CN215102808U - 一种撬装式废弃水基钻井泥浆处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种撬装式废弃水基钻井泥浆处理装置，属于勘探处理设备技术领域，解决了传统的就地固化技术弊病问题，其技术要点是：包括钻屑清洗撬、强化固液分离撬、加药撬、离心分离固化撬、固相存储撬、水存储撬、浸没式膜生物反应器撬在内的7个撬装子装置和固相输送装置带式输送机；可随钻连续处理废弃水基钻井泥浆，不需要额外占地建厂，节省了钻井泥浆运输设备及费用，同时避免了运输过重中产生的泥浆落地污染环境的问题；采用MBR处理离心清液，MBR产生的清水可直接利用，提高水的循环利用率，实现废水零排放，可获得清洗后的钻屑及固化后的固化产物，便于实现废弃水基泥浆的资源化利用。

Description

一种撬装式废弃水基钻井泥浆处理装置

技术领域

本实用新型涉及勘探处理设备技术领域，具体是涉及一种撬装式废弃水基钻井泥浆处理装置。

背景技术

在石油天然气的勘探开发过程中，不可避免地会产生大量的废弃泥浆。长期以来，我国的钻井泥浆以水基体系为主，废弃水基钻井泥浆组成复杂，是一种含黏土、加重材料、各种化学处理剂、污油及钻屑等成分的多相稳态胶体悬浮体系，如不进行无害化处理，将会对环境产生极大的危害。

目前我国在陆上钻井中应用最多的是就地固化技术，即将废弃水基泥浆排入井场的泥浆池，待钻井结束后直接固化处理，该技术的优点是成本较低，其存在的明显缺点是只适应大泥浆池地区的废弃钻井泥浆处理，但钻井作业经常在一些环境敏感地区，不允许开挖泥浆池或仅允许很小的泥浆池，在这些地区，传统的就地固化技术弊病非常明显，迫切需要发展新型的废弃水基钻井泥浆无害化处理技术和装置。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于克服现有固化技术的缺点，提供一种撬装式废弃水基钻井泥浆处理装置，该装置采用撬装形式，体积小、重量轻，运输、安装、使用方便，可随钻连续处理废弃水基钻井泥浆，减少废弃物排放量、提高水的循环利用率，以解决上述背景技术中的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种撬装式废弃水基钻井泥浆处理装置，该撬装式废弃水基钻井泥浆处理装置包括钻屑清洗撬、强化固液分离撬、加药撬、离心分离固化撬、固相存储撬、水存储撬、浸没式膜生物反应器撬(MBR撬)在内的7个撬装子装置和固相输送装置带式输送机。

钻屑清洗撬主要是将废弃水基钻井泥浆中的钻屑分离清洗。钻屑清洗撬包括螺杆泵Ⅰ、加缘式旋振筛Ⅰ、清洗搅拌槽Ⅰ、螺杆泵Ⅱ、加缘式旋振筛Ⅱ、离心泵Ⅰ、清洗搅拌槽Ⅱ、螺杆泵Ⅲ、加缘式旋振筛Ⅲ和离心泵Ⅱ在内的设备。该钻屑清洗撬对钻屑进行了2级清洗，也可进行3级及以上级数清洗，清水进入最后一级清洗搅拌槽内，清洗后的清洗水进入上一级清洗搅拌槽利用，直至第一级清洗搅拌槽。加缘式旋振筛(加缘式旋振筛Ⅰ、加缘式旋振筛Ⅱ和加缘式旋振筛Ⅲ)含1-5层筛网，将100目以上的钻屑分离出来。清洗搅拌槽将同级加缘式旋振筛分离出来的钻屑与清水或下两级加缘式旋振筛产生的清洗水混合搅拌。

强化固液分离撬通过泥浆稀释、加热及加入破胶剂、混凝剂、絮凝剂等药剂，使得泥浆破胶脱稳，泥浆中的固相粒径变大，易于离心分离。强化固液分离撬包括离心泵Ⅲ、均质搅拌罐、离心泵Ⅳ、稀释搅拌罐、离心泵Ⅴ、加热破胶混凝搅拌罐、螺杆泵Ⅳ、絮凝搅拌罐和螺杆泵Ⅴ在内的设备。均质搅拌罐是将加缘式旋振筛Ⅰ分离出的泥浆进行均质混合，使得泥浆组成变化较小。稀释搅拌罐是将均质后的泥浆与清洗罐中的水搅拌混合，降低泥浆粘度。加热破胶混凝搅拌罐内含加热器，加药撬泵入的破胶剂、混凝剂与泥浆搅拌混合，并加热到一定温度后泵入絮凝搅拌罐。絮凝搅拌罐将一定温度并加热破胶剂、混凝剂的泥浆与絮凝剂混合，增大固相粒径。

加药撬用于向加热破胶混凝搅拌罐加入破胶剂、混凝剂，以及向絮凝搅拌罐加入絮凝剂。加药撬包括破胶剂罐、破胶剂计量泵、混凝剂罐、混凝剂计量泵、絮凝剂罐、絮凝剂计量泵。所述破胶剂罐、混凝剂罐和絮凝剂罐的内部含搅拌装置，用于将破胶剂、混凝剂、絮凝剂配成一定浓度的水溶液。

离心分离固化撬将絮凝搅拌罐来的浆液分离成清液和泥饼，并将泥饼用固化剂固化。离心分离固化撬包括离心机和螺旋搅拌机。离心机用于将絮凝搅拌罐来的浆液分离成清液和泥饼。螺旋搅拌机用于将泥饼与3种固化剂混合，固化泥饼，固化剂种类亦可增加至3种以上。

固相存储撬用于存储钻屑、泥饼、固化剂、固化产物等。固相存储撬包括钻屑仓、泥饼仓、固化剂仓Ⅰ、固化剂仓Ⅱ、固化剂仓Ⅲ和固化仓，亦可增加固化剂仓。钻屑仓用于暂存钻屑，泥饼仓用于暂存离心机产生的泥饼，固化剂仓用于储存固化剂，固化仓用于暂存固化产物。

水存储撬用于存储和输送水。水存储撬包括清水罐、离心泵Ⅵ、清洗水罐、离心泵Ⅶ、离心泵Ⅷ、清液罐和离心泵Ⅸ。清水罐用于存储浸没式膜生物反应器撬产生的清水，清洗水罐用于存储加缘式旋振筛Ⅱ产生的清洗水，清液罐用于存储离心机产生的清液。

浸没式膜生物反应器撬用于处理离心机产生的清液，生产清水回用作为清洗水和配制泥浆用水。浸没式膜生物反应器撬包括浸没式MBR、鼓风机和离心泵Ⅹ。浸没式MBR用于处理离心机产生的清液，鼓风机为其提供氧气并清洗中空纤维超滤膜表面。

固相输送装置为带式输送机，用于输送钻屑、泥饼、固化剂、固化产物等。

综上所述，本实用新型实施例与现有技术相比具有以下有益效果：

(1)采用撬装形式，体积小、重量轻，运输、安装、使用方便，可随钻连续处理废弃水基钻井泥浆，不需要额外占地建厂，节省了钻井泥浆运输设备及费用，同时避免了运输过重中产生的泥浆落地污染环境的问题。

(2)采用MBR处理离心清液，MBR产生的清水可直接利用，提高水的循环利用率，实现废水零排放。

(3)可获得清洗后的钻屑及固化后的固化产物，便于实现废弃水基泥浆的资源化利用。

为更清楚地阐述本实用新型的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本实用新型进行详细说明。

附图说明

图1为实用新型的撬装式废弃水基钻井泥浆处理装置工艺流程图。

图2为实用新型的撬装式废弃水基钻井泥浆处理装置结构示意图。

附图标记：1-钻屑清洗撬、2-螺杆泵Ⅰ、3-加缘式旋振筛Ⅰ、4-带式输送机Ⅰ、5-清洗搅拌槽Ⅰ、6-螺杆泵Ⅱ、7-加缘式旋振筛Ⅱ、8-离心泵Ⅰ、9-带式输送机Ⅱ、10-清洗搅拌槽Ⅱ、11-螺杆泵Ⅲ、12-加缘式旋振筛Ⅲ、13-离心泵Ⅱ、14-带式输送机Ⅲ、15-钻屑仓、16-离心泵Ⅲ、17-均质搅拌罐、18-离心泵Ⅳ、19-稀释搅拌罐、20-离心泵Ⅴ、21-加热破胶混凝搅拌罐、22-螺杆泵Ⅳ、23-絮凝搅拌罐、24-螺杆泵Ⅴ、25-强化固液分离撬、26-加药撬、27-破胶剂罐、28-破胶剂计量泵、29-混凝剂罐、30-混凝剂计量泵、31-絮凝剂罐、32-絮凝剂计量泵、33-离心分离固化撬、34-离心机、35-螺旋搅拌机、36-带式输送机Ⅳ、37-带式输送机Ⅴ、38-带式输送机Ⅵ、39-带式输送机Ⅶ、40-带式输送机Ⅷ、41-带式输送机Ⅸ、42-固相存储撬、43-泥饼仓、44-固化剂仓Ⅰ、45-固化剂仓Ⅱ、46-固化剂仓Ⅲ、47-固化仓、48-水存储撬、49-清水罐、50-离心泵Ⅵ、51-清洗水罐、52-离心泵Ⅶ、53-离心泵Ⅷ、54-清液罐、55-离心泵Ⅸ、56-浸没式膜生物反应器撬、57-浸没式MBR、58-鼓风机、59-离心泵Ⅹ。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的首选实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容更加透彻全面。

下面结合附图和具体实施例对本实用新型的技术方案做进一步的说明。

如图1和图2所示，本实施例提供了一种撬装式废弃水基钻井泥浆处理装置，包括钻屑清洗撬1、强化固液分离撬25、加药撬26、离心分离固化撬33、固相存储撬42、水存储撬48及浸没式膜生物反应器撬56在内的7个撬装子装置和固相输送装置带式输送机。

钻屑清洗撬1主要是将废弃水基钻井泥浆中的钻屑分离清洗。所述钻屑清洗撬1包括螺杆泵Ⅰ2、加缘式旋振筛Ⅰ3、清洗搅拌槽Ⅰ5、螺杆泵Ⅱ6、加缘式旋振筛Ⅱ7、离心泵Ⅰ8、清洗搅拌槽Ⅱ10、螺杆泵Ⅲ11、加缘式旋振筛Ⅲ12和离心泵Ⅱ13，该钻屑清洗撬1对钻屑进行了2级清洗，也可进行3级及以上级数清洗，清水进入最后一级清洗搅拌槽内，清洗后的清洗水进入上一级清洗搅拌槽利用，直至第一级清洗搅拌槽。上述加缘式旋振筛含1-5层筛网，将100目以上的钻屑分离出来。上述清洗搅拌槽将同级加缘式旋振筛分离出来的钻屑与清水或下两级加缘式旋振筛产生的清洗水混合搅拌。

强化固液分离撬25通过泥浆稀释、加热及加入破胶剂、混凝剂、絮凝剂等药剂，使得泥浆破胶脱稳，泥浆中的固相粒径变大，易于离心分离。强化固液分离撬25包括离心泵Ⅲ16、均质搅拌罐17、离心泵Ⅳ18、稀释搅拌罐19、离心泵Ⅴ20、加热破胶混凝搅拌罐21、螺杆泵Ⅳ22、絮凝搅拌罐23和螺杆泵Ⅴ24。均质搅拌罐17是将加缘式旋振筛Ⅰ3分离出的泥浆进行均质混合，使得泥浆组成变化较小，稀释搅拌罐19是将均质后的泥浆与清洗罐中的水搅拌混合，降低泥浆粘度。

加药撬26用于向加热破胶混凝搅拌罐21加入破胶剂、混凝剂，以及向絮凝搅拌罐23加入絮凝剂。加药撬26包括破胶剂罐27、破胶剂计量泵28、混凝剂罐29、混凝剂计量泵30、絮凝剂罐31和絮凝剂计量泵32。所述破胶剂罐27、混凝剂罐29和絮凝剂罐31内含搅拌装置，将破胶剂、混凝剂、絮凝剂配成一定浓度的水溶液。加热破胶混凝搅拌罐21内含加热器，加药撬26泵入的破胶剂、混凝剂与泥浆搅拌混合，并加热到一定温度后泵入絮凝搅拌罐23。絮凝搅拌罐23将一定温度并加热破胶剂、混凝剂的泥浆与絮凝剂混合，增大固相粒径。

废弃水基钻井泥浆经螺杆泵Ⅰ2泵入加缘式旋振筛Ⅰ3，分离出的固相粒径100目以下的泥浆经离心泵Ⅲ16进入均质搅拌罐17，分离出的粒径100目以上的钻屑经带式输送机Ⅰ4进入清洗搅拌槽Ⅰ5。钻屑在清洗搅拌槽Ⅰ5与加缘式旋振筛Ⅲ12产生的清洗水混合搅拌，然后经螺杆泵Ⅱ6泵入加缘式旋振筛Ⅱ7，分离出的钻屑经带式输送机Ⅱ9进入清洗搅拌槽Ⅱ10，分离出的清洗水经离心泵Ⅰ8泵入清洗水罐51。钻屑在清洗搅拌槽Ⅱ10与清水罐49泵入的清水混合搅拌，经螺杆泵Ⅲ11泵入加缘式旋振筛Ⅲ12，分离出的钻屑经带式输送机Ⅲ14进入钻屑仓15存储，分离出的清洗水经离心泵Ⅱ13泵入清洗搅拌槽Ⅰ5。

离心分离固化撬33将絮凝搅拌罐23来的浆液分离成清液和泥饼，并将泥饼用固化剂固化。离心分离固化撬33包括离心机34和螺旋搅拌机35。离心机34用于将絮凝搅拌罐23来的浆液分离成清液和泥饼。螺旋搅拌机35用于将泥饼与3种固化剂混合，固化泥饼，固化剂种类亦可增加至3种以上。

固相存储撬42用于存储钻屑、泥饼、固化剂、固化产物等。固相存储撬42包括钻屑仓15、泥饼仓43、固化剂仓Ⅰ44、固化剂仓Ⅱ45、固化剂仓Ⅲ46和固化仓47，亦可增加固化剂仓。钻屑仓15用于暂存钻屑。泥饼仓43用于暂存离心机34产生的泥饼。固化剂仓用于储存固化剂。固化仓47用于暂存固化产物。

加缘式旋振筛Ⅰ3分离出的泥浆在均质搅拌罐17进行均质混合，然后经离心泵Ⅳ18泵入稀释搅拌罐19，与清洗罐泵入的清洗水搅拌混合。稀释后的泥浆经离心泵Ⅴ20泵入加热破胶混凝搅拌罐21，加药撬26中破胶剂罐27、混凝剂搅拌配成一定浓度的破胶剂、混凝剂经相应计量泵泵入加热破胶混凝搅拌罐21与泥浆搅拌混合，加热到一定温度后经螺杆泵Ⅳ22泵入絮凝搅拌罐23，与加药撬26中絮凝剂罐31搅拌配成一定浓度的絮凝剂混合搅拌，得到强化化学固液分离的泥浆。强化化学固液分离的泥浆经螺杆泵Ⅴ24泵入离心机34。

强化化学固液分离的泥浆在离心机34作用下分离成清液和泥饼。泥饼经带式输送机Ⅳ36输入泥饼仓43，清液经离心泵Ⅷ53泵入清液罐54。然后泥饼、固化剂1、固化剂2、固化剂3分别经相应带式输送机输入螺旋搅拌机35充分搅拌固化。固化后的固化产物经带式输送机Ⅸ41输入到固化仓47存储。

水存储撬48用于存储和输送水。包括清水罐49、离心泵Ⅵ50、清洗水罐51、离心泵Ⅶ52、离心泵Ⅷ53、清液罐54和离心泵Ⅸ55。清水罐49用于存储浸没式膜生物反应器撬56产生的清水。清洗水罐51用于存储加缘式旋振筛Ⅱ7产生的清洗水。清液罐54用于存储离心机34产生的清液。

浸没式膜生物反应器撬56用于处理离心机34产生的清液，生产清水回用作为清洗水和配制泥浆用水。浸没式膜生物反应器撬56包括浸没式MBR57、鼓风机58和离心泵Ⅹ59。浸没式MBR57用于处理离心机34产生的清液，鼓风机58为其提供氧气并清洗中空纤维超滤膜表面。

清液罐54中的清液经离心泵Ⅸ55泵入浸没式MBR57反应器处理，通过鼓风机58为其提供氧气并清洗中空纤维超滤膜表面。通过离心泵Ⅹ59吸出清水，清水回用作为清洗水和配制泥浆用水。

固相输送装置为带式输送机，用于输送钻屑、泥饼、固化剂、固化产物等。

本实施例仅对钻屑进行了2级清洗，亦可进行3级及以上级数清洗。

本实施例固化剂仅有3种，亦可加入3种以上的固化剂。

以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理，仅是本实用新型的优选实施方式。本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它具体实施方式，这些方式都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种撬装式废弃水基钻井泥浆处理装置，其特征在于，所述装置包括7个撬装子装置和固相输送装置带式输送机；

所述7个撬装子装置包括钻屑清洗撬、强化固液分离撬、加药撬、离心分离固化撬、固相存储撬、水存储撬及浸没式膜生物反应器撬；

所述钻屑清洗撬用于废弃水基钻井泥浆中的钻屑分离清洗；

所述强化固液分离撬用于对泥浆稀释、加热及加入破胶剂、混凝剂、絮凝剂在内的药剂，对泥浆破胶脱稳，使泥浆中的固相粒径变大，易于离心分离；

所述加药撬用于向强化固液分离撬的加热破胶混凝搅拌罐加入破胶剂、混凝剂，以及向絮凝搅拌罐加入絮凝剂；

所述离心分离固化撬用于将强化固液分离撬的絮凝搅拌罐来的浆液分离成清液和泥饼，并将泥饼用固化剂固化；

所述固相存储撬用于存储钻屑、泥饼、固化剂以及固化产物；

所述水存储撬用于存储和输送水；

所述浸没式膜生物反应器撬用于处理离心分离固化撬的离心机产生的清液，生产清水回用作为清洗水和配制泥浆用水；

所述固相输送装置为带式输送机，用于输送钻屑、泥饼、固化剂以及固化产物。

2.根据权利要求1所述的撬装式废弃水基钻井泥浆处理装置，其特征在于，所述钻屑清洗撬包括螺杆泵Ⅰ、加缘式旋振筛Ⅰ、清洗搅拌槽Ⅰ、螺杆泵Ⅱ、加缘式旋振筛Ⅱ、离心泵Ⅰ、清洗搅拌槽Ⅱ、螺杆泵Ⅲ、加缘式旋振筛Ⅲ和离心泵Ⅱ，加缘式旋振筛Ⅰ、加缘式旋振筛Ⅱ以及加缘式旋振筛Ⅲ含1-5层筛网，筛网孔目为100目，用于将100目以上的钻屑分离出来。

3.根据权利要求2所述的撬装式废弃水基钻井泥浆处理装置，其特征在于，所述强化固液分离撬包括离心泵Ⅲ、均质搅拌罐、离心泵Ⅳ、稀释搅拌罐、离心泵Ⅴ、加热破胶混凝搅拌罐、螺杆泵Ⅳ、絮凝搅拌罐以及螺杆泵Ⅴ，所述均质搅拌罐用于将加缘式旋振筛Ⅰ分离出的泥浆进行均质混合，稀释搅拌罐用于将均质后的泥浆与清洗罐中的水搅拌混合。

4.根据权利要求1所述的撬装式废弃水基钻井泥浆处理装置，其特征在于，所述加药撬包括破胶剂罐、破胶剂计量泵、混凝剂罐、混凝剂计量泵、絮凝剂罐和絮凝剂计量泵，所述破胶罐、混凝剂罐和絮凝剂罐内含搅拌装置，所述加热破胶混凝搅拌罐内含加热器。

5.根据权利要求3所述的撬装式废弃水基钻井泥浆处理装置，其特征在于，所述固相存储撬包括钻屑仓、泥饼仓、固化剂仓Ⅰ、固化剂仓Ⅱ、固化剂仓Ⅲ和固化仓，钻屑仓用于暂存钻屑，泥饼仓用于暂存离心机产生的泥饼，所述固化剂仓Ⅰ、固化剂仓Ⅱ和固化剂仓Ⅲ用于储存固化剂，所述固化仓用于暂存固化产物。

6.根据权利要求5所述的撬装式废弃水基钻井泥浆处理装置，其特征在于，所述离心分离固化撬包括离心机和螺旋搅拌机，离心机用于将絮凝搅拌罐来的浆液分离成清液和泥饼，螺旋搅拌机用于将泥饼与所述固化剂仓Ⅰ、固化剂仓Ⅱ和固化剂仓Ⅲ的3种固化剂混合。

7.根据权利要求6所述的撬装式废弃水基钻井泥浆处理装置，其特征在于，所述水存储撬包括清水罐、离心泵Ⅵ、清洗水罐、离心泵Ⅶ、离心泵Ⅷ、清液罐和离心泵Ⅸ，所述清水罐用于存储浸没式膜生物反应器撬产生的清水，清洗水罐用于存储加缘式旋振筛Ⅱ产生的清洗水。清液罐用于存储离心机产生的清液。

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