CN211038551U - 一种石油钻井和采油过程中的含油混合物的分离回收装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于混合物分离回收设备技术领域，具体涉及一种石油钻井和采油过程中的含油混合物的分离回收装置,包括作为分离回收装置核心的反应釜,反应釜的顶端设置有导热油加热装置；反应釜的进口端与螺旋进料口相连；反应釜的出口端包括设置在出口端上方的气相出口端和设置在出口端下方的固相出口端,反应釜的气相出口端与平行设置在反应釜上方的气流管的进气口连接,气流管的出气口连接冷凝器的进口，反应釜的固相出口端经螺旋送料管道连接固料冷却机构；冷凝器的液相出口端与自身下方设置的回收油箱的收油口相连；冷凝器的气相出口端与气体净化机构相连。本实用新型实现了对含油混合物的无害化处理和资源重复利用，无二次污染。

Description

一种石油钻井和采油过程中的含油混合物的分离回收装置

技术领域

本实用新型属于混合物分离回收设备技术领域，具体涉及一种石油钻井和采油过程中的含油混合物的分离回收装置。

背景技术

在石油钻井开采过程中，伴随着会产生大量的油基泥浆和油基泥浆钻屑，油基泥浆和油基泥浆钻屑主要包含固相、油相、水相，固相主要来源于破碎的岩屑、泥浆添加剂以及转运过程中的石块等杂物，油相主要为柴油、白油、生物油、矿物油等。油基泥浆和油基泥浆钻屑中的部分泥浆以及吸附在固相表面的油基是重要的资源，油基泥浆和油基泥浆钻屑中的油基如不能有效回收，将对区域环境造成严重的影响，同时造成严重的资源浪费。

同理，钻井开采出来的石油在贮存和输送到炼油厂的过程中，不仅会产生大量的落地油泥，还会在原油储油罐和输油管路内会产生大量的沉淀油泥，这些沉淀油泥如不定期清理，会严重影响油罐及管路的储油和输油能力。但收集和清理出来的落地油泥及沉淀油泥中的油基如不能有效回收，将对区域环境造成严重的影响，同时也会造成严重的资源浪费。

专利CN208762392U公开了一种废油基泥浆分离回收装置，基本实现了对废油基泥浆的无害化处理和资源重复利用，但其结构简单，处理对象单一，处理量小，且还不能连续处理，在一线油井工地大量产生油基泥浆及钻屑的情况下的实用性还亟需加强。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种石油钻井和采油过程中的含油混合物的分离回收装置，实现可大规模连续地对含油混合物进行分离回收并且对排出的废气同时进行有效处理，操作简单且节能高效。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种石油钻井和采油过程中的含油混合物的分离回收装置，包括作为分离回收装置核心的反应釜,反应釜的顶端设置有导热油加热装置；反应釜的进口端与螺旋进料口相连；反应釜的出口端包括设置在出口端上方的气相出口端和设置在出口端下方的固相出口端,反应釜的气相出口端与平行设置在反应釜上方的气流管的进气口连接, 气流管的出气口连接冷凝器的进口，反应釜的固相出口端经螺旋送料管道连接固料冷却机构；冷凝器的液相出口端与自身下方设置的回收油箱的收油口相连；冷凝器的气相出口端与气体净化机构相连；固料冷却机构包括螺旋式冷料机构、气体净化机构及收集装袋装置。

本实用新型技术方案的进一步改进在于：反应釜为连续反应釜，采用卧式反应结构，内置转轴及螺旋叶片；反应釜的外壁、转轴内及螺旋叶片均设置有流通导热油的内腔,内部填充高温导热油。

本实用新型技术方案的进一步改进在于：经导热油加热装置加热后在反应釜内填充的导热油的温度为270℃-300℃。

本实用新型技术方案的进一步改进在于：气流管的管路上设置有气体过滤器，气体过滤器内置两层可快速拆装的滤网，每层滤网的孔隙均为500目。

本实用新型技术方案的进一步改进在于：反应釜的进口端及出口端分别设置有气密阀,所述气密阀均为两级阀门，所述两级阀门同步反向动作,且两级阀门均为特殊合金结构的高精度球阀泵。

本实用新型技术方案的进一步改进在于：所述气体净化机构包括串行连接的喷淋塔及静电除尘器，所述静电除尘器的上端设有排气口。

本实用新型技术方案的进一步改进在于：冷凝器为两级冷凝器，包括一级冷凝器及二级冷凝器。

本实用新型技术方案的进一步改进在于：螺旋式冷料机构包括风冷式冷却及水冷式冷却两种螺旋冷却结构。

本实用新型技术方案的进一步改进在于：还包括用于自动化操作控制的控制柜。

本实用新型技术方案的进一步改进在于：所述回收装置整体为撬装化设备，安装在两个定制集装箱拖车上，第一个集装箱为主蒸发设备，第二个集装箱为固体冷却系统，系统所有设备均安装在集装箱内，外部连接只有进料口、排气口、卸料口及相关电源线路。

由于采用了上述技术方案，本实用新型取得的技术效果有：

本实用新型提供的石油钻井和采油过程中的含油混合物的分离回收装置，采用管道内固液分离技术，解决固体液体泥浆混合物共同处理的难题，将含油混合物中的固液两相完全分离，实现大规模连续分离回收，操作简单，回收成本低，整个处理过程无有害物质产生、无二次污染，实现了对含油混合物的无害化处理和资源重复利用。

本实用新型提供的石油钻井和采油过程中的含油混合物的分离回收装置，作为分离回收装置核心的反应釜，采用卧式反应结构，且为连续反应釜，是实现大规模连续分离回收的核心部件，是实现大规模连续分离回收的结构基础。

本实用新型提供的石油钻井和采油过程中的含油混合物的分离回收装置，反应釜的外壁、转轴内及螺旋叶片均设置有流通导热油的内腔,内部填充高温导热油，高温导热油作为热源加热反应釜内待分离的含油混合物；加热方式改为导热油加热，导热油加热相比远红外加热能耗节省四分之一，流体加热更均匀，配合空心搅拌，增大有效换热面积。反应釜新增搅拌加热，彻底解决了搅拌不稳的问题，增大了有效利用面积，提高了产量，降低了能耗，调高了效率。

本实用新型提供的石油钻井和采油过程中的含油混合物的分离回收装置，反应釜内导热油的温度控制在270℃-300℃，既保证了含油混合物的充分受热，实现固液分离，又有效杜绝了二噁英的产生。

本实用新型提供的石油钻井和采油过程中的含油混合物的分离回收装置，滤芯和自动换网装置，耐温更高，使用周期更长，不中断生产，真正实现不停机换网作业。自动换网装置的改进，节约了换网时间，提高了生产效率。滤网的孔隙均为500目，可以实现滤掉油气内绝大多数的固体颗粒，保证回收的油基物料的纯度，为其回收利用奠定基础。

本实用新型提供的石油钻井和采油过程中的含油混合物的分离回收装置，单级长轴反应釜外设置的真空泵为螺杆式真空泵，真空度可到0.996mp，能有效降低物料沸点，降低能耗；可使固液分离后的固料含油率下降到1%以下。

本实用新型提供的石油钻井和采油过程中的含油混合物的分离回收装置，反应釜的进口端及出口端分别设置有气密阀,所述气密阀均为两级阀门，所述两级阀门同步反向动作,且两级阀门均为特殊合金结构的高精度球阀泵；通过两级阀门同步反向动作，实现了反应釜进出料的间歇性流水作业，既保证了反应釜的连续化受热反应，又从结构和操作流程上绝对保证了反应釜内的绝对密闭；真正实现了反应釜整体为不间断高负压分离回收装置，解决了传统装置连续保持密闭，真空，高温，高负压难的难题，实现了真正的连续稳定密闭作业。

本实用新型提供的石油钻井和采油过程中的含油混合物的分离回收装置，取消了制氮保护装置，真正实现了连续生产，并大幅度提高了设备的安全稳定性；反应釜内固液分离不再需要加入传统的催化剂等化学试剂，节约了制剂成本；单周期固料处理量可达到20-100吨。

本实用新型提供的石油钻井和采油过程中的含油混合物的分离回收装置，不仅可以处理油基泥浆及钻屑，还可处理固体岩屑、落地油、油泥等各类固液混合材料，具有广泛的应用领域。

本实用新型提供的石油钻井和采油过程中的含油混合物的分离回收装置，为撬装化设备，打破传统固定化工厂车间模式，打造便携灵活的移动工厂，精密化和高效化，使得设备更加机动和灵活来适应现实情况的生产的需要。

附图说明

图1是本实用新型提供的石油钻井和采油过程中的含油混合物的分离回收装置的结构示意图；

图2是本实用新型提供的石油钻井和采油过程中的含油混合物的分离回收装置的系统示意图；

其中，1、反应釜，11、气密阀，2、冷凝器，3、导热油加热装置，4、回收油箱，5、气流管，51、气体过滤器，52、滤网，6、喷淋塔，7、静电除尘器，8、控制柜，9、风冷系统，10、水冷系统。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型做进一步详细说明。

本实用新型公开了一种石油钻井和采油过程中的含油混合物的分离回收装置，可以将含油混合物中的固液两相完全分离，可实现大规模连续分离回收，无二次污染，实现了对含油混合物的无害化处理和资源重复利用。

在本实用新型提供的实施例中，所述石油钻井和采油过程中产生的含油混合物包括油基泥浆、油基泥浆钻屑、落地油泥及沉淀油泥。

具体的，在石油钻井开采过程中，必然会伴随着会产生大量的油基泥浆和油基泥浆钻屑；此外，在钻井和修井过程中会产生大量的落地油泥；原油自采油工地到炼油厂会经过储油罐及输油管路，原油的储油罐和输油管路内会产生大量的沉淀油泥。这些油基泥浆、油基泥浆钻屑、落地油泥及沉淀油泥即为石油钻井和采油过程中产生的含油混合物。下面是具体的实施例。

如附图1及附图2所示，一种石油钻井和采油过程中的含油混合物的分离回收装置，包括作为分离回收装置核心的反应釜1,反应釜1的顶端设置有导热油加热装置3；反应釜1的进口端与螺旋进料口相连；反应釜1的出口端包括设置在出口端上方的气相出口端和设置在出口端下方的固相出口端,反应釜1的气相出口端与平行设置在反应釜1上方的气流管5的进气口连接, 气流管5的出气口连接冷凝器2的进口，反应釜1的固相出口端经螺旋送料管道连接固料冷却机构；冷凝器2的液相出口端与自身下方设置的回收油箱4的收油口相连；冷凝器2的气相出口端与气体净化机构相连；固料冷却机构包括螺旋式冷料机构、气体净化机构及收集装袋装置。

具体的，所述反应釜1为连续反应釜，采用卧式反应结构，内置转轴及螺旋叶片；反应釜1的外壁、转轴内及螺旋叶片均设置有流通导热油的内腔,内部填充高温导热油。所述高温导热油为经导热油加热装置3加热后流通到在反应釜1内腔的导热油。所述高温导热油的温度为270℃-300℃；在本实用新型提供的实施例中，反应釜内流通的高温导热油的温度为280℃。

进一步地，气流管5的管路上设置有气体过滤器51，气体过滤器51内置两层可快速拆装的滤网52，每层滤网52的孔隙均为500目。在本实用新型提供的实施例中，单层滤网52即可实现气化油基的过滤，设置两层滤网可使其互为备份，在其中某一滤网杂质过多需要换新时可不中断过滤作业实现快速换新。

进一步地，反应釜1的进口端及出口端分别设置有气密阀11,所述气密阀11均为两级阀门；所述两级阀门同步反向动作,且两级阀门均为特殊合金结构的高精度球阀泵。在本实用新型提供的实施例中，反应釜1进料口的两级阀门在含油混合物进料时，反应釜1进料口外侧的阀门打开，同时反应釜1进料口内侧的阀门闭合，含油混合物先进入反应釜1进料口两个阀门之间的管路内；单次含油混合物进料结束后，反应釜1进料口外侧的阀门闭合，同时反应釜1进料口内侧的阀门打开，反应釜1进料口两个阀门之间管路内的含油混合物进入反应釜的内腔受热分离。

同理，反应釜1出料口的两级阀门在完成分离的混合物固料出料时，反应釜1出料口内侧的阀门打开，同时反应釜1出料口外侧的阀门闭合，混合物固料先进入反应釜1出料口两个阀门之间的管路内；单次混合物固料出料完成后，反应釜1出料口内侧的阀门闭合，同时反应釜1出料口外侧的阀门打开，反应釜1出料口两个阀门之间管路内的混合物固料经出料口出料并装袋收集。

进一步地，本实用新型提供的长轴卧式连续反应釜外连接有真空泵，保证反应釜内为密闭负高压状态，保证了气相油基等杂质的受热分离。具体的，在本实用新型提供的实施例中，所述真空泵均为螺杆式真空泵，真空度可达0.996mp。

进一步地，冷凝器2为两级冷凝器，包括一级冷凝器及二级冷凝器。在本实用新型提供的实施例中，油基经蒸馏管路滤网过滤后进入两级冷凝器散热冷凝，两级冷凝器延长了气化油基的冷凝路径和时间，实现了气化油基的稳定持续液化，也为一级冷凝器持续对外散热提供热源。

进一步地，在本实用新型提供的实施例中，所述气体净化机构包括串行连接的喷淋塔6及静电除尘器7，所述静电除尘器7的上端设有排气口。

进一步地，在本实用新型提供的实施例中，所述石油钻井和采油过程中的含油混合物的分离回收装置还包括用于自动化操作控制的控制柜8，通过PCL控制整个石油钻井和采油过程中的含油混合物的分离回收装置的分离回收过程，提高工作效率。

进一步地，螺旋式冷料机构包括风冷式冷却的风冷系统9及水冷式冷却的水冷系统10，风冷系统9及水冷系统10两种冷却系统均采用螺旋冷却结构。在本实用新型提供的实施例中，固料冷却系统采用风冷式冷却。因为风冷系统相比水冷系统，能耗更低，应用更广泛，可无视泥浆密度，流体泥浆或者钻屑都可处理。

进一步地，本实用新型提供的石油钻井和采油过程中的含油混合物的分离回收装置还包括贮存箱。

在本实用新型提供的实施例中，经过冷凝器2第一级内高温油气预热的待分离处理的含油混合物中的流体混合物先同一经过专门管路进入一贮存箱保温积存，之后经过贮存箱连接反应釜1进料口的螺旋输送器与待分离处理的含油混合物中的固体混合物一同进入反应釜1的进料口。

进一步地，所述石油钻井和采油过程中的含油混合物的分离回收装置整体为撬装化设备，安装在两个定制集装箱拖车上，第一个集装箱为主蒸发设备，第二个集装箱为固体冷却系统，如风冷式冷却系统或水冷式冷却系统；系统所有设备均安装在集装箱内，外部连接只有进料口、排气口、卸料口及相关电源线路。

具体的，在本实用新型提供的实施例中，整个石油钻井和采油过程中的含油混合物的分离回收装置在标准40尺集装箱内，包括：冷却装置，预热泥浆储罐，制冷系统，尾气吸收装置，喷淋装置，出料系统和固料作业区域。

进一步地，本实用新型提供的石油钻井和采油过程中的含油混合物的分离回收装置实现对含油混合物的分离回收的主要工艺步骤为：

步骤1：含油混合物内流体混合物先流经冷凝器2进行预热；

步骤2：预热后的含油混合物内流体混合物及含油混合物内固体混合物均通过单级长轴反应釜1的进料口在反应釜1内在导热油作用下继续受热，油基受热气化；

步骤3：反应釜1内气化的油基经气流管5上气体过滤器51内的滤网52过滤后进入冷凝器2两级散热并冷凝，冷凝后的液相油基进入回收邮箱4集中收集，其余废气依次经过喷淋塔6及静电除尘器7后排空；

步骤4：反应釜1内充分分离油基后的混合物经反应釜出料口进入固料冷却用的风冷系统9或水冷系统10，降温后的混合物固料装袋收集，废气再依次经过喷淋塔6及静电除尘器7后排空。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种石油钻井和采油过程中的含油混合物的分离回收装置，其特征在于：包括作为分离回收装置核心的反应釜（1）,反应釜（1）的顶 端设置有导热油加热装置（3）；反应釜（1）的进口端与螺旋进料口相连；反应釜（1）的出口端包括设置在出口端上方的气相出口端和设置在出口端下方的固相出口端,反应釜（1）的气相出口端与平行设置在反应釜（1）上方的气流管（5）的进气口连接, 气流管（5）的出气口连接冷凝器（2）的进口，反应釜（1）的固相出口端经螺旋送料管道连接固料冷却机构；冷凝器（2）的液相出口端与自身下方设置的回收油箱（4）的收油口相连；冷凝器（2）的气相出口端与气体净化机构相连；固料冷却机构包括螺旋式冷料机构、气体净化机构及收集装袋装置。

2.根据权利要求1所述的一种石油钻井和采油过程中的含油混合物的分离回收装置，其特征在于：反应釜（1）为连续反应釜，采用卧式反应结构，内置转轴及螺旋叶片；反应釜（1）的外壁、转轴内及螺旋叶片均设置有流通导热油的内腔,内部填充高温导热油。

3.根据权利要求2所述的一种石油钻井和采油过程中的含油混合物的分离回收装置，其特征在于：经导热油加热装置（3）加热后在反应釜（1）内填充的导热油的温度为270℃-300℃。

4.根据权利要求1所述的一种石油钻井和采油过程中的含油混合物的分离回收装置，其特征在于：气流管（5）的管路上设置有气体过滤器(51)，气体过滤器(51)内置两层可快速拆装的滤网（52），每层滤网（52）的孔隙均为500目。

5.根据权利要求1所述的一种石油钻井和采油过程中的含油混合物的分离回收装置，其特征在于：反应釜（1）的进口端及出口端分别设置有气密阀(11),所述气密阀(11)均为两级阀门；所述两级阀门同步反向动作,且两级阀门均为特殊合金结构的高精度球阀泵。

6.根据权利要求1所述的一种石油钻井和采油过程中的含油混合物的分离回收装置，其特征在于：所述气体净化机构包括串行连接的喷淋塔（6）及静电除尘器（7），所述静电除尘器的上端设有排气口。

7.根据权利要求1所述的一种石油钻井和采油过程中的含油混合物的分离回收装置，其特征在于：冷凝器(2)为两级冷凝器，包括一级冷凝器及二级冷凝器。

8.根据权利要求1所述的一种石油钻井和采油过程中的含油混合物的分离回收装置，其特征在于：螺旋式冷料机构包括风冷式冷却及水冷式冷却两种螺旋冷却结构。

9.根据权利要求1所述的一种石油钻井和采油过程中的含油混合物的分离回收装置，其特征在于：还包括用于自动化操作控制的控制柜（8）。

10.根据权利要求1所述的一种石油钻井和采油过程中的含油混合物的分离回收装置，其特征在于：所述回收装置整体为撬装化设备，安装在两个定制集装箱拖车上，第一个集装箱为主蒸发设备，第二个集装箱为固体冷却系统，系统所有设备均安装在集装箱内，外部连接只有进料口、排气口、卸料口及相关电源线路。

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