CN201394383Y - 一种泥浆砂石分离装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种泥浆砂石分离装置,包括一罐体和一置于罐体内的筛网筐,其特征在于,该泥浆砂石分离装置还包括一螺旋输送机,筛网筐呈漏斗状,筛网筐的下端口与螺旋输送机的底端连通,螺旋输送机的顶端出口则位于罐体之外。含砂石的泥浆进入筛网筐后,细的浆体滤过筛网进入罐体中,再进入到下一道工序进行处理;而钻屑砂石等大的颗粒物则落入螺旋输送机中,经螺旋片提升从螺旋输送机的顶端出口排出。该装置不仅可以单独作为分离洗涤废弃泥浆中岩屑砂石的设备使用,而且还是废弃钻井泥浆不落地连续达标处理系统工艺中的关键组成设备。

Description

一种泥浆砂石分离装置
技术领域
本实用新型涉及一种砂石分离装置,特别涉及一种将砂石从废弃泥浆中分离出来的装置,可应用于油气田或矿山钻井过程中产生的废弃泥浆的处理,以及其他工业或生活废液废渣的处理。
背景技术
长期以来,油气田钻井废弃泥浆的治理采用先集中收集到在钻机附近挖砌的废泥浆池中,再进行固化掩埋的方法处理。这种方法不仅占用了大量的土地资源,而且实际上并没有对危废物——钻井废弃泥浆(列入国家环保部2008固体危废物名录)进行无害化达标处理,即,其污染源始终存在,成为了对自然环境、地下水源以及生态的污染隐患。
实现废弃钻井泥浆不落地连续达标处理是改变目前传统整体外排固化处理模式的一种有效方法,这种技术在国内石油钻井环保治理领域尚属空白。钻井废弃泥浆中30%是在钻井过程中钻井液从地下携带出的岩屑和砂石,这些岩屑和砂石由含有大量复杂化学药剂的泥浆所包裹,并随这些泥浆外排,成为了固体危废物。有必要将这些岩屑和砂石通过与泥浆分离并将其进行洗涤,使之达到无害化排放标准进行排放或回收再利用。这样,减少了钻井废弃泥浆外排物中固体颗粒物的总含量,降低了废弃泥浆的浆体稠度,使剩余废泥浆成为流动性较好的流体稀浆,进入下一道连续处理工艺程序进行处理,为实现整体废弃泥浆不落地(即,不再将废弃泥浆排放入废弃泥浆池中)达标处理起到了关键的作用。目前,市场上还没有一种能有效、持续地从钻机外排口处直接接收废弃泥浆,并将其中的钻屑(砂石)分离、净化排出的装置。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种将砂石从废弃泥浆中分离出来的装置,该装置可以将油气田钻井外排的废弃泥浆从钻机外排口处直接接收,并将废弃泥浆中30%以上的固体物分离、净化排出,同时,可使剩余浆体稠度降低成为较好的流动体,进入下一道连续处理工艺程序进行处理,从而实现废弃钻井泥浆不落地连续达标处理,改变目前传统整体外排固化处理模式,填补国内石油钻井环保治理领域的空白。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:
一种泥浆砂石分离装置,包括一罐体和一置于罐体内的筛网筐,其特征在于,该砂石分离装置还包括一螺旋输送机(又称绞龙),筛网筐呈漏斗状,筛网筐的下端口与螺旋输送机的底端连通,螺旋输送机的顶端出口则位于罐体之外。
含砂石的泥浆进入筛网筐后,细的浆体滤过筛网进入罐体中,而钻屑砂石等大的颗粒物则经筛网筐下端口落入螺旋输送机中,通过螺旋输送机中螺旋片的提升,从螺旋输送机的顶端出口排出。
上述泥浆砂石分离装置还包括一置于筛网筐内的搅拌器,对泥浆进行搅拌形成旋流,该搅拌器优选为锚式搅拌器。上述筛网筐的筛孔孔径大小一般是0.1~10mm,优选为1~5mm,筛孔孔径选择要适应后续泥浆脱干工序设备。如脱干设备选用真空带滤机,为提高泥浆的滤水性能应选取上限,脱干设备如果选择压式带滤机,为保护滤带应选取下限。
上述螺旋输送机可采用管式无轴绞龙,管内设置螺旋片,带动管内螺旋片旋转的电机置于螺旋输送机顶端。螺旋输送机的底部为筛网状,在螺旋输送机的中部可加设一个或多个水洗喷淋口,对提升中的钻屑砂石进行喷淋洗涤,达到清洁的作用,同时洗涤产生的浆体也流入罐体中。
上述泥浆砂石分离装置的罐体一般为箱形,在罐体中通常还设置一个或多个(如两个)搅拌器,使浆体保持流动;在罐体底部设有泥浆泵,滤入罐体内的浆体由泥浆泵输出。
本实用新型的泥浆砂石分离装置在处理废弃钻井泥浆时,将罐体置于钻井泥浆外排口处或通过前延设备(如绞龙等)接收外排废弃泥浆,外排废弃泥浆进入罐体内的筛网筐中,经搅拌形成旋流,细的浆体滤过筛网进入筛网筐外的罐体中,大的颗粒物(钻屑砂石)落入筛网筐下部的螺旋输送机中,钻屑砂石经螺旋片提升,从螺旋输送机的顶端出口排出。在螺旋输送机中部加设的水洗喷淋口,对提升中的钻屑砂石进行喷淋洗涤,达到清洁的作用,这样就将泥浆中的钻屑砂石分离洗涤出来,并且外排分离后的钻屑砂石可以达到排放标准,同时,洗涤产生的浆体也流入罐体中,可使罐中浆体稠度降低成为较好的流动体,达到造浆的目的,通过罐体底部的泥浆泵输出,进入到下一道连续处理工艺程序进行处理。
本实用新型的泥浆砂石分离装置不仅可以单独作为分离洗涤废弃泥浆中岩屑砂石的设备使用,而且还是废弃钻井泥浆不落地连续达标处理系统工艺中的关键组成设备。在钻井废弃泥浆不落地处理过程中,将废弃泥浆中的1mm以上的钻屑砂粒从浆体中分离出来,并通过洗涤后外排,达到国家环保要求的固废排放检测标准(执行检测方法:GB5086.2-1997,固体废物浸出毒性,浸出方法--水平振荡法;执行标准《污水综合排放标准---GB8978-1996》的一级指标),减少废弃泥浆外排量的30%以上。外排的钻屑砂石用于铺垫道路场地用,实现了环保、节能减排和废物利用。同时,可使剩余浆体稠度降低成为较好的流动体,使泥浆有可能进入到下一道连续处理工艺程序进行处理。
此外,该装置还可以用于其他钻井、钻探工程(例如地质勘探、钻孔桥墩等)、泥水加压盾构法掘进(例如地铁、过江隧道、市政给排水等)废弃泥浆的处理,以及其他工业和生活废水废渣的处理,广泛适用于石油、冶金、矿山、煤炭、建筑、化工、电力、水利、交通等领域。
附图说明
图1是本实用新型实施例泥浆砂石分离装置的纵剖面构造示意图。
图2a是本实用新型实施例中筛网筐及其搅拌器的纵剖图;图2b是筛网筐内部搅拌器的俯视图。
图3是本实用新型实施例中绞龙的结构示意图。
图中:
1.罐体        2.筛网筐      3.分离筛搅拌器   4.绞龙        5.水洗喷淋口
6.砂石出口    7.浆体搅拌器  8.泥浆泵         9.绞龙电机    2-1.侧筛网
2-2.底筛网    3-1.搅拌锚    3-2.搅拌轴       3-3.电机      3-4.防摆动支撑
3-5.加固支撑  4-1.绞龙外壳  4-2.绞龙叶片     4-3.绞龙短轴  4-4.砂石进口
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
如图1所示,本实施例的泥浆砂石分离装置包括一箱形的罐体1;在罐体1内设置有一圆筒漏斗状的筛网筐2,筛网筐2内装有锚式的分离筛搅拌器3;筛网筐2的下部出口连通螺旋输送机即绞龙4,绞龙4为管式无轴绞龙,倾斜设置,下部位于罐体1中,上部伸出罐体1外;绞龙电机9置于绞龙4的顶端,其带动绞龙4内的螺旋片旋转;绞龙4顶部还设有砂石出口6,而绞龙4中部设有水洗喷淋口5;在罐体1中还设有浆体搅拌器7,罐体1底部设有泥浆泵8。
其中,筛网筐2及其搅拌器3的结构如图2a和图2b所示,筛网筐2包括侧面的侧筛网2-1和底面的底筛网2-2;锚式搅拌器包括安装在筛网筐2内的搅拌锚3-1、搅拌轴3-2和筛网筐2外的电机3-3,电机3-3带动搅拌轴3-2和搅拌锚3-1旋转,筛网筐中部设有搅拌轴的防摆动支撑3-4,而四个搅拌锚片之间设有加固支撑3-5。。
绞龙4的结构如图3所示,绞龙外壳4-1呈管状,一端为砂石进口4-4,另一端为砂石出口6,绞龙内安装有螺旋状绞龙叶片4-2,绞龙叶片4-2通过绞龙短轴4-3连接安装于出口端的绞龙电机9,在绞龙的中部设有水洗喷淋口5。砂石从绞龙的砂石进口4-4进入绞龙内,通过绞龙电机9带动绞龙叶片4-2旋转,砂石在绞龙内部移动,同时被水洗喷淋口5喷出的水洗涤,最后从砂石出口6排出。
把该装置置于钻井泥浆外排口处接收外排废弃泥浆,外排废弃泥浆先进入罐体1内的筛网筐2中,由锚式分离筛搅拌器3进行搅拌形成旋流,细的浆体滤过筛网进入泥浆箱即罐体1中,大的颗粒物(钻屑砂石)落入筛网筐2下部的管式无轴绞龙4内,经绞龙电机9带动,钻屑砂石通过绞龙螺旋片提升,从绞龙4顶部的砂石出口6排出。在管式绞龙的中部加有水洗喷淋口5,对在绞龙4提升中的钻屑砂石进行喷淋洗涤,达到清洁的作用,这样就将泥浆中的钻屑砂石分离洗涤出来,使废弃泥浆中的30%固体物脱离浆体,并且外排分离后的钻屑砂石可以达到排放标准,同时,可使剩余浆体稠度降低成为较好的流动体,罐体中的搅拌器使浆体保持流动状态,通过罐体底部的泥浆泵8输出,进入到下一道连续处理工艺程序进行处理,真正实现废弃钻井泥浆不落地连续达标处理。
下面表1和表2所列的是实际应用的两款泥浆砂石分离装置的型号及其主要运行参数。
表1.HD砂石分离机型号及其规格
  箱体尺寸m   筛网筐(mm)   筛孔(mm)   泥浆处理量(t/h)
  HD-I   3.6×1.6×1.4   Φ1400×700   Φ0.1~Φ10   5~10
  HD-II   4.5×2.0×1.4   Φ1800×700   Φ0.1~Φ10   10~20
表2.HD砂石分离机主要参数
  分离筛搅拌功率   分离筛搅拌转速   管式绞龙功率   管式绞龙转速   喷淋洗涤流量
  N=2.2/3.0kw   n=20转/分   N=3.0/5.0kw   n=30转/分   l=10~15l/分
对上述砂石分离机从钻井泥浆中分离出来的砂石样品1和样品2进行检测,结果如下面的表3所示。
表3.出机砂石检测结果
Figure G2009201077147D00051
注:GB5085.3-1996《危险废物鉴别标准-浸出毒性鉴别》;
GB8978-1996《污水排放综合标准》一级标准。
尽管为说明目的公开了本实用新型的实施例和附图,但是本领域的技术人员可以理解:在不脱离本实用新型及所附权利要求的精神和范围内,各种替换、变化和修改都是可能的,因此,本实用新型的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。

Claims (10)

1.一种泥浆砂石分离装置,包括一罐体和一置于罐体内的筛网筐,其特征在于,该泥浆砂石分离装置还包括一螺旋输送机,筛网筐呈漏斗状,筛网筐的下端口与螺旋输送机的底端连通,螺旋输送机的顶端出口则位于罐体之外。
2.如权利要求1所述的泥浆砂石分离装置,其特征在于,在所述筛网筐内设置有一搅拌器。
3.如权利要求2所述的泥浆砂石分离装置,其特征在于,筛网筐内设置的搅拌器为锚式搅拌器。
4.如权利要求1所述的泥浆砂石分离装置,其特征在于,所述筛网筐的筛孔孔径大小是0.1~10mm。
5.如权利要求1所述的泥浆砂石分离装置,其特征在于,所述螺旋输送机为管式无轴绞龙,内部为螺旋片。
6.如权利要求5所述的泥浆砂石分离装置,其特征在于,带动螺旋片旋转的电机置于螺旋输送机顶端。
7.如权利要求1所述的泥浆砂石分离装置,其特征在于,螺旋输送机的底部为筛网状,在螺旋输送机的中部设有一个或多个水洗喷淋口。
8.如权利要求1所述的泥浆砂石分离装置,其特征在于,所述罐体为箱形。
9.如权利要求1所述的泥浆砂石分离装置,其特征在于,在所述罐体底部设有将罐体内浆体输出的泥浆泵。
10.如权利要求1所述的泥浆砂石分离装置,其特征在于,在所述罐体中设置有一个或多个搅拌器。
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