CN116816286A - 一种钻井泥浆环保处理固液分离系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种钻井泥浆环保处理固液分离系统，包括收集单元和输送处理单元；收集单元包括集料仓和分离斗，集料仓下端贯穿形成分离口，分离斗上端设有密封分离口边缘的密封机构；输送处理单元包括搅拌架和送料绞龙，位于集料仓内的搅拌架传动连接有位于集料仓长向一侧的搅拌总成，送料绞龙输出端位于输入开口上方，本发明采用可连接或分离的收集单元结构，经过固液分层后液体位于固体上方，可将液体通过管路等抽出，位于分离斗内的固体在液体抽取后将分离斗下降与集料仓分离，分离斗内蓄积的固体物能够沿移动导轨滑出集料仓，本发明通过对泥浆的高效固液分离为后续分离出的液体和固体部分做进一步的深度处理奠定基础。
Description
技术领域
本发明涉及钻井环保处理技术领域，具体涉及一种钻井泥浆环保处理固液分离系统。
背景技术
用机械设备或人力从地面将地层钻成孔眼的工作称为钻井，通常指勘探或开发石油、天然气等液态和气态矿产而钻凿井眼及大直径供水井的工程。钻井竣工后将产生大量的钻井废泥浆，分为水基钻井泥浆、油基钻井泥浆和气基钻井泥浆，由于施工现场所有的废弃物几乎全部积存于废泥浆存储坑内，这使得钻井废弃物中的有害成分复杂化，形成一种由黏土、各种化学处理剂、污水、污油和钻屑等组成的多相悬浮性的钻井废弃泥浆；因此，钻井泥浆不经过处理排出后会污染农田、造成公害，带来巨大的经济损失。可行的办法是将泥浆中的固体部分和水分离后分别排除。现有技术中提供了一种分离方法是将至少一种或多种固体絮凝剂分散到泥浆中，使悬浮固体形成指定尺寸的絮团后，经由筛网、水泵抽滤，排出部分水。而且此方法处理经济效果欠佳，经筛网抽滤后总排水量还达不到泥浆体积的50％，难以将固体和液体较彻底的分离，因此存在一定使用局限性。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的在于提供一种钻井泥浆环保处理固液分离系统，能够有效对钻井泥浆进行固液分离，有利于后续对固体和液体进行针对性环保处理，避免产生污染。
本发明采用的技术方案是：一种钻井泥浆环保处理固液分离系统，包括收集单元和输送处理单元；所述收集单元包括上下布置的集料仓和分离斗，集料仓上端设有输入开口，集料仓下端贯穿形成分离口，所述分离斗上端能够与集料仓下端对接，分离斗上端设有密封分离口边缘的密封机构；所述分离斗下端设有沿集料仓长向布置的移动导轨，所述移动导轨上间隔布置有液压缸，所述液压缸的活塞端与分离斗下端相连；所述输送处理单元包括搅拌架和送料绞龙，位于集料仓内的搅拌架传动连接有位于集料仓长向一侧的搅拌总成，搅拌总成能够沿集料仓长向往复移动，所述送料绞龙输出端位于输入开口上方，送料绞龙下方设有位于集料仓长向另一侧的移动台，所述移动台能够沿集料仓长向往复移动。
本技术方案提供的分离系统采用可连接或分离的收集单元结构，收集单元结构中的分离斗通过液压缸上下移动实现与集料仓连接或分离，连接后用于收集钻井泥浆，在密封机构作用下防止泥浆渗出，输送处理单元的送料绞龙沿集料仓长向往复移动，从而将泥浆均匀输送至集料仓内，经过搅拌总成搅拌对泥浆进行破胶促进泥浆内的固体絮凝沉积，经过静置后固液分层，液体位于固体上方，即可将液体通过管路等抽出，用于后续进行环保处理，位于分离斗内的固体在液体抽取后将分离斗下降与集料仓分离，分离斗内蓄积的固体物能够沿移动导轨滑出集料仓，便于后续清理回收；若经进一步简单机械压挤可得含水量20％左右的泥饼，用于烧制优质陶瓷，作为土壤改良剂等，经济效益显著。
进一步地，所述密封机构包括支撑柱、支撑底板和设于对接口上端的阶梯口，阶梯口侧壁贴合有能够与集料仓侧面紧密接触的密封侧垫，阶梯口底壁设有若干并列布置的抵接凸起，所述集料仓下端设有能够与抵接凸起的抵接槽，所述支撑柱上端与阶梯口外侧面铰接相连，所述支撑底板与移动导轨相连并且在水平面上与移动导轨相垂直布置，所述支撑底板设有支撑槽口，所述支撑柱下端设有能够卡入相应一支撑槽口内的伸缩部。
进一步地，所述移动导轨成对布置，移动导轨与相应一侧的所述支撑底板铰接相连，所述移动导轨下方设有若干均匀间隔布置的导轨承重枕。
进一步地，所述支撑柱包括定位滑块、铰接相连的支撑段和连接段，所述支撑段和连接段两侧设有沿其长向布置的滑槽，所述定位滑块能够沿支撑段或连接段滑动，所述定位滑块两侧设有与滑槽滑动适配的滑动部，定位滑块两端铰接有定位卡爪，所述定位滑块滑动至支撑段和连接段相连位置时，所述定位卡爪能够卡入设置在支撑段和连接段外表面的定位槽内。
进一步地，所述集料仓长向两侧设有操作台，其中一所述操作台上设有与搅拌总成滑动配合的第一定向导轨，所述搅拌总成的输出端通过万向节与搅拌架上端传动连接。
进一步地，所述集料仓上端设有移动板，所述移动板两端与集料仓长向两侧滑动配合，移动板上设有转动安装搅拌架的转动座，搅拌架与搅拌总成相连的一端与转动座转动配合，所述移动板上还设有破胶箱和絮凝箱，破胶箱和絮凝箱下端设有排放口。
进一步地，所述集料仓长向两侧设有沿集料仓长向布置的折叠挡板，折叠挡板之间形成排料口，所述折叠挡板一端与集料仓端部连接、另一端与移动板连接，所述折叠挡板靠近集料仓长向边缘的一侧设有折叠滚轮，所述折叠滚轮与设于集料仓长向一侧布置的折叠槽滚动配合。
进一步地，所述移动台下端与设于操作台上的第二定向导轨滑动配合，移动台上端设有倾斜安装传输绞龙的安装架，所述安装架与移动台上端转动适配，所述传输绞龙的输出端连接有向排料口延伸的排料软管。
进一步地，所述集料仓长向两外侧面设有向下布置的承重架，所述支撑架上端与操作台之间设有倒三角布置的支撑架。
进一步地，所述集料仓其中一端设有排水口，所述排水口设有排放阀，所述排放阀信号连接有设于集料仓内的液位传感器。
本发明的有益效果是；本发明提供的分离系统采用可连接或分离的收集单元结构，收集单元结构中的分离斗通过液压缸上下移动实现与集料仓连接或分离，连接后用于收集钻井泥浆，在密封机构作用下防止泥浆渗出，经过搅拌总成搅拌对泥浆进行破胶促进泥浆内的固体絮凝沉积，经过静置后固液分层，液体位于固体上方，即可将液体通过管路等抽出，位于分离斗内的固体在液体抽取后将分离斗下降与集料仓分离，分离斗内蓄积的固体物能够沿移动导轨滑出集料仓，便于后续清理回收。本发明通过对泥浆的高效固液分离为后续分离出的液体和固体部分做进一步的深度处理奠定基础；具有较高的实用价值。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本发明实施例中提供的钻井泥浆环保处理固液分离系统的结构图。
图2为本发明实施例中提供的钻井泥浆环保处理固液分离系统的集料仓和分料斗安装示意图。
图3为本发明实施例中提供的钻井泥浆环保处理固液分离系统的支撑柱结构图。
附图标记：集料仓100、抵接槽110、分离斗200、阶梯口210、密封侧垫220、抵接凸起230、移动导轨300、液压缸400、搅拌架500、送料绞龙600、移动台610、搅拌总成700、支撑柱800、伸缩部810、定位滑块820、定位卡爪821、支撑段830、连接段840、定位槽850、支撑底板900、导轨承重枕1000、操作台1100、第一定向导轨1200、万向节1300、移动板1400、转动座1410、破胶箱1500、絮凝箱1600、折叠挡板1700、第二定向导轨1800、安装架1900、排料软管2000、承重架2100、支撑架2200。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
实施例一
如图1至图3所示，本发明具体实施例一提供了一种钻井泥浆环保处理固液分离系统，该系统用于对钻井产生的泥浆进行固液分离处理，便于后续对液体和固体进行环保处理并相应利用；具体包括收集单元和输送处理单元；收集单元包括上下布置的集料仓100和分离斗200，集料仓100上端设有输入开口，集料仓100下端贯穿形成分离口，所述分离斗200上端能够与集料仓100下端对接，分离斗200上端设有密封分离口边缘的密封机构；所述分离斗200下端设有沿集料仓100长向布置的移动导轨300，所述移动导轨300上间隔布置有液压缸400，液压缸400的活塞端与分离斗200下端相连；输送处理单元包括搅拌架500和送料绞龙600，位于集料仓100内的搅拌架500传动连接有位于集料仓100长向一侧的搅拌总成700，搅拌总成700能够沿集料仓100长向往复移动，所述送料绞龙600输出端位于输入开口上方，送料绞龙600下方设有位于集料仓100长向另一侧的移动台610，所述移动台610能够沿集料仓100长向往复移动。
如图1至图3所示，通过上述设置，本实施例提供的分离系统采用可连接或分离的收集单元结构，收集单元结构中的分离斗200通过液压缸400上下移动实现与集料仓100连接或分离，连接后用于收集钻井泥浆，在密封机构作用下防止泥浆渗出，输送处理单元的送料绞龙600沿集料仓100长向往复移动，从而将泥浆均匀输送至集料仓100内，经过搅拌总成700搅拌对泥浆进行破胶促进泥浆内的固体絮凝沉积，经过静置后固液分层，液体位于固体上方，即可将液体通过管路等抽出，用于后续进行环保处理，位于分离斗200内的固体在液体抽取后将分离斗200下降与集料仓100分离，分离斗200内蓄积的固体物能够沿移动导轨300滑出集料仓100，便于后续清理回收。固体物可用于烧制优质陶瓷，作为土壤改良剂等，经济效益显著。
实施例二
如图1至图3所示，本实施例对上述集料仓100结构进一步优化，以提高固液分离效果；具体的，集料仓100长向两侧设有操作台1100，其中一所述操作台1100上设有与搅拌总成700滑动配合的第一定向导轨1200，所述搅拌总成700的输出端通过万向节1300与搅拌架500上端传动连接。这样，操作台1100上设置的第一定向导轨1200能够滑动安装搅拌总成700，使得搅拌总成700在搅拌过程中沿集料仓100长向来回移动，提高了搅拌总成700驱动搅拌架500对泥浆搅拌的均匀性。本实施例还采用万向节1300连接搅拌总成700和搅拌架500，万向节1300能够起到稳定传动驱动力的作用，改善力矩受力方向，即使搅拌总成700位于搅拌架500外侧也能够稳定驱动其转动。
如图1至图3所示，为了对承重结构进行优化，本实施例在集料仓100上端设有移动板1400，所述移动板1400两端与集料仓100长向两侧滑动配合，移动板1400上设有转动安装搅拌架500的转动座1410，搅拌架500与搅拌总成700相连的一端与转动座1410转动配合，所述移动板1400上还设有破胶箱1500和絮凝箱1600，破胶箱1500和絮凝箱1600下端设有排放口。这样，移动板1400能够滑动布置在集料仓100上方，一方面能够随搅拌架500和搅拌总成700移动，另一方面能够起到支撑搅拌架500的目的，改善集料仓100上端受力，确保结构强度；安装在移动板1400上的破胶箱1500和絮凝箱1600可分别向集料仓100内输送破胶剂和絮凝剂，有利于在搅拌过程中红对泥浆固体物进行破胶，通过絮凝的方式提高固体物沉积效果。在使用时首先通过破胶剂破坏泥浆的稳定性后，在有机高分子絮凝剂的作用下，使泥浆中微小的颗粒在瞬间形成较大的絮团沉于分离斗200底部，固体物取出分离斗后经简单机械压挤可得含水量20％左右的泥饼，尚能进一步缩合利用，例如土壤改良剂等。
如图1至图3所示，为了避免产生污染，本实施例还在集料仓100长向两侧设有沿集料仓100长向布置的折叠挡板1700，折叠挡板1700之间形成排料口，所述折叠挡板1700一端与集料仓100端部连接、另一端与移动板1400连接，所述折叠挡板1700靠近集料仓100长向边缘的一侧设有折叠滚轮，所述折叠滚轮与设于集料仓100长向一侧布置的折叠槽滚动配合。这样，传输绞龙的输出端通过排料口向内输送泥浆，在折叠挡板1700的遮挡下避免发生污染，折叠挡板1700能够在移动板1400移动下自送展开或折叠，无需人工操作，折叠挡板1700受到移动板1400推动时，可自动折叠，折叠挡板1700受拉时，自动遮罩集料仓100上端开口。
如前所述，传输绞龙在运行时沿集料仓100长向均匀向内输送泥浆，防止泥浆布置不均，本实施例在移动台610下端与设于操作台1100上的第二定向导轨1800滑动配合，移动台610上端设有倾斜安装传输绞龙的安装架1900，所述安装架1900与移动台610上端转动适配，所述传输绞龙的输出端连接有向排料口延伸的排料软管2000。这样，移动台610通过滑动方式沿第二定向导轨1800稳定移动，在安装架1900的作用下倾斜安装传输绞龙，还可对输出方向进行调整，与传输绞龙的输出端连接有向排料口延伸的排料软管2000能够避免泥浆飞溅，完全输入集料仓100内。
如图1至图3所示，为了确保集料仓100能够稳定，本实施例在集料仓100长向两外侧面设有向下布置的承重架2100，所述支撑架2200上端与操作台1100之间设有倒三角布置的支撑架2200。承重架2100一方面对集料仓100进行稳定支撑，另一方面可通过支撑架2200稳定安装操作台1100，呈倒三角形布置的支撑架2200有利于稳定支撑操作台1100。在实际应用中采用钢架结构，确保结构强度。
如图1至图3所示，泥浆在破胶剂和絮凝剂的作用下能够实现固液分离，为了便于排出液体进行后续环保处理，本实施例在集料仓100其中一端设有排水口，所述排水口设有排放阀，所述排放阀信号连接有设于集料仓100内的液位传感器。这样当固液分离后，通过液位传感器检测液体深度，达到排出标准后通过排放阀将液体排出，剩余固体物沉积在收集斗内，集料仓100与收集斗分离后即可对固体物进行后续压缩等环保处理。
实施例三
如图1至图3所示，本实施例对分离斗200等结构进一步优化，确保分离斗200与收集仓对接后的密封性，密封机构包括支撑柱800、支撑底板900和设于对接口上端的阶梯口210，阶梯口210侧壁贴合有能够与集料仓100侧面紧密接触的密封侧垫220，阶梯口210底壁设有若干并列布置的抵接凸起230，所述集料仓100下端设有能够与抵接凸起230的抵接槽110，所述支撑柱800上端与阶梯口210外侧面铰接相连，所述支撑底板900与移动导轨300相连并且在水平面上与移动导轨300相垂直布置，所述支撑底板900设有支撑槽口，所述支撑柱800下端设有能够卡入相应一支撑槽口内的伸缩部810。也就是说，当分离斗200上端通过阶梯口210与收集仓下端对接，密封侧垫220密封住收集仓的外侧面，抵接槽110与抵接凸起230构成密封对接，防止分离斗200与收集仓对接后发生渗漏，此外，分离斗200与收集仓对接后，对接位置通过支撑柱800进行支撑，支撑柱800下端的伸缩部810卡入相应一定位槽850内，对对接位置的结构进行加强。
本实施例中的支撑柱800包括定位滑块820、铰接相连的支撑段830和连接段840，所述支撑段830和连接段840两侧设有沿其长向布置的滑槽，所述定位滑块820能够沿支撑段830或连接段840滑动，所述定位滑块820两侧设有与滑槽滑动适配的滑动部，定位滑块820两端铰接有定位卡爪821，所述定位滑块820滑动至支撑段830和连接段840相连位置时，所述定位卡爪821能够卡入设置在支撑段830和连接段840外表面的定位槽850内。这样，支撑柱800在不是使用时能够实现折叠，展开后通过定位滑块820滑动至支撑段830和连接段840相连位置，在定位卡爪821定位下固定中间位置，从而确保支撑柱800的结构强度。
由于分离斗200下方通过移动导轨300进行支撑，本实施例中的移动导轨300成对布置，移动导轨300与相应一侧的所述支撑底板900铰接相连，所述移动导轨300下方设有若干均匀间隔布置的导轨承重枕1000。采用导轨承重枕1000支撑两移动导轨300，从而确保支撑稳定性，另一方面可使分离斗200沿移动导轨300布置方向滑动，实现对固体物的分离。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。
Claims (10)
1.一种钻井泥浆环保处理固液分离系统，其特征在于，包括收集单元和输送处理单元；
所述收集单元包括上下布置的集料仓(100)和分离斗(200)，集料仓(100)上端设有输入开口，集料仓(100)下端贯穿形成分离口，所述分离斗(200)上端能够与集料仓(100)下端对接，分离斗(200)上端设有密封分离口边缘的密封机构；所述分离斗(200)下端设有沿集料仓(100)长向布置的移动导轨(300)，所述移动导轨(300)上间隔布置有液压缸(400)，所述液压缸(400)的活塞端与分离斗(200)下端相连；
所述输送处理单元包括搅拌架(500)和送料绞龙(600)，位于集料仓(100)内的搅拌架(500)传动连接有位于集料仓(100)长向一侧的搅拌总成(700)，搅拌总成(700)能够沿集料仓(100)长向往复移动，所述送料绞龙(600)输出端位于输入开口上方，送料绞龙(600)下方设有位于集料仓(100)长向另一侧的移动台(610)，所述移动台(610)能够沿集料仓(100)长向往复移动。
2.根据权利要求1所述的钻井泥浆环保处理固液分离系统，其特征在于，所述密封机构包括支撑柱(800)、支撑底板(900)和设于对接口上端的阶梯口(210)，阶梯口(210)侧壁贴合有能够与集料仓(100)侧面紧密接触的密封侧垫(220)，阶梯口(210)底壁设有若干并列布置的抵接凸起(230)，所述集料仓(100)下端设有能够与抵接凸起(230)的抵接槽(110)，所述支撑柱(800)上端与阶梯口(210)外侧面铰接相连，所述支撑底板(900)与移动导轨(300)相连并且在水平面上与移动导轨(300)相垂直布置，所述支撑底板(900)设有支撑槽口，所述支撑柱(800)下端设有能够卡入相应一支撑槽口内的伸缩部(810)。
3.根据权利要求1所述的钻井泥浆环保处理固液分离系统，其特征在于，所述移动导轨(300)成对布置，移动导轨(300)与相应一侧的所述支撑底板(900)铰接相连，所述移动导轨(300)下方设有若干均匀间隔布置的导轨承重枕(1000)。
4.根据权利要求1所述的钻井泥浆环保处理固液分离系统，其特征在于，所述支撑柱(800)包括定位滑块(820)、铰接相连的支撑段(830)和连接段(840)，所述支撑段(830)和连接段(840)两侧设有沿其长向布置的滑槽，所述定位滑块(820)能够沿支撑段(830)或连接段(840)滑动，所述定位滑块(820)两侧设有与滑槽滑动适配的滑动部，定位滑块(820)两端铰接有定位卡爪(821)，所述定位滑块(820)滑动至支撑段(830)和连接段(840)相连位置时，所述定位卡爪(821)能够卡入设置在支撑段(830)和连接段(840)外表面的定位槽(850)内。
5.根据权利要求1所述的钻井泥浆环保处理固液分离系统，其特征在于，所述集料仓(100)长向两侧设有操作台(1100)，其中一所述操作台(1100)上设有与搅拌总成(700)滑动配合的第一定向导轨(1200)，所述搅拌总成(700)的输出端通过万向节(1300)与搅拌架(500)上端传动连接。
6.根据权利要求1所述的钻井泥浆环保处理固液分离系统，其特征在于，所述集料仓(100)上端设有移动板(1400)，所述移动板(1400)两端与集料仓(100)长向两侧滑动配合，移动板(1400)上设有转动安装搅拌架(500)的转动座(1410)，搅拌架(500)与搅拌总成(700)相连的一端与转动座(1410)转动配合，所述移动板(1400)上还设有破胶箱(1500)和絮凝箱(1600)，破胶箱(1500)和絮凝箱(1600)下端设有排放口。
7.根据权利要求1所述的钻井泥浆环保处理固液分离系统，其特征在于，所述集料仓(100)长向两侧设有沿集料仓(100)长向布置的折叠挡板(1700)，折叠挡板(1700)之间形成排料口，所述折叠挡板(1700)一端与集料仓(100)端部连接、另一端与移动板(1400)连接，所述折叠挡板(1700)靠近集料仓(100)长向边缘的一侧设有折叠滚轮，所述折叠滚轮与设于集料仓(100)长向一侧布置的折叠槽滚动配合。
8.根据权利要求1所述的钻井泥浆环保处理固液分离系统，其特征在于，所述移动台(610)下端与设于操作台(1100)上的第二定向导轨(1800)滑动配合，移动台(610)上端设有倾斜安装传输绞龙的安装架(1900)，所述安装架(1900)与移动台(610)上端转动适配，所述传输绞龙的输出端连接有向排料口延伸的排料软管(2000)。
9.根据权利要求1所述的钻井泥浆环保处理固液分离系统，其特征在于，所述集料仓(100)长向两外侧面设有向下布置的承重架(2100)，所述支撑架(2200)上端与操作台(1100)之间设有倒三角布置的支撑架(2200)。
10.根据权利要求1所述的钻井泥浆环保处理固液分离系统，其特征在于，所述集料仓(100)其中一端设有排水口，所述排水口设有排放阀，所述排放阀信号连接有设于集料仓(100)内的液位传感器。
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