CN204877338U - 泥浆不落地一体化钻井固控系统及其一号泥浆循环罐 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种泥浆不落地一体化钻井固控系统及其一号泥浆循环罐，该一号泥浆循环罐的顶部设置有振动筛组件，罐内安装搅拌器组件以及靠近二号泥浆循环罐的罐体端部配备钻井泥浆暂存池。该振动筛组件固相出口通过螺旋输送器连通搅拌器，液相出口与所述一号泥浆循环罐端部的泥浆暂存池相连通。所述搅拌器的进料口与所述螺旋输送器的出料口相连通，其固化剂添加口与粉料仓的出口相连通，所述搅拌器下端的出口通过柱塞泵与固液存储池相连通。这样，废弃泥浆固相成分在搅拌器内与固化剂混合搅拌实现实时固化，并将固化后的成分经管路传输至固液存储池内，液相直接进入泥浆循环系统，最终达到固相的资源化利用和液相的循环利用。

Description

泥浆不落地一体化钻井固控系统及其一号泥浆循环罐

技术领域

本实用新型涉及钻井辅助设备技术领域，特别涉及一种用于泥浆不落地一体化钻井固控系统的一号泥浆循环罐。本实用新型还涉及一种包括上述一号泥浆循环罐的泥浆不落地一体化钻井固控系统。

背景技术

钻井泥浆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。钻井泥浆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、钻井泥浆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。常规的钻井泥浆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泥浆进行处理。具体地，自井口返出的带有大量岩屑(有害固相)的钻井泥浆，通过井口高架纵横钻井泥浆槽(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。当钻井泥浆出现气浸时，通过振动筛得到净化的钻井泥浆净化罐的沉砂罐内，利用除气器真空泵的抽吸作用，在真空罐内造成负压，钻井泥浆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，除气后的钻井泥浆在排空腔转子的驱动下排进钻井泥浆2号罐中。在钻井泥浆不含气体的情况下，可以将除气器作为大功率的钻井泥浆搅拌器使用，保持净化罐内的钻井泥浆不沉淀。通过振动筛得到净化的钻井泥浆进入钻井泥浆罐的沉砂罐内，利用除砂砂泵将钻井泥浆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。除砂后的钻井泥浆经过除砂器的溢流管线排进钻井泥浆3号罐中。根据钻井泥浆净化系统的总体要求，除砂器的处理量达到正常钻井泥浆循环量的125％以上，使得在净化罐内的钻井泥浆能够得到充分的反复净化，减少钻井泥浆的含沙量。通过除砂器得到净化的钻井泥浆利用除泥砂泵将钻井泥浆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。除泥后的钻井泥浆经过除泥器的溢流管线排进钻井泥浆4号罐中。除砂器和除泥器排出的底流中含有一定的钻井泥浆，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，钻井泥浆回收进钻井泥浆罐，砂泥排出。经过三级净化的钻井泥浆中仍含有大量的有害固相，当钻井泥浆为非加重状态时，利用两台离心机并联使用，将钻井泥浆中的大于5um的有害固相进行清除，处理后的钻井泥浆排进钻井泥浆净化罐的第五仓中。

在固控系统中，泥浆循环罐作为泥浆载体，是泥浆循环系统中不可缺少的部分，其作用是承载自井口到泥浆泵之间的泥浆，通过罐上的相应固控设备，将泥浆中的固相颗粒逐级分离。泥浆罐一般由四个以上组成，每个罐上安装不同的固控设备，从振动筛，除砂器，除泥器，以及离心机组成四级固控，在一号循环罐的罐顶上安装有振动筛和真空除气器；分别在二号、三号循环罐罐顶上安装除砂器和除泥器以及立式砂泵，砂泵出口分别通过管线与除砂器、除泥器的进口相连接，砂泵与电动机相联结；在四号循环罐罐顶安装离心机和高杆泵，高杆泵的出口和离心机的进口相连。

但是，传统的泥浆循环罐中的一号循环罐，其循环能力有限，且易造成固相沉积，影响固控系统的循环能力，如果遇到快速钻进的一开阶段，极端地层，固控设备故障等情况还需要在靠近钻井固控系统旁边，挖掘一个废弃钻井泥浆坑，用于泥浆沉淀，收集储存废弃泥浆或者废弃固相。随着环保要求的提高，各开发区块逐渐或已经禁止泥浆坑的挖掘，都需要废弃泥浆的不落地实时处理。

因此，提供一种新型的一号泥浆循环罐，以期提高其循环能力，实现废弃泥浆实时固化，提高固控系统的性能，就成为本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于泥浆不落地一体化钻井固控系统的一号泥浆循环罐，以期提高其循环能力，避免固相沉积，实现废弃泥浆实时固化处理，提高固控系统的性能。本实用新型的另一目的是提供一种包括上述一号泥浆循环罐的泥浆不落地一体化钻井固控系统。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种泥浆不落地一体化钻井固控系统的一号泥浆循环罐，其顶部设置有振动筛组件，所述振动筛组件固相出口同螺旋输送器相连通，所述振动筛组件液相出口与所述一号泥浆循环罐端部的泥浆暂存池相连通。该泥浆暂存池设置于一号泥浆循环罐端部，靠近二号泥浆循环罐一侧；所述一号泥浆循环罐包括搅拌器，所述搅拌器的进料口与所述螺旋输送器的出料口相连通，其固化剂添加口与粉料仓的出口相连通，所述搅拌器的底部出口连通于固液存储池；所述泥浆暂存池底部出口通过固相泵连接所述搅拌器的进料口。

优选地，所述搅拌器为两个，且两所述搅拌器管路并联设置。

优选地，所述螺旋输送器为双向螺旋输送装置。

优选地，所述泥浆槽包括圆柱状筒体部和锥形底部，所述搅拌器的固相出口与所述泥浆槽的锥形底部相连通。

本实用新型还提供一种泥浆不落地一体化钻井固控系统，包括沿泥浆循环方向依次设置的一号泥浆循环罐、二号泥浆循环罐、三号泥浆循环罐和四号泥浆循环罐，所述一号泥浆循环罐为如上所述的一号泥浆循环罐。

本实用新型所提供的一号泥浆循环罐用于泥浆不落地一体化钻井固控系统，该一号泥浆循环罐的顶部设置有振动筛组件，并与振动筛组件液相出口通过螺旋输送器相连通，钻井原浆经振动筛组件初步分离后产生的液相成分经螺旋输送器进入一号泥浆循环罐，所述一号泥浆循环罐包括搅拌器，所述搅拌器的进料口与所述螺旋输送器的出料口相连通，其固化剂添加口与粉料仓的出口相连通，所述搅拌器的液底部出口连通于固液存储池，所述泥浆暂存池设置于靠近二号泥浆循环罐的一侧，其底部出口通过固相泵连接所述搅拌器的进料口，液相通过其上部直通管连接二号泥浆循环罐；这样，泥浆在搅拌器内与固化剂混合搅拌实现固化，并将固化后的成分经管路传输至固液存储池内，从而提高一号泥浆循环罐的循环能力，实现了废弃泥浆实时固化，提高了固控系统的性能。

在一种优选的实施方式中，本实用新型所提供的一号泥浆循环罐中，所述搅拌器为两个，且两所述搅拌器管路并联设置，即每个搅拌器分别通过螺旋输送器与振动筛组件相连通，并分别与粉料仓相连通；这样，在泥浆排量较大时，同时开启两组搅拌器，实现泥浆的及时处理，提高处理能力；并且在任一搅拌器发生故障时，另一搅拌器可以正常工作，实现不停机维护，保证了泥浆处理效率。

在另一种具体实施方式中，本实用新型所提供的一号泥浆循环罐中，所述螺旋输送器为双向螺旋输送装置，以实现双方向的物料输送，提高输送位置灵活性。

附图说明

图1为本实用新型所提供的一号泥浆循环罐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泥浆不落地一体化钻井固控系统的一号泥浆循环罐，以期提高其循环能力，避免固相沉积，提高固控系统的性能。本实用新型的另一核心是提供一种包括上述一号泥浆循环罐的泥浆不落地一体化钻井固控系统。

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一号泥浆循环罐一种具体实施方式的结构示意图；其中，箭头方向为物料(原浆、液相或固相)的流动方向。

在一种具体实施方式中，本实用新型所提供的一号泥浆循环罐用于泥浆不落地一体化钻井固控系统，该一号泥浆循环罐的顶部设置有振动筛组件1，并与振动筛组件1固相出口通过螺旋输送器2相连通，钻井原浆经振动筛组件1初步分离后产生的固相成分经螺旋输送器2进入一号泥浆循环罐，所述一号泥浆循环罐包括搅拌器3，所述搅拌器3的进料口与所述螺旋输送器2的出料口相连通，其固化剂添加口与粉料仓4的出口相连通，其底部出口与固液存储池5相连通；所述泥浆暂存池6设置于一号泥浆循环罐端部靠近二号泥浆循环罐的一侧，所述泥浆暂存池6底部出口通过固相泵连通所述搅拌器3进料口；这样，泥浆在搅拌器3内与固化剂混合搅拌实现固化，并将固化后的成分经管路传输至固液储存池5内储存，从而提高一号泥浆循环罐的循环能力，实现了废弃泥浆实时固化，提高了固控系统的性能。

为了提高循环处理能力，该泥浆暂存池6包括圆柱状筒体部和锥形底部，其底部出口同所述搅拌器3的进料口连通，。显然地，泥浆暂存池槽6也不局限于上述结构形式，也可以仅为圆柱筒体或者方形筒体结构。

进一步地，上述搅拌器3为两个，且两所述搅拌器3管路并联设置，即每个搅拌器3分别通过螺旋输送器2与振动筛组件1相连通，并分别与粉料仓4相连通；这样，在泥浆量较大时，同时开启两组搅拌器3，实现泥浆的及时处理，提高处理能力；并且在任一搅拌器3发生故障时，另一搅拌器3可以正常工作，实现不停机维护，保证了泥浆处理效率。搅拌器3的数量可以调整，在空间允许的情况下，也可设置三个或者更多个，也可以在增加一号泥浆循环罐内部泥浆存储空间情况下，可以减少至一台，利用存储空间来换取维修需要的时间，更有利于固液分离从而达到减少固化剂用量并同时提高固化效果。

上述螺旋输送器2为双向螺旋输送装置，以实现双方向的物料输送，提高输送位置灵活性。

除了上述一号泥浆循环罐，本实用新型还提供一种包括该一号泥浆循环罐的泥浆不落地一体化钻井固控系统，该泥浆不落地一体化钻井固控系统的其他各部分结构请参考现有技术，在此不再赘述。

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 (5)

1.一种泥浆不落地一体化钻井固控系统的一号泥浆循环罐，其顶部设置有振动筛组件(1)，并与振动筛组件(1)固相出口通过螺旋输送器(2)相连通；其特征在于，所述一号泥浆循环罐包括搅拌器(3)，所述搅拌器(3)的进料口与所述螺旋输送器(2)的出料口相连通，其固化剂添加口与粉料仓(4)的出口相连通，所述搅拌器(3)的底部输出口连通于固液存储池(5)，所述泥浆暂存池(6)设置于一号泥浆循环罐端部靠近二号泥浆循环罐的一侧，其底部出口通过固相泵连接所述搅拌器(3)的进料口。

2.根据权利要求1所述的一号泥浆循环罐，其特征在于，所述搅拌器(3)为两个，且两所述搅拌器(3)管路并联设置。

3.根据权利要求2所述的一号泥浆循环罐，其特征在于，所述螺旋输送器(2)为双向螺旋输送装置。

4.根据权利要求3所述的一号泥浆循环罐，其特征在于，所述泥浆暂存池(6)包括圆柱状筒体部和锥形底部，所述泥浆暂存池(6)的锥形底部通过固相泵同所述搅拌器(3)的进料口连通。

5.一种泥浆不落地一体化钻井固控系统，包括沿泥浆循环方向依次设置的一号泥浆循环罐、二号泥浆循环罐、三号泥浆循环罐和四号泥浆循环罐，其特征在于，所述一号泥浆循环罐为如权利要求1-4任一项所述的一号泥浆循环罐。