CN202881014U - 一种钻井污水随钻处理设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种钻井污水随钻处理设备，包括污水储罐、搅拌脱稳单元、固液分离单元以及混合氧化单元，其特征是：钻井污水通过管线泵入搅拌罐，搅拌罐入口处设有电磁阀；药剂罐通过管线与搅拌罐相连，搅拌罐处的药剂管线均设有电磁阀，药剂罐的出口均设有计量泵，计量泵通过线缆与PLC控制系统相连；经搅拌的钻井污水输入固液分离器，固液分离所得固相储存于滤渣储罐，液相泵入混合反应器；混合反应器与氧化剂储罐和辅助试剂储罐连接；经氧化由混合反应器排出的钻井污水进入缓冲罐，上层液相进入清水罐后达标排放，下层液相进入精细过滤装置进一步处理。本实用新型对设备采用模块化设计，结构简单可靠，可高效地用于钻井污水的随钻处理。
Description
技术领域
本实用新型涉及石油天然气钻井过程中对钻井污水的处理技术，特别是一种钻井污水随钻处理设备。
背景技术
在石油天然气的钻采过程中，钻井液从地面泵入井底用于冷却钻头及携带岩屑，在其返回地面后由于存在大量污染物质成为钻井污水。钻井污水成分复杂，包含钻井液、粘土、加重材料、钻井液添加剂、油污及其他化学处理剂等，具有pH值超标、COD值高、色度与盐度高等特点，其所含的多种盐和重金属物质对生物毒害性较强。同时，钻井污水是一种较稳定的分散体系，体系中的悬浮物长时间不能下沉，油气田开发过程中每口井所形成的钻井污水达几百立方米到几千立方米，加上油田中钻井数量多，钻井现场的钻井污水量大。钻井污水通常露天存放，降雨等因素可能造成钻井污水的泄漏与流失，造成生物与水源的污染，因此有必要及时对钻井污水进行随钻处理。
针对钻井污水的处理有多种方法，之前较常用的是固化法，但固化法所需的试剂用量大且造成所得固相量大，而且通过填埋方式对固相进行处理存在潜在的环境污染问题，已无法适应当前的环保要求。目前对钻井污水的处理主要通过脱稳、过滤以及氧化等工艺流程，可较好地对钻井污水进行处理且适应环保要求。现场所见的这些工艺所用设备多为集各种操作于一体的集成化设备，这种设备存在的缺点为：(1)设备庞大，安装与拆卸不便，且运载不便；(2)可能出现设备的某个环节出问题而使整套设备停止作业的问题，针对钻井现场对钻井污水及时高效处理的要求适应性不强。
实用新型内容
本实用新型的目的是：为了克服上述难点，使钻井污水及时高效地得到处理，特提出一种钻井污水随钻处理设备，设备采用模块化设计，结构简单，操作可靠，可有效减少钻井污水的环境污染。
为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种钻井污水随钻处理设备，包括钻井污水储罐、搅拌脱稳单元、固液分离单元以及混合氧化单元，其特征是：搅拌脱稳单元包括搅拌罐、管线、药剂罐、计量泵、线缆以及PLC控制系统，混合氧化单元包括混合反应器、氧化剂储罐、辅助试剂储罐、缓冲器、清水储罐以及精细过滤装置；所述钻井污水储罐通过管线与搅拌罐相连，钻井污水储罐出口处设有泵，搅拌罐入口处设有电磁阀；药剂罐通过管线与搅拌罐相连，搅拌罐处的药剂管线均设有电磁阀，药剂罐的出口处均设有计量泵，药剂加量通过计量泵计量，计量泵通过线缆与PLC控制系统相连；经搅拌的钻井污水输入固液分离器进行固液分离操作，固液分离所得固相储存于滤渣储罐中，固液分离所得液相泵入混合反应器；混合反应器通过管线连接有氧化剂储 罐和辅助试剂储罐，氧化剂储罐及辅助试剂储罐与混合反应器所连管线均设有电磁阀；经氧化由混合反应器排出的钻井污水进入缓冲罐，上层液相进入清水罐后达标排放，下层液相进入精细过滤装置进一步处理。
所述搅拌罐上方设有电机和液位计，电机安装于电机支座上，用于带动搅拌罐内的搅拌桨叶转动；液位计用于监测搅拌罐内钻井污水的液位，当液位处于高位时搅拌罐进行搅拌操作，当液位处于低位时向搅拌罐供液，液位的高位与低位由人为设定；所述药剂罐上方均设有电机。
所述搅拌罐搅拌操作的启动与停止以及搅拌作业时间均由PLC控制系统控制；所述计量泵所监测信号由PLC控制系统进行处理，PLC控制系统控制各药剂的加量，药剂加量通过针对不同钻井污水类型人为确定。
所述用于加入钻井污水及加入药剂的管线上的电磁阀均辅助设置一手动阀门，使得当电磁阀失效时处理操作能继续进行。
所述固液分离器为压滤机。
所述混合反应器为密闭式容器。
所述搅拌脱稳单元、固液分离单元以及混合氧化单元均为独立的模块化设备，各单元间均采用标准化接头或软管进行连接。
与现有技术相比，本实用新型具有的有益效果是：(1)两个搅拌罐同时作业，处理效率高；(2)设有电磁阀、计量泵以及PLC控制系统等装置，实现对钻井污水处理的智能化操作；(3)设备各单元均采用模块化设计，便于装卸与运输。
附图说明
图1是本实用新型一种钻井污水随钻处理设备的结构示意图。
图2是本实用新型一种钻井污水随钻处理设备的搅拌装置的结构示意图。
图3是本实用新型一种钻井污水随钻处理设备的搅拌罐处加入钻井污水及药剂的结构示意图。
图中：1.钻井污水储罐，2.泵，3.管线，4.电磁阀，5.搅拌罐，6.药剂罐，7.计量泵，8.线缆，9.PLC控制系统，10.固液分离器，11.滤渣储罐，12.混合反应器，13.氧化剂储罐，14.辅助试剂储罐，15.缓冲器，16.清水储罐，17.精细过滤装置，18.电机，19.液位计，20.电机支座，21手动阀门。
具体实施方式
如图1所示，一种钻井污水随钻处理设备，包括钻井污水储罐、搅拌脱稳单元、固液分离单元以及混合氧化单元，其特征是：搅拌脱稳单元包括搅拌罐5、管线3、药剂罐6、计量泵7、线缆8以及PLC控制系统9，混合氧化单元包括混合反应器12、氧化剂储罐13、辅助试剂储罐14、缓冲器15、清水储罐16以及精细过滤装置17；所述钻井污水储罐1通过管线3与搅拌罐5相连，钻井污水储罐1出口处设有泵2，搅拌罐5入口处设有电磁阀4；药剂罐6通过管线3与搅拌罐5相连，搅拌罐5处的药剂管线3 均设有电磁阀4，药剂罐6的出口均设有计量泵7，药剂加量通过计量泵7计量，计量泵7通过线缆8与PLC控制系统9相连；经搅拌的钻井污水输入固液分离器10，固液分离所得固相储存于滤渣储罐11中，固液分离所得液相泵入混合反应器12；混合反应器12通过管线3连接有氧化剂储罐13和辅助试剂储罐14，氧化剂储罐13及辅助试剂储罐14与混合反应器12所连管线3均设有电磁阀4；经氧化由混合反应器12排出的钻井污水进入缓冲罐15，上层液相进入清水罐16后达标排放，下层液相进入精细过滤装置17进一步处理。
如图2与图3所示，所述搅拌罐5上方设有电机18和液位计19，电机18与液位计19均安装于电机支座20上，用于带动搅拌罐5内的搅拌桨叶转动；液位计19用于监测搅拌罐5内钻井污水的液位，当液位处于高位时搅拌罐5进行搅拌操作，当液位处于低位时向搅拌罐5供液，液位的高位与低位由人为设定；所述药剂罐6上方均设有电机18。
所述搅拌罐5搅拌操作的启动与停止以及搅拌作业时间均由PLC控制系统9控制；所述计量泵7所监测信号由PLC控制系统9进行处理，PLC控制系统9控制各药剂的加量，药剂加量针对不同钻井污水类型人为确定。
如图3所示，所述用于加入钻井污水及加入药剂的管线3上的电磁阀4均辅助设置一手动阀门21，使得当电磁阀4失效时处理操作能继续进行。
所述固液分离器10为压滤机。
所述混合反应器12为密闭式容器。
所述搅拌脱稳单元、固液分离单元以及混合氧化单元均为独立的模块化设备，各单元间均采用标准化接头或软管进行连接。
钻井污水随钻处理的工艺过程是：
钻井污水泵入搅拌罐5，药剂罐6中的药剂通过管线3加入搅拌罐5，其中搅拌罐5处的钻井污水入口及药剂入口均设有电磁阀4和手动阀门21，药剂的加量由计量泵7计量，计量泵7所测流量输入PLC控制系统9进行处理，PLC控制系统9控制搅拌罐5的搅拌操作及药剂的加量；经搅拌的钻井污水排入固液分离器10，经固液分离处理所得固相输入滤渣储罐11，液相进入混合反应器12；由氧化剂储罐13及辅助试剂储罐14向混合反应器12中加入试剂，在混合反应器12反应一定时间后将处理的钻井污水输入缓冲器15，缓冲器15中的上层液相进入清水储罐16达标外排，缓冲器15中的下层液相进入精细过滤装置17进行进一步的处理。
Claims (7)
1.一种钻井污水随钻处理设备，包括钻井污水储罐、搅拌脱稳单元、固液分离单元以及混合氧化单元，其特征是：搅拌脱稳单元包括搅拌罐(5)、管线(3)、药剂罐(6)、计量泵(7)、线缆(8)以及PLC控制系统(9)，混合氧化单元包括混合反应器(12)、氧化剂储罐(13)、辅助试剂储罐(14)、缓冲器(15)、清水储罐(16)以及精细过滤装置(17)；所述钻井污水储罐(1)通过管线(3)与搅拌罐(5)相连，钻井污水储罐(1)出口处设有泵(2)，搅拌罐(5)入口处设有电磁阀(4)；药剂罐(6)通过管线(3)与搅拌罐(5)相连，搅拌罐(5)处的药剂管线(3)均设有电磁阀(4)，药剂罐(6)的出口均设有计量泵(7)，药剂加量通过计量泵(7)计量，计量泵(7)通过线缆(8)与PLC控制系统(9)相连；经搅拌的钻井污水输入固液分离器(10)，固液分离所得固相储存于滤渣储罐(11)中，固液分离所得液相泵入混合反应器(12)；混合反应器(12)通过管线(3)连接有氧化剂储罐(13)和辅助试剂储罐(14)，氧化剂储罐(13)及辅助试剂储罐(14)与混合反应器(12)所连管线(3)均设有电磁阀(4)；经氧化由混合反应器(12)排出的钻井污水进入缓冲罐(15)，上层液相进入清水罐(16)后达标排放，下层液相进入精细过滤装置(17)进一步处理。
2.根据权利要求1所述的一种钻井污水随钻处理设备，其特征是：所述搅拌罐(5)上方设有电机(18)和液位计(19)，电机(18)安装于电机支座(20)上，用于带动搅拌罐(5)内的搅拌桨叶转动；液位计(19)用于监测搅拌罐(5)内钻井污水的液位，当液位处于高位时搅拌罐(5)进行搅拌操作，当液位处于低位时向搅拌罐(5)供液，液位的高位与低位由人为设定；所述药剂罐(6)上方均设有电机(18)。
3.根据权利要求1所述的一种钻井污水随钻处理设备，其特征是：所述搅拌罐(5)搅拌操作的启动与停止以及搅拌作业时间均由PLC控制系统(9)控制；所述计量泵(7)所监测信号由PLC控制系统(9)进行处理，PLC控制系统(9)控制各药剂的加量。
4.根据权利要求1所述的一种钻井污水随钻处理设备，其特征是：所述电磁阀(4)均辅助设置一手动阀门(21)，使得当电磁阀(4)失效时处理操作能继续进行。
5.根据权利要求1所述的一种钻井污水随钻处理设备，其特征是：所述固液分离器(10)为压滤机。
6.根据权利要求1所述的一种钻井污水随钻处理设备，其特征是：所述混合反应器(12)为密闭式容器。
7.根据权利要求1所述的一种钻井污水随钻处理设备，其特征是：所述搅拌脱稳单元、固液分离单元以及混合氧化单元均为独立的模块化设备，各单元间均采用标准化接头或软管进行连接。
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| CN201220428555.2U CN202881014U (zh) | 2012-08-28 | 2012-08-28 | 一种钻井污水随钻处理设备 |
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| CN105621575A (zh) * | 2016-03-14 | 2016-06-01 | 中国石油集团西部钻探工程有限公司 | 压裂返排液处理回用装置 |
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| CN105621575B (zh) * | 2016-03-14 | 2019-02-05 | 中国石油集团西部钻探工程有限公司 | 压裂返排液处理回用装置 |
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