CN204782863U - 油田钻井设备及其环保型钻井固控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种油田钻井设备及其环保型钻井固控系统，后者包括安装于井口高架纵横钻井液槽旁的组合振动筛，所述振动筛通过液相传输通道与所述油田钻井设备的二号罐相连通，并通过固相传输通道与双辊搅拌器的第一进口相连通；所述双辊搅拌器的第二进口与固化剂仓通过固化剂传输通道相连通，所述双辊搅拌器的出料口与第一岩屑泵相连通。这样，该环保型钻井固控系统实现了废弃钻井液的现场处理，进而实现了液相成分的重复利用及固相成分的有效处理，改变了废弃钻井液的处理方式，提高了钻井液循环处理的效果，避免了环境污染和资源浪费。

Description

油田钻井设备及其环保型钻井固控系统

技术领域

本实用新型涉及钻井辅助设备技术领域，特别涉及一种用于油田钻井设备的环保型钻井固控系统。本实用新型还涉及一种包括上述环保型钻井固控系统的油田钻井设备。

背景技术

钻井液是用于钻井的一种循环流体，是钻探过程中，孔内使用的循环冲洗介质。钻井液具有携带和悬浮井筒中的岩屑、平衡地层压力、冷却润滑钻头和钻具、保护井壁和油气层以及提高钻井速度等功能，在钻井过程中具有非常重要的作用。

钻井废液(泥浆)是一种多相稳定胶态悬浮体系,含有多种无机盐、有机处理剂、聚合物、表面活性剂等物质，其中所含油类、盐类、钻井液添加剂以及一些可溶性的重金属离子污染土壤、水体，影响动植物生长，危害人类健康，需要及时对钻井废液进行处理。常规的钻井液循环系统仅仅依靠钻井平台循环系统自身的振动筛，除砂器，除泥器以及离心机将从井眼中循环出来的钻井液进行处理。具体地，自井口返出的带有大量岩屑(有害固相)的钻井液，通过井口高架纵横钻井液槽(带有一定坡度)在重力作用下流到第一级净化设备-振动筛的入口，经过振动筛的筛分将较大的有害固相颗粒筛出并排走。当钻井液出现气浸时，通过振动筛得到净化的钻井液净化罐的沉砂罐内，利用除气器真空泵的抽吸作用，在真空罐内造成负压，钻井液在大气压的作用下进入除气器内进行分离，分理出的气体排往井架顶部放空，除气后的钻井液在排空腔转子的驱动下排进钻井液2号罐中。在钻井液不含气体的情况下，可以将除气器作为大功率的钻井液搅拌器使用，保持净化罐内的钻井液不沉淀。通过振动筛得到净化的钻井液进入钻井液罐的沉砂罐内，利用除砂砂泵将钻井液加压进入第二级净化设备-联合清洁器的除砂器内，利用旋流原理进行再次分离，将分离中点d50≥70的有害固相清除。除砂后的钻井液经过除砂器的溢流管线排进钻井液3号罐中。根据钻井液净化系统的总体要求，除砂器的处理量达到正常钻井液循环量的125％以上，使得在净化罐内的钻井液能够得到充分的反复净化，减少钻井液的含沙量。通过除砂器得到净化的钻井液利用除泥砂泵将钻井液加压进入第三级净化设备-联合清洁器的除泥器内，利用旋流原理进行再次分离，将分离中点d50＝36um以上的有害固相清除。除泥后的钻井液经过除泥器的溢流管线排进钻井液4号罐中。除砂器和除泥器排出的底流中含有一定的钻井液，二者的底流会合后进入联合清洁器的振动筛内进行再次筛分，钻井液回收进钻井液罐，砂泥排出。经过三级净化的钻井液中仍含有大量的有害固相，当钻井液为非加重状态时，利用两台离心机并联使用，将钻井液中的大于5um的有害固相进行清除，处理后的钻井液排进钻井液净化罐的第五仓中。

但是，常规的钻井液循环系统仅仅依靠钻井平台循环系统自身的振动筛，除砂器，除泥器以及离心机将从井眼中循环出来的钻井液进行处理，并没有对有效成分做有针对性的完全处理；处理完成后将带有大量有效成分的钻井液随大颗粒固相成分作为废弃钻井液，并储存在现场挖的钻井液储存池。然后通过罐车拉到集中处理中心统一处理，或者现场经过添加胶黏剂等化学物质，经固化后就地掩埋。现场挖钻井液储存池需要投入大量人力物力，钻井完毕后还需要做大量后期维护工作，就地填埋方式会造成环境污染；集中处理方式需要远距离运输废弃钻井液，且投资较高；并且，钻井液中的有用成分随废弃钻井液排放，造成资源浪费。

因此，提供一种用于油田钻井设备的环保型钻井固控系统，改变废弃钻井液的处理方式，提高钻井液循环处理的效果，避免环境污染和资源浪费，就成为本领域技术人员亟需解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于油田钻井设备的环保型钻井固控系统，其能够实现废弃钻井液的现场处理，进而实现液相成分的重复利用，固相成分的有效处理，改变废弃钻井液的处理方式，提高钻井液循环处理的效果，避免环境污染和资源浪费。本实用新型的另一目的是提供一种包括上述环保型钻井固控系统的油田钻井设备。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种用于油田钻井设备的环保型钻井固控系统，包括安装于井口高架纵横钻井液槽旁的组合振动筛，所述组合振动筛通过液相传输通道与所述油田钻井设备的二号罐相连通，并通过固相传输通道与双辊搅拌器的第一进口相连通；所述双辊搅拌器的第二进口与固化剂仓通过固化剂传输通道相连通，所述双辊搅拌器的出料口与第一岩屑泵相连通。

进一步地，还包括分料斗和临时搅拌斗，所述分料斗的进料口与所述固相传输通道的出料口相连通，所述分料斗的第一出口与所述双辊搅拌器的第一进口相连通，其第二出口与所述临时搅拌斗的进料口相连通，所述临时搅拌斗的出料口与第二岩屑泵相连通，所述第二岩屑泵的出料口与所述双辊搅拌器的第一进口相连通。

进一步地，所述分料斗的第一出口与第二出口之间设置有转向阀，且所述第一出口与所述第二出口交替开启。

进一步地，还包括检测所述分料斗的固相排出速度的第一传感器，和检测固化速度的第二传感器，且所述转向阀在所述固相排出速度大于所述固化速度时转向所述第一出口开启状态，在所述固相排出速度小于或者等于所述固化速度时转向所述第二出口开启状态。

进一步地，还包括粉料仓，所述粉料仓与所述固化剂仓相连通，并通过抽吸组件将所述粉料仓内的固化剂吸入所述固化剂仓。

进一步地，所述抽吸组件为真空泵，所述真空泵的进气口与所述固化剂仓相连通。

进一步地，所述固相传输通道为双螺旋输送机。

进一步地，所述固化剂传输通道为螺旋输送机。

本实用新型还提供一种油田钻井设备，包括多个钻井罐，还包括如上所述的环保型钻井固控系统。

本实用新型所提供的环保型钻井固控系统用于油田钻井设备，该环保型钻井固控系统包括安装于井口高架纵横钻井液槽旁的组合振动筛，所述组合振动筛通过液相传输通道与所述油田钻井设备的二号罐相连通，并通过固相传输通道与双辊搅拌器的第一进口相连通；所述双辊搅拌器的第二进口与固化剂仓通过固化剂传输通道相连通，所述双辊搅拌器的出料口与第一岩屑泵相连通。废弃钻井液自井口返出时，经过组合振动筛将其初步分离为液相成分和固相成分，其中，液相成分经液相传输通道进入二号罐，实现液相成分的再利用，固相成分经固相传输通道进入双辊搅拌器，在双辊搅拌器内与固化剂仓输入的固化剂反应以实现固化，固化后通过第一岩屑泵输送至拉运车辆或者进行制砖等深度处理；这样，该环保型钻井固控系统实现了废弃钻井液的现场处理，进而实现了液相成分的重复利用及固相成分的有效处理，改变了废弃钻井液的处理方式，提高了钻井液循环处理的效果，避免了环境污染和资源浪费。

在一种优选的实施方式中，本实用新型所提供的环保型钻井固控系统还包括分料斗和临时搅拌斗，所述分料斗的进料口与所述固相传输通道的出料口相连通，所述分料斗的第一出口与所述双辊搅拌器的第一进口相连通，其第二出口与所述临时搅拌斗的进料口相连通，所述临时搅拌斗的出料口与第二岩屑泵相连通，所述第二岩屑泵的出料口与所述双辊搅拌器的第一进口相连通；这样，通过设置临时搅拌斗和分料斗，使得输入的固相成分超过预设的承载能力时，先进入临时搅拌斗内搅拌储存，避免了双辊搅拌器的超负荷工作；同时，通过临时搅拌斗的搅拌作用消除固相成分中的剪切应力，以便于传输，同时也使得固相成分的干湿更加均匀，便于后续程序处理。

在另一种具体实施方式中，本实用新型所提供的环保型钻井固控系统中，其分料斗的第一出口与第二出口之间设置有转向阀，且所述第一出口与所述第二出口交替开启；还包括检测所述分料斗的固相排出速度的第一传感器，和检测固化速度的第二传感器，且所述转向阀在所述固相排出速度大于所述固化速度时转向所述第一出口开启状态，在所述固相排出速度小于或者等于所述固化速度时转向所述第二出口开启状态。这样，通过实时检测固相排出速度和固化速度，实现两者的实时比较，使得在固相排出速度大于固化速度时，将转向阀转向第一出口开启位置，反之控制转向阀转向第二出口开启位置，实现了转向阀的自动控制，提高了转向阀状态切换的准确性。

附图说明

图1为本实用新型所提供的环保型钻井固控系统一种具体实施方式的结构示意图。

具体实施方式

本实用新型的核心是提供一种用于油田钻井设备的固控环保一体化钻井液循环处理系统，其能够较为彻底地实现废弃钻井液中固相和液相的分离，避免了有效成分的浪费和环境污染，从而提高了资源利用率，同时减少了环境污染。本实用新型的另一核心是提供一种包括上述固控环保一体化钻井液循环处理系统的油田钻井设备。

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

请参考图1，图1为本实用新型所提供的环保型钻井固控系统一种具体实施方式的结构示意图。

在一种具体实施方式中，本实用新型所提供的环保型钻井固控系统用于油田钻井设备，该环保型钻井固控系统包括安装于井口高架纵横钻井液槽旁的组合振动筛1，所述组合振动筛1通过液相传输通道与所述油田钻井设备的二号罐相连通，并通过固相传输通道2与双辊搅拌器3的第一进口相连通；所述双辊搅拌器3的第二进口与固化剂仓4通过固化剂传输通道5相连通，所述双辊搅拌器3的出料口与第一岩屑泵6相连通。

上述固相传输通道2可以为双螺旋输送带，也可以为带泵的传输管道。同样地，所述固化剂传输通道5为螺旋输送带，也可以为带泵的传输管道。

为了提高固化剂的储存量，以满足固化使用要求，该环保型钻井固控系统还可以包括粉料仓10，所述粉料仓10与所述固化剂仓4相连通，并通过抽吸组件将所述粉料仓10内的固化剂吸入所述固化剂仓4。

具体地，该抽吸组件为真空泵11，所述真空泵11的进气口与所述固化剂仓4相连通，真空泵11还可设有冷却水箱12。理论上，抽吸组件也不局限于为真空泵11，也可以为设置在固化剂仓4内的固化剂泵等结构。

废弃钻井液自井口返出时，经过组合振动筛1将其初步分离为液相成分和固相成分，其中，液相成分经液相传输通道进入二号罐，实现液相成分的再利用，固相成分经固相传输通道2进入双辊搅拌器3，在双辊搅拌器3内与固化剂仓4输入的固化剂反应以实现固化，固化后通过第一岩屑泵6输送至拉运车辆或者进行制砖等深度处理；这样，该环保型钻井固控系统实现了废弃钻井液的现场处理，进而实现了液相成分的重复利用及固相成分的有效处理，改变了废弃钻井液的处理方式，提高了钻井液循环处理的效果，避免了环境污染和资源浪费。

进一步地，该环保型钻井固控系统还包括分料斗7和临时搅拌斗8，所述分料斗7的进料口与所述固相传输通道2的出料口相连通，所述分料斗7的第一出口与所述双辊搅拌器3的第一进口相连通，其第二出口与所述临时搅拌斗8的进料口相连通，所述临时搅拌斗8的出料口与第二岩屑泵9相连通，所述第二岩屑泵9的出料口与所述双辊搅拌器3的第一进口相连通；这样，通过设置临时搅拌斗8和分料斗7，使得输入的固相成分超过预设的承载能力时，先进入临时搅拌斗8内搅拌储存，避免了双辊搅拌器3的超负荷工作；同时，通过临时搅拌斗8的搅拌作用消除固相成分中的剪切应力，以便于传输，同时也使得固相成分的干湿更加均匀，便于后续程序处理。

上述分料斗7的第一出口与第二出口之间设置有转向阀，且所述第一出口与所述第二出口交替开启；还包括检测所述分料斗7的固相排出速度的第一传感器，和检测固化速度的第二传感器，且所述转向阀在所述固相排出速度大于所述固化速度时转向所述第一出口开启状态，在所述固相排出速度小于或者等于所述固化速度时转向所述第二出口开启状态。这样，通过实时检测固相排出速度和固化速度，实现两者的实时比较，使得在固相排出速度大于固化速度时，将转向阀转向第一出口开启位置，反之控制转向阀转向第二出口开启位置，实现了转向阀的自动控制，提高了转向阀状态切换的准确性。

除了上述环保型钻井固控系统，本发明还提供一种包括上述环保型钻井固控系统的油田钻井设备，该油田钻井设备的其他各部分结构请参考现有技术，在此不再赘述。

需要指出的是，文中所述“第一、第二”等序数词是为了区分相同名称的不同结构，仅为了描述方便，不表示某种顺序，更不应理解为任何限定。

另外，应该理解的是，在上述各容器类装置之间，当需要有钻井液或其成分之间的转移时，均可根据需要设置泵送装置，这属于本领域公知技术，在此不再赘述。

以上对本实用新型所提供的一种油田钻井设备及其固控环保一体化钻井液循环处理系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种用于油田钻井设备的环保型钻井固控系统，其特征在于，包括安装于井口高架纵横钻井液槽旁的组合振动筛(1)，所述组合振动筛(1)通过液相传输通道与所述油田钻井设备的二号罐相连通，并通过固相传输通道(2)与双辊搅拌器(3)的第一进口相连通；所述双辊搅拌器(3)的第二进口与固化剂仓(4)通过固化剂传输通道(5)相连通，所述双辊搅拌器(3)的出料口与第一岩屑泵(6)相连通。

2.根据权利要求1所述的环保型钻井固控系统，其特征在于，还包括分料斗(7)和临时搅拌斗(8)，所述分料斗(7)的进料口与所述固相传输通道(2)的出料口相连通，所述分料斗(7)的第一出口与所述双辊搅拌器(3)的第一进口相连通，其第二出口与所述临时搅拌斗(8)的进料口相连通，所述临时搅拌斗(8)的出料口与第二岩屑泵(9)相连通，所述第二岩屑泵(9)的出料口与所述双辊搅拌器(3)的第一进口相连通。

3.根据权利要求2所述的环保型钻井固控系统，其特征在于，所述分料斗(7)的第一出口与第二出口之间设置有转向阀，且所述第一出口与所述第二出口交替开启。

4.根据权利要求3所述的环保型钻井固控系统，其特征在于，还包括检测所述分料斗(7)的固相排出速度的第一传感器，和检测固化速度的第二传感器，且所述转向阀在所述固相排出速度大于所述固化速度时转向所述第一出口开启状态，在所述固相排出速度小于或者等于所述固化速度时转向所述第二出口开启状态。

5.根据权利要求1-4任一项所述的环保型钻井固控系统，其特征在于，还包括粉料仓(10)，所述粉料仓(10)与所述固化剂仓(4)相连通，并通过抽吸组件将所述粉料仓(10)内的固化剂吸入所述固化剂仓(4)。

6.根据权利要求5所述的环保型钻井固控系统，其特征在于，所述抽吸组件为真空泵(11)，所述真空泵(11)的进气口与所述固化剂仓(4)相连通。

7.根据权利要求1-4任一项所述的环保型钻井固控系统，其特征在于，所述固相传输通道(2)为双螺旋输送机。

8.根据权利要求1-4任一项所述的环保型钻井固控系统，其特征在于，所述固化剂传输通道(5)为螺旋输送机。

9.一种油田钻井设备，包括多个钻井罐，其特征在于，还包括如权利要求1-8任一项所述的环保型钻井固控系统。