CN212406634U

CN212406634U - 一种海洋钻井废弃物可移动处理系统

Info

Publication number: CN212406634U
Application number: CN202021014809.7U
Authority: CN
Inventors: 许杰; 何瑞兵; 谢涛; 张羽臣; 董平华; 岳明; 王桂萍; 耿铁; 苗海龙; 郭晓轩
Original assignee: China National Offshore Oil Corp CNOOC; CNOOC China Ltd Tianjin Branch
Current assignee: China National Offshore Oil Corp CNOOC; CNOOC China Ltd Tianjin Branch
Priority date: 2020-06-05
Filing date: 2020-06-05
Publication date: 2021-01-26
Anticipated expiration: 2030-06-05

Abstract

本实用新型公开了一种海洋钻井废弃物可移动处理系统，包括由工作船泥浆仓、工作船絮凝罐、工作船压滤机、工作船过滤塔和工作船滤液仓五个模块组成，所述工作船泥浆仓、工作船絮凝罐、工作船压滤机、工作船过滤塔和工作船滤液仓五个模块依次连接；能够有效将废弃钻井液固液分离，将分离后的固相和液相循环再利用，进一步达到了海洋钻井废弃物的减量化处理，实现海洋钻井平台零排放，从根本上解决了海洋环境保护问题，该系统属于船舶可移动式作业，可以同时支持同一海域内的不同平台的钻井作业，保证现场作业效率。

Description

一种海洋钻井废弃物可移动处理系统

技术领域

本实用新型属于海洋废弃水基钻井液的处理及循环再利用技术领域，尤其涉及一种海洋钻井废弃物可移动处理系统。

背景技术

近几年国家环保政策对海洋钻井废弃物排放要求日益严格，借鉴陆地油田已经开展的“不落地技术”的模式，但由于海洋作业环境的限制，废弃钻井液的处理经济性和实效性远不如陆地作业时那么便捷，因此开发适合海洋废弃钻井液处理设备势在必行，由于海洋废弃钻井液处理技术起步较晚，国内没有适合海洋废弃钻井液的处理装置以及解决方法，同时相对应的技术也不成熟。而且大多数现有海洋钻井平台场地受限，难以加装新设备。随着2015年1月1日我国新的《环境保护法》正式颁布实施，国家环保法规的不断完善和执行力度的不断加大，以及海洋作业量急剧增加，迫切需要完善海洋废弃钻井液的处理方法。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种海洋钻井废弃物可移动处理系统，以解决背景技术的问题。

为实现上述目的，本实用新型的一种海洋钻井废弃物可移动处理系统的具体技术方案如下：

一种海洋钻井废弃物可移动处理系统，包括由工作船泥浆仓、工作船絮凝罐、工作船压滤机、工作船过滤塔和工作船滤液仓五个模块组成，所述工作船泥浆仓、工作船絮凝罐、工作船压滤机、工作船过滤塔和工作船滤液仓五个模块依次连接；

工作船泥浆仓：用于接收海洋钻井平台的废弃钻井液；

工作船絮凝罐和工作船压滤机：用于对废弃钻井液进行脱稳、絮凝和固液分离，处理后的泥饼运回陆地进行资源化处理；

工作船过滤塔：用于对工作船压滤机处理后的滤液进一步，去除悬浮颗粒；

工作船滤液仓：用于储存滤液，并将滤液返输回钻井平台循环再利用。

优选地，所述工作船泥浆仓包括泥浆搅拌器和泥浆池，通过泥浆搅拌器将现场回收的废弃钻井液搅拌30～60分钟，保证现场泥浆固相分散均匀，泥浆池用于盛放泥浆。

优选地，所述工作船絮凝罐包括加药罐、絮凝罐搅拌器、絮凝剂外输泵、絮凝罐体、离心泵、排污泵以及液位计；通过离心泵将7～8方废弃钻井液泵送至絮凝罐体；观测液位计液位，防止钻井液溢出；通过絮凝剂外输泵将计算好的絮凝剂从加药罐加入絮凝罐体，絮凝剂加入后絮凝罐中的絮凝罐搅拌器搅拌10～15分钟，确保絮凝剂与钻井液充分接触，排污泵将污水排出。

优选地，所述工作船压滤机包括液压系统、输送管线、滤液外输泵、柱塞泵、压滤系统、卸料装置、滤液罐、滤饼传送带、岩屑箱以及电气控制箱；将压滤系统滤板间滤布全部安装并固定好，将压滤系统滤板压紧，压紧压力调节至20MPa；提前开启滤液外输泵及输送管线阀门，确保在压滤期间滤液及时回到滤液罐；启动柱塞泵将絮凝好的废弃钻井液注入到压滤系统，注入期间通过调节液压系统控制滤板间压力注入速度，最终保持滤板间压力在0.6～0.8MPa停止泵入；将压滤后的滤液注入到滤板中，进一步降低滤饼含水量；压滤作业保持20分钟，或者观察滤液回流，待回流变小或者无回流压榨即可结束，回收压滤后滤液至工作船滤液仓；进行脱板作业，首先卸掉滤板压紧压力，启动自动脱板系统，滤饼传送带输出端摆放好岩屑箱用于接收滤饼；待滤饼全部接收完毕，并确认滤布无损伤后进行下一轮压滤作业。

优选地，所述工作船过滤塔包括滤液提升泵、双介质过滤器、滤后水箱以及反洗泵；取压滤后滤液样品测定悬浮物含量，如悬浮物含量≥1000mg/l，可以用过滤塔模块进行；将压滤好的滤液用过滤增压泵从滤液仓打入双介质过滤器进行过滤，过滤后滤液悬浮物固相含量≤200mg/L；过滤后通过反洗泵泵入海水对双介质过滤器进行反冲洗。

优选地，所述工作船滤液仓包括离心泵、滤液池以及搅拌器；通过离心泵将压滤后的滤液泵送至滤液仓保存，同时可加入少量烧碱便于滤液保存。

优选地，所述岩屑箱内的滤饼通过工作船运送回陆地，用于陆地资源化处理；所述陆地资源化处理包括免烧砖、烧结砖、制陶粒。

优选地，所述滤液通过离心泵从滤液仓返输回钻井平台作为钻井水循环再利用；所述循环再利用包括配置水基钻井液、配置钻开液。

优选地，所述工作船泥浆仓、工作船絮凝罐、工作船压滤机、工作船过滤塔和工作船滤液仓五个模块均为小型化、集成化的撬装设备，撬装设备管线与电缆均为方便现场连接的快速接口。

相比较现有技术而言，本实用新型具有以下有益效果：采用一体化、小型化设备，占地面积不到80㎡，设备安装在工作船上，不占用平台空间，同时整个系统具有可移动的特点，可以在短时间内处理不同区块的钻井废弃物，有效克服一些老旧平台空间有限，无法摆放多余的设备的问题。本系统对废弃水基钻井液处理效果好，处理后的滤液可以返输回钻井平台，满足循环再利用的要求，降低操作成本；处理后的固相泥饼可以用于陆地资源化处理，变废为宝；处理量达到400m³/天，达到了海洋钻井废弃物的减量化，减低运输成本。能够有效将废弃钻井液固液分离，将分离后的固相和液相循环再利用，进一步达到了海洋钻井废弃物的减量化处理，实现海洋钻井平台零排放，从根本上解决了海洋环境保护问题，该系统属于船舶可移动式作业，可以同时支持同一海域内的不同平台的钻井作业，保证现场作业效率。

附图说明

图1为本实用新型一种海洋钻井废弃物可移动处理系统的整体工艺流程示意图；

图2为本实用新型工作船泥浆仓结构示意图；

图3为本实用新型工作船絮凝罐中的絮凝罐体结构示意图；

图4为本实用新型工作船压滤机结构示意图；

图5为本实用新型工作船过滤塔结构示意图。

图中标号说明：工作船泥浆仓1、泥浆泵11、人孔12、进料口13、出料口14、工作船絮凝罐2、絮凝罐体21、絮凝罐搅拌器22、混合漏斗23、渣浆泵24、电控单元25、工作船压滤机3、液压站31、电控柜32、液压油缸33、压紧板34、活动滤板35、止推板36、支腿37、工作船过滤塔4、滤液提升泵41、双介质过滤器42、反洗泵43、工作船滤液仓5、泥饼6、滤液7、陆地资源化处置8、海洋平台泥浆仓9。

具体实施方式

为了更好地了解本实用新型的目的、结构及功能，下面结合附图，对本实用新型的理解。

一种海洋钻井废弃物可移动处理系统，包括由工作船泥浆仓1、工作船絮凝罐2、工作船压滤机3、工作船过滤塔4和工作船滤液仓5五个模块组成，工作船泥浆仓1、工作船絮凝罐2、工作船压滤机3、工作船过滤塔4和工作船滤液仓5五个模块依次连接，工作船泥浆仓1通过平台泥浆管线接收海洋平台泥浆仓输送的废弃钻井液；工作船泥浆仓1通过快速接头和3寸软管连接至工作船絮凝罐2；工作船絮凝罐2加药絮凝后通过由壬接头及4寸软管连接至工作船压滤机3；工作船压滤机3处理后的泥饼通过传输带输送至吨袋收集，运输至陆地资源化处理8，陆地资源化处理8包括免烧砖、烧结砖、制陶粒；工作船压滤机3压滤后滤液通过由壬接头和2寸软管连接至工作船过滤塔4；工作船过滤塔4过滤后滤液通过快速接头和3寸软管连接至工作船滤液仓5；工作船滤液仓5通过平台泥浆管线将过滤后滤液返输回钻井平台循环再利用；工作船泥浆仓1、工作船絮凝罐2、工作船压滤机3、工作船过滤塔4、工作船滤液仓5通过快速接头、由壬接头及不同尺寸的软管连接；工作船泥浆仓1：用于接收海洋钻井平台的废弃钻井液；工作船絮凝罐2和工作船压滤机3：用于对废弃钻井液进行脱稳、絮凝和固液分离，处理后的泥饼运回陆地进行资源化处理；工作船过滤塔4：用于对工作船压滤机处理后的滤液进一步，去除悬浮颗粒；工作船滤液仓5：用于储存滤液，并将滤液返输回钻井平台循环再利用。

其中，工作船泥浆仓1包括泥浆搅拌器和泥浆池，通过泥浆搅拌器将现场回收的废弃钻井液搅拌30～60分钟，保证现场泥浆固相分散均匀，泥浆池用于盛放泥浆，如图2所示，泥浆搅拌器包括安装在泥浆池上部的泥浆泵11以及连接在泥浆泵11输出端且穿入到泥浆池内部的搅拌器，泥浆池的上端一侧设置有人孔12，泥浆池的侧壁上端设有进料口13，泥浆池的侧壁下端设有出料口14。

其中，工作船絮凝罐2包括加药罐、絮凝罐搅拌器22、絮凝剂外输泵、絮凝罐体21、离心泵、排污泵以及液位计；通过离心泵将7～8方废弃钻井液泵送至絮凝罐体21；观测液位计液位，防止钻井液溢出；通过絮凝剂外输泵将计算好的絮凝剂从加药罐加入絮凝罐体21，絮凝剂加入后絮凝罐中的絮凝罐搅拌器22搅拌10～15分钟，确保絮凝剂与钻井液充分接触，排污泵将污水排出，如图3所示，絮凝罐体21内设置有絮凝罐搅拌器22，絮凝罐体21的上端一侧连通有且与絮凝剂外输泵连通的混合漏斗23，絮凝罐体21内还设置有渣浆泵24，工作船絮凝罐2上的电器元件通过连接在絮凝罐体21侧壁上的电控单元25控制调节。

其中，工作船压滤机3包括液压系统、输送管线、滤液外输泵、柱塞泵、压滤系统、卸料装置、滤液罐、滤饼传送带、岩屑箱以及电气控制箱；将压滤系统滤板间滤布全部安装并固定好，将压滤系统滤板压紧，压紧压力调节至20MPa；提前开启滤液外输泵及输送管线阀门，确保在压滤期间滤液及时回到滤液罐；启动柱塞泵将絮凝好的废弃钻井液注入到压滤系统，注入期间通过调节液压系统控制滤板间压力注入速度，最终保持滤板间压力在0.6～0.8MPa停止泵入；将压滤后的滤液注入到滤板中，进一步降低滤饼含水量；压滤作业保持20分钟，或者观察滤液回流，待回流变小或者无回流压榨即可结束，回收压滤后滤液至工作船滤液仓；进行脱板作业，首先卸掉滤板压紧压力，启动自动脱板系统，滤饼传送带输出端摆放好岩屑箱用于接收滤饼；待滤饼全部接收完毕，并确认滤布无损伤后进行下一轮压滤作业，如图4所示，液压系统为液压站31，电气控制箱为电控柜32，压滤系统包括与液压站31连通的液压油缸33、通过液压油缸33驱动部推动移动的压紧板34、设置在压紧板34另一侧可移动的活动滤板35、设置在活动滤板35另一侧起固定作用的止推板36以及起支撑作用的支腿37，电控柜32控制液压系统和压滤系统工作。

其中，工作船过滤塔4包括滤液提升泵41、双介质过滤器42、滤后水箱以及反洗泵43；如图5所示，取压滤后滤液样品测定悬浮物含量，如悬浮物含量≥1000mg/l，可以用过滤塔模块进行；将压滤好的滤液用过滤增压泵从滤液仓打入双介质过滤器42进行过滤，过滤后滤液悬浮物固相含量≤200mg/L，从清除出口流向滤后水箱；过滤后通过反洗泵43泵入海水对双介质过滤器42进行反冲洗。

其中，工作船滤液仓5包括离心泵、滤液池以及搅拌器；通过离心泵将压滤后的滤液泵送至滤液仓保存，同时可加入少量烧碱便于滤液保存。

其中，岩屑箱内的滤饼通过工作船运送回陆地，用于陆地资源化处理8；陆地资源化处理8包括免烧砖、烧结砖、制陶粒。

其中，滤液通过离心泵从滤液仓返输回钻井平台作为钻井水循环再利用；循环再利用包括配置水基钻井液、配置钻开液。

其中，工作船泥浆仓1、工作船絮凝罐2、工作船压滤机3、工作船过滤塔4和工作船滤液仓5五个模块均为小型化、集成化的撬装设备，整个撬块的尺寸大小均满足工作船的装运要求，撬装设备管线与电缆均为方便现场连接的快速接口，整个处理系统占地面积不到80㎡，处理量可以达到400m³/天，可以同时支持同一海域内的不同平台的钻井作业，保证现场作业效率。

上述方法的应用实施例一：

一种海洋钻井废弃物可移动处理系统如图1所示，由工作船泥浆仓1、工作船絮凝罐2、工作船压滤机3、工作船过滤塔4、工作船滤液仓5五个模块组成。钻井平台的废弃钻井液进入工作船泥浆仓进行储存，通过离心泵将工作船泥浆仓中的废弃钻井液打入工作船絮凝罐中，通过加入絮凝剂进行脱稳处理，处理后的钻井液再打入工作船压滤机模块，通过液压系统加压，将废弃钻井液中的固相颗粒压成泥饼6，装入吨袋，运往陆地进行资源化处置8。压滤后的滤液7通过螺杆泵打入工作船过滤塔4中进行过滤，处理后的滤液7固相悬浮物含量≤200mg/L，pH值为4～8，表观黏度≤10mPa·s。将过滤后的滤液打入工作船滤液仓进行贮存，后续可以返输回海洋平台泥浆仓9作为钻井液的配浆水循环再利用。

该系统通过物理化学的方法可以有效去除钻井液中的固相颗粒，将固相颗粒制成饼状，便于运输。

该系统处理量可达400m³/天，可以有效缓解海上老旧钻井平台在作业量上升后平台泥浆池饱和，废弃钻井液无处存放的问题。

该系统属于船舶可移动式作业，可以同时支持同一海域内的不同平台的钻井作业，保证现场作业效率。

采用一体化、小型化设备，占地面积不到80㎡，设备安装在工作船上，不占用平台空间，同时整个系统具有可移动的特点，可以在短时间内处理不同区块的钻井废弃物，有效克服一些老旧平台空间有限，无法摆放多余的设备的问题。本系统对废弃水基钻井液处理效果好，处理后的滤液可以返输回钻井平台，满足循环再利用的要求，降低操作成本；处理后的固相泥饼可以用于陆地资源化处理，变废为宝；处理量达到400m³/天，达到了海上钻井废弃物的减量化，减低运输成本。能够有效将废弃钻井液固液分离，将分离后的固相和液相循环再利用，进一步达到了海洋钻井废弃物的减量化处理，实现海洋钻井平台零排放，从根本上解决了海洋环境保护问题，该系统属于船舶可移动式作业，可以同时支持同一海域内的不同平台的钻井作业，保证现场作业效率。

可以理解，本实用新型是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉的，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本实用新型的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本实用新型的精神和范围。因此，本实用新型不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本实用新型所保护的范围内。

Claims

1.一种海洋钻井废弃物可移动处理系统，包括由工作船泥浆仓、工作船絮凝罐、工作船压滤机、工作船过滤塔和工作船滤液仓五个模块组成，其特征在于，所述工作船泥浆仓、工作船絮凝罐、工作船压滤机、工作船过滤塔和工作船滤液仓五个模块依次连接；

工作船泥浆仓：用于接收海洋钻井平台的废弃钻井液；

2.根据权利要求1所述的海洋钻井废弃物可移动处理系统，其特征在于，所述工作船泥浆仓包括泥浆搅拌器和泥浆池，通过泥浆搅拌器将现场回收的废弃钻井液搅拌30～60分钟，保证现场泥浆固相分散均匀，泥浆池用于盛放泥浆。

3.根据权利要求1所述的海洋钻井废弃物可移动处理系统，其特征在于，所述工作船絮凝罐包括加药罐、絮凝罐搅拌器、絮凝剂外输泵、絮凝罐体、离心泵、排污泵以及液位计；通过离心泵将7～8方废弃钻井液泵送至絮凝罐体；观测液位计液位，防止钻井液溢出；通过絮凝剂外输泵将计算好的絮凝剂从加药罐加入絮凝罐体，絮凝剂加入后絮凝罐中的絮凝罐搅拌器搅拌10～15分钟，确保絮凝剂与钻井液充分接触，排污泵将污水排出。

4.根据权利要求1所述的海洋钻井废弃物可移动处理系统，其特征在于，所述工作船压滤机包括液压系统、输送管线、滤液外输泵、柱塞泵、压滤系统、卸料装置、滤液罐、滤饼传送带、岩屑箱以及电气控制箱；将压滤系统滤板间滤布全部安装并固定好，将压滤系统滤板压紧,压紧压力调节至20MPa；提前开启滤液外输泵及输送管线阀门，确保在压滤期间滤液及时回到滤液罐；启动柱塞泵将絮凝好的废弃钻井液注入到压滤系统，注入期间通过调节液压系统控制滤板间压力注入速度，最终保持滤板间压力在0.6～0.8MPa停止泵入；将压滤后的滤液注入到滤板中，进一步降低滤饼含水量；压滤作业保持20分钟，或者观察滤液回流，待回流变小或者无回流压榨即可结束，回收压滤后滤液至工作船滤液仓；进行脱板作业，首先卸掉滤板压紧压力，启动自动脱板系统，滤饼传送带输出端摆放好岩屑箱用于接收滤饼；待滤饼全部接收完毕，并确认滤布无损伤后进行下一轮压滤作业。

5.根据权利要求1所述的海洋钻井废弃物可移动处理系统，其特征在于，所述工作船过滤塔包括滤液提升泵、双介质过滤器、滤后水箱以及反洗泵；取压滤后滤液样品测定悬浮物含量，如悬浮物含量≥1000mg/l，可以用过滤塔模块进行；将压滤好的滤液用过滤增压泵从滤液仓打入双介质过滤器进行过滤，过滤后滤液悬浮物固相含量≤200mg/L；过滤后通过反洗泵泵入海水对双介质过滤器进行反冲洗。

6.根据权利要求1所述的海洋钻井废弃物可移动处理系统，其特征在于，所述工作船滤液仓包括离心泵、滤液池以及搅拌器；通过离心泵将压滤后的滤液泵送至滤液仓保存，同时可加入少量烧碱便于滤液保存。

7.根据权利要求4所述的海洋钻井废弃物可移动处理系统，其特征在于，所述岩屑箱内的滤饼通过工作船运送回陆地，用于陆地资源化处理；所述陆地资源化处理包括免烧砖、烧结砖、制陶粒。

8.根据权利要求6所述的海洋钻井废弃物可移动处理系统，其特征在于，所述滤液通过离心泵从滤液仓返输回钻井平台作为钻井水循环再利用；所述循环再利用包括配置水基钻井液、配置钻开液。

9.根据权利要求1-8任意一项所述的海洋钻井废弃物可移动处理系统，其特征在于，所述工作船泥浆仓、工作船絮凝罐、工作船压滤机、工作船过滤塔和工作船滤液仓五个模块均为小型化、集成化的撬装设备，撬装设备管线与电缆均为方便现场连接的快速接口。