则先调节主调速阀，

若主调速阀已调节后，中控箱内密度检测仪的检测密度在调节范围参数内，则判定基于油基钻井液加重剂分离回收再利用系统处于安全状态；

若主调速阀已调节后，中控箱内密度检测仪的检测密度依旧大于调节范围参数，继续调节可调节的支路调速阀，若中控箱内密度检测仪的检测密度依旧大于调节范围参数，则判定基于油基钻井液加重剂分离回收再利用系统处于需清理状态，对其进行停机清理；

若主调速阀和支路调速阀均处于不可调节状态，则判定基于油基钻井液加重剂分离回收再利用系统故障，对其进行停机检修。

9.根据权利要求8所述的基于油基钻井液加重剂分离回收再利用系统，其特征在于，对于二级滤液收集箱上的液面显示器，所述液面显示器的数据实时传输给中控箱中，根据二级滤液收集箱的实时存储量对抽泵进行运行控制，在所述中控箱内存有液面预警值；

若实时存储量大于等于液面预警值，则触发抽泵加速运行，对在二级滤液收集箱与主管道分支汇总管道口下方下的进行管道流速增加处理；

若实时存储量小于液面预警值，则控制抽泵保持正常运行。

10.根据权利要求5所述的基于油基钻井液加重剂分离回收再利用系统，其特征在于，在所述上螺旋传动杆上存有压力传感器，其对上螺上螺旋传动杆的压力进行检测计算实时压力，并将实时压力值传递给中控箱，

在所述中控箱内存有油基钻井液的密度达到密度报警阈值时上螺旋传动杆的压力最大值；

若实时压力大于等于压力最大值，则判断滤网筒内加重剂过多，触发滤网筒内搅拌电机加速运行；

若实时压力小于压力最大值，则控制滤网筒内搅拌电机保持正常运行。