CN215927294U - 一种油基钻屑甩出基液的循环利用系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型还涉及一种油基钻屑甩出基液的循环利用系统，包括顺次连接的甩干机、收集调质装置、纸带式过滤机和收集罐。本实用新型通过调质降粘处理和纸带过滤能够大幅提高固体颗粒物的脱除率，使净化基液中的固体物含量和密度达到回用标准，运行成本低，操作简便，绿色环保。
Description
技术领域
本实用新型属于石油与天然气行业钻井废弃物处理技术领域，特别涉及一种油基钻屑甩出基液的循环利用系统。
背景技术
油基钻井液是以油为连续相添加配套处理剂配制而成的钻井液体系，由于油基钻井液体系在抗侵污能力、稳定井壁、润滑性和保护储层等方面明显优于水基钻井液，因此在高温高压深井、大斜度定向井、水平井和各种复杂地层钻探作业中得到了广泛的应用。随之而来的是钻井返排的油基泥浆的量越来越多，钻井作业每天要产生大量的油基钻屑，每口井将产生400-800吨油基钻屑；油基钻屑中含油量在15-30％左右；同时含有酚类化合物和重金属等多种有毒有害成分，是《国家危险废物名录》中规定的HW08类危险废物。因此，油基钻屑的有效的管理和处置具有环境保护和资源节约的双重效益。
通常，在钻井作业现场，从井口返回的油基泥浆经过振动筛、除砂器、离心机等固液分离设备分离成固相的油基钻屑(湿)和液相基液。其中所产生的液相基液由井队返回井口回收使用，称之为一次回用，固相的油基钻屑(湿)一般含有20-30％的基油，所以需要经过离心甩干机的进一步的固液分离(干化)。
油基钻屑(湿)经离心甩干机分离成油基钻屑(干)和液相甩出液，油基钻屑(干)约占60-70％，而液相甩出液约为30-40％。油基钻屑(干)含油量一般低于10％，可以直接外运交专业公司处理，而液相甩出液由于固体物含量过高，密度约为2.5-3.0g/cm3，流动性差，而不能直接返回井口进行循环利用，需要进行净化处理，否则也会外运交给专业公司进行处理。
甩出液中70-95％是有用的成分，将其当做危险废物外运处理是一种资源浪费，因此需要一种先进实用的技术及设备充分滤除所含的固体颗粒物，让其达到回用的技术指标要求(密度小于1.0-1.2g/cm3)，实现液相基液的二次回用。
现有针对油基钻屑甩出的液相基液的处理方式主要是用离心机的方式进行固液分离，存在的主要问题是：
1.液相甩出液固体物含量高(50％-70％)，粘度大，同时所含的固体物的颗粒尺寸也极为细小，离心机实际对细小颗粒的脱除效率不高，处理后的密度通常约为1.6-2.0g/cm3,，无法达到回用要求；
2.高速离心机存在高速旋转部件，故障率高，同时能耗大；
3.操作使用复杂，现场作业量大；
由于离心机进行固液分离不能保证液相(二次基液)性能达到回用要求，所以在大多数场合下，液相甩出液被直接装箱外运处理，不仅增加了危废的产生量，而且浪费了本可以回用的资源。
因此，亟需一种油基钻屑甩出基液的循环利用系统来解决上述技术问题。
实用新型内容
本实用新型提供一种油基钻屑甩出基液的循环利用系统解决上述技术问题。
本实用新型提供一种油基钻屑甩出基液的循环利用系统，具体技术方案如下：
一种油基钻屑甩出基液的循环利用系统，包括顺次连接的甩干机、收集调质装置、纸带式过滤机和收集罐。
可选的，所述油基钻屑甩出基液的循环利用系统，包括顺次连接的甩干机、收集调质装置、纸带式过滤机、滤芯过滤器和收集罐。
具体的，所述收集调质装置包括两个结构完全相同的调质罐体，两个所述调质罐体并联安装交替使用，即一个罐收集，一个罐调质；
每个所述调质罐体内安装有加热器和搅拌器；
每个所述调质罐体开设有第一进液口、第一出液口和第一注液口。
具体的，纸带式过滤机包括：储液罐、过滤纸带、纸带传送机构、出口泵和废物收纳箱，
所述的储液罐内部设置有过滤纸带，所述过滤纸带将所述储液罐分隔成为第二进液腔和第二出液腔。
所述过滤纸带为聚丙烯纤维或聚酯纤维材质的连续无纺布带。
所述过滤纸带的过滤精度为15-30μm。利用本装置可以有效去除颗粒尺寸大于15μm的固体颗粒物；
所述的纸带传送机构为平网式纸带传送机构或鼓式纸带传送机构，所述纸带传送机构安装在储液箱的上。
进一步的，所述纸带传送机构包括纸带卷架、支撑网带和驱动电机，所述支撑网带设置于所述储液罐内，且位于所述过滤纸带的下方，用于托住所述过滤纸带；在所述驱动电机的作用下，所述支撑网带动所述过滤纸带穿过所述储液罐，使所述过滤纸带的自动更换。
当纸带被所截留的污染物阻塞导致过滤能力降低时，纸带传送机构自动运转，更换为新的过滤纸带，同时将使用后的过滤纸带(被污染的)送到废物收纳箱。
所述的废物收纳箱用于使用后的过滤纸带，以便外送交由专业公司处理；
所述出口泵的扬程提供纸带过滤所需要的真空度和后续工艺设备所需要的输送压力。这样可以满足整个系统的输送要求所述的出口泵用于将过滤后的基液抽出，并且提供后续过滤设备所需要的扬程(压力)。
所述出口泵与所述出液腔的底部通过管道相连。
纸带式过滤机的过滤原理是：甩出基液进入进液腔后分布到过滤纸带上，截留下污染物，随着截留的污染物的增加，过滤纸带的阻力也在增加，阻力达到一定值时，液位上升直至临界值，拖动过滤纸带自动进行更换，用过的过滤纸带进入废物收纳箱中，从而实现不停机作业。
具体的，所述滤芯过滤器内安装有纸质折叠式滤芯；所述滤芯过滤器的过滤精度为5-15μm；
进一步，所述滤芯过滤器为立式滤芯过滤器；所述滤芯过滤器包括第三壳体和第三过滤滤芯组，所述第三过滤滤芯组放在第三壳体内，所述的第三壳体设有第三进液口、第三出液口和第三排污口。
可选的，所述滤芯过滤器为立式滤芯过滤器或卧式滤芯过滤器。
可以理解的是，所述立式滤芯过滤器是指滤芯过滤器的壳体是立式的；所述卧式滤芯过滤器是指滤芯过滤器的壳体是卧式的。
本实用新型系统的有益效果是：
(1)大幅提高了固体颗粒物(特别是尺寸细小的固体颗粒)的脱除率，使净化基液中的固体物含量和密度达到回用标准；
(2)作为危险废物外排的油基钻屑的量减少了20-30％，同时油基钻屑(湿)中20-30％的基液得到了循环利用；
(3)运行成本显著降低；
(4)由于没有了离心机等高速运转部件，降低了能耗，并且使得装置的故障率更低；
(5)操作更为简单，减轻了现场作业人员的作业强度；
(6)本实用新型系统造价低，比离心机造价低40％。
附图说明
图1为本实用新型循环利用系统的工作流程示意图；
图2为本实用新型循环利用系统的结构示意图；
图3为本实用新型收集调质装置的结构示意图；
图4为本实用新型纸带式过滤机的结构示意图一；
图5为本实用新型纸带式过滤机的结构示意图二；
图6为本实用新型液位传感器、PLC控制器和纸带过滤机构的配合示意图；
图7为本实用新型滤芯过滤器的结构示意图一；
图8为本实用新型滤芯过滤器的结构示意图二。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、甩干机；
2、收集调质装置；21、调质罐体；22、第一进液口；23、第一出液口；24、第一注液口；25、加热器；26、搅拌器；
3、纸带式过滤机；31、储液罐；311、第二进液口；312、第二出液口；313、第二进纸口；314、第二出纸口；315、第二进液腔；316、第二出液腔；32、过滤纸带；33、纸带传送机构；331、纸带卷架；332、支撑网带；333、驱动电机；334、导向部件；34、出口泵；35、废物收纳箱；
4、滤芯过滤器；41、第三壳体；42、第三过滤滤芯组；43、第三进液口；44、第三出液口；45、第三排污口；
5、收集罐；
400、液位传感器；
500、PLC控制器。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
在本实用新型创造的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型创造的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本实用新型创造的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型创造中的具体含义。
下面是结合附图1-8对本实用新型优选的说明：
实施例1
本实施例提供一种油基钻屑甩出基液的循环利用系统，如图1至图4所示，所述系统包括顺次连接的甩干机1、收集调质装置2、纸带式过滤机3和收集罐5；
如图3所述，所述收集调质装置2包括两个结构完全相同的调质罐体21，两个所述调质罐体21并联安装交替使用，即一个罐收集，一个罐调质；
每个所述调质罐体21内安装有加热器25和搅拌器26；
每个所述调质罐体21开设有第一进液口22、第一出液口23和第一注液口24。
如图4所示，所述纸带式过滤机3包括：储液罐31、过滤纸带32、纸带传送机构33、出口泵34和废物收纳箱35，其中，
所述储液罐31上部开设有第二进液口311，所述储液罐31的下部开设有第二出液口312；所述储液罐31上部开设有第二进纸口313，所述储液罐31侧面上开设有第二出纸口314；
所述的纸带传送机构33为平网式纸带传送机构，所述纸带传送机构33包括纸带卷架331、平床形式的支撑网带332、驱动电机333和圆柱状的导向部件334，所述平床形式的支撑网带332设置于所述储液罐31内，且位于所述过滤纸带32的下方，用于托住所述过滤纸带32；在所述驱动电机333的作用下，所述支撑网带332带动所述过滤纸带32穿过所述储液罐31从所述第二进纸口313送出，使所述过滤纸带32的自动更换；所述圆柱状的导向部件334设置于所述储液罐31内，且位于所述过滤纸带32的上方，用于压住所述过滤纸带32；
所述过滤纸带32设置于所述的储液罐31内，所述过滤纸带32将所述储液罐31分隔成与所述第二进液口311连通的第二进液腔315和与所述第二出液口312连通的第二出液腔316；所述过滤纸带32为聚酯纤维材质的连续无纺布带；所述过滤纸带32的过滤精度为15μm；
所述纸带传送机构33安装在所述储液罐31上，用于支撑所述过滤纸带32和带动所述过滤纸带32穿过所述储液罐31，所述的废物收纳箱35设置于所述第二出纸口314的下方，用于收集使用后的过滤纸带32；
所述出口泵34与所述第二出液口312通过管道相连，所述出口泵34的扬程提供纸带过滤所需要的真空度和后续工艺设备所需要的输送压力；
经纸带式过滤机3处理后，进水中的固体颗粒物得到了有效的去除，净化基液水质指标达到：密度为1.1g/cm3。
本实施例的实际运行效果是：出水水质指标好，净化基液中的固体物含量和密度达到回用标准，作为危险废物外排的油基钻屑的量减少了22％，同时油基钻屑(湿)中22％的基液得到了循环利用；其能耗、物耗与常规的离心机相比，设备造价节省了42％。
实施例2
本实施例提供一种油基钻屑甩出基液的循环利用系统，如图1、图2、图3、图5和图7所示，所述系统包括顺次连接的甩干机1、收集调质装置2、纸带式过滤机3、滤芯过滤器4和收集罐5；
如图3所述，所述收集调质装置2包括两个结构完全相同的调质罐体21，两个所述调质罐体21并联安装交替使用，即一个罐收集，一个罐调质；
每个所述调质罐体21内安装有加热器25和搅拌器26；
每个所述调质罐体21开设有第一进液口22、第一出液口23和第一注液口24。
如图5所示，所述纸带式过滤机3包括：储液罐31、过滤纸带32、纸带传送机构33、出口泵34和废物收纳箱35，其中，
所述储液罐31上部开设有第二进液口311，所述储液罐31的下部开设有第二出液口312；所述储液罐31上部开设有第二进纸口313，所述储液罐31侧面上开设有第二出纸口314；
所述的纸带传送机构33为鼓式纸带传送机构，所述纸带传送机构33包括纸带卷架331、圆弧形状的支撑网带332、驱动电机333和圆筒状的导向部件334，所述圆弧形状的支撑网带332设置于所述储液罐31内，且位于所述过滤纸带32的下方，用于托住所述过滤纸带32；在所述驱动电机333的作用下，所述支撑网带332带动所述过滤纸带32穿过所述储液罐31从所述第二进纸口313送出，使所述过滤纸带32的自动更换；所述圆筒状的导向部件334设置于所述储液罐31内，且位于所述过滤纸带32的上方，用于压住所述过滤纸带32；
所述过滤纸带32设置于所述的储液罐31内，所述过滤纸带32将所述储液罐31分隔成与所述第二进液口311连通的第二进液腔315和与所述第二出液口312连通的第二出液腔316；所述过滤纸带32为聚酯纤维材质的连续无纺布带；所述过滤纸带32的过滤精度为30μm；
所述纸带传送机构33安装在所述储液罐31上，用于支撑所述过滤纸带32和带动所述过滤纸带32穿过所述储液罐31，所述的废物收纳箱35设置于所述第二出纸口314的下方，用于收集使用后的过滤纸带32；
所述出口泵34与所述第二出液口312通过管道相连，所述出口泵34的扬程提供纸带过滤所需要的真空度和后续工艺设备所需要的输送压力。
如图7所示，所述滤芯过滤器4为立式滤芯过滤器；所述滤芯过滤器4包括第三壳体41和第三过滤滤芯组42，所述第三过滤滤芯组42放在第三壳体41内，所述的第三壳体41设有第三进液口43、第三出液口44和第三排污口45；
所述第三过滤滤芯组42为纸质折叠式滤芯组，所述纸质折叠式滤芯组的过滤精度为5μm。
经纸带式过滤机3处理后，进水中的固体颗粒物，特别是细小的固体颗粒物，得到了有效的去除，第二净化基液水质指标达到：密度为0.8g/cm3。
本实施例的实际运行效果是：出水水质指标好，第二净化基液中的固体物含量和密度达到回用标准，作为危险废物外排的油基钻屑的量减少了29％，同时油基钻屑(湿)中29％的基液得到了循环利用；其能耗、物耗与常规的离心机相比，设备造价节省了48％。
实施例3
本实施例提供一种油基钻屑甩出基液的循环利用系统，如图1、图2、图3、图4和图8所示，所述系统包括顺次连接的甩干机1、收集调质装置2、纸带式过滤机3、滤芯过滤器4和收集罐5；
如图3所述，所述收集调质装置2包括两个结构完全相同的调质罐体21，两个所述调质罐体21并联安装交替使用，即一个罐收集，一个罐调质；
每个所述调质罐体21内安装有加热器25和搅拌器26；
每个所述调质罐体21开设有第一进液口22、第一出液口23和第一注液口24。
如图4所示，所述纸带式过滤机3包括：储液罐31、过滤纸带32、纸带传送机构33、出口泵34和废物收纳箱35，其中，
所述储液罐31上部开设有第二进液口311，所述储液罐31的下部开设有第二出液口312；所述储液罐31上部开设有第二进纸口313，所述储液罐31侧面上开设有第二出纸口314；
所述的纸带传送机构33为平网式纸带传送机构，所述纸带传送机构33包括纸带卷架331、平床形式的支撑网带332、驱动电机333和圆柱状的导向部件334，所述平床形式的支撑网带332设置于所述储液罐31内，且位于所述过滤纸带32的下方，用于托住所述过滤纸带32；在所述驱动电机333的作用下，所述支撑网带332带动所述过滤纸带32穿过所述储液罐31从所述第二进纸口313送出，使所述过滤纸带32的自动更换；所述圆柱状的导向部件334设置于所述储液罐31内，且位于所述过滤纸带32的上方，用于压住所述过滤纸带32；
所述过滤纸带32设置于所述的储液罐31内，所述过滤纸带32将所述储液罐31分隔成与所述第二进液口311连通的第二进液腔315和与所述第二出液口312连通的第二出液腔316；所述过滤纸带32为聚酯纤维材质的连续无纺布带；所述过滤纸带32的过滤精度为20μm；
所述纸带传送机构33安装在所述储液罐31上，用于支撑所述过滤纸带32和带动所述过滤纸带32穿过所述储液罐31，所述的废物收纳箱35设置于所述第二出纸口314的下方，用于收集使用后的过滤纸带32；
所述出口泵34与所述第二出液口312通过管道相连，所述出口泵34的扬程提供纸带过滤所需要的真空度和后续工艺设备所需要的输送压力；
如图8所示，所述滤芯过滤器4为卧式滤芯过滤器4；所述滤芯过滤器4包括第三壳体41和第三过滤滤芯组42，所述第三过滤滤芯组42放在第三壳体41内，所述的第三壳体41设有第三进液口43、第三出液口44和第三排污口45；
所述第三过滤滤芯组42为纸质折叠式滤芯组，所述纸质折叠式滤芯组的过滤精度为15μm。
经纸带式过滤机3处理后，进水中的固体颗粒物，特别是细小的固体颗粒物，得到了有效的去除，第二净化基液水质指标达到：密度为0.9g/cm3。
本实施例的实际运行效果是：出水水质指标好，第二净化基液中的固体物含量和密度达到回用标准，作为危险废物外排的油基钻屑的量减少了26％，同时油基钻屑(湿)中26％的基液得到了循环利用；其能耗、物耗与常规的离心机相比，设备造价节省了47％。
进一步，为了实现过滤纸带32的自动更换，上述实施例1至实施例3的纸带式过滤机3应该安装有控制结构，如图6所示，所述纸带式过滤机3还包括PLC控制器500和固定设置于所述储液罐31内的液位传感器400，所述液位传感器400通过导线与所述PLC控制器500的输入端连接，所述PLC控制器500的输出端通过导线与所述纸带传送机构33连接。更进一步，所述PLC控制器500的输出端通过导线与所述驱动电机333连接。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种油基钻屑甩出基液的循环利用系统，其特征在于，包括顺次连接的甩干机(1)、收集调质装置(2)、纸带式过滤机(3)和收集罐(5)，所述纸带式过滤机(3)的过滤纸带(32)的过滤精度为15-30μm。
2.根据权利要求1所述油基钻屑甩出基液的循环利用系统，其特征在于，所述纸带式过滤机(3)与所述收集罐(5)之间还设置有滤芯过滤器(4)，所述甩干机(1)、所述收集调质装置(2)、所述纸带式过滤机(3)、所述滤芯过滤器(4)和所述收集罐(5)顺次连接。
3.根据权利要求1或2所述油基钻屑甩出基液的循环利用系统，其特征在于，所述收集调质装置(2)包括两个结构完全相同的调质罐体(21)，两个所述调质罐体(21)并联安装交替使用，即一个罐收集，一个罐调质；
每个所述调质罐体(21)内安装有加热器(25)和搅拌器(26)；
每个所述调质罐体(21)开设有第一进液口(22)、第一出液口(23)和第一注液口(24)。
4.根据权利要求1或2所述油基钻屑甩出基液的循环利用系统，其特征在于，所述纸带式过滤机(3)包括：储液罐(31)、纸带传送机构(33)、出口泵(34)和废物收纳箱(35)，
所述的储液罐(31)内部设置有所述过滤纸带(32)，所述过滤纸带(32)将所述储液罐(31)分隔成为第二进液腔(315)和第二出液腔(316)。
5.根据权利要求2所述油基钻屑甩出基液的循环利用系统，其特征在于，所述滤芯过滤器(4)内安装有纸质折叠式滤芯。
6.根据权利要求2所述油基钻屑甩出基液的循环利用系统，其特征在于，所述滤芯过滤器(4)的过滤精度为5-15μm。
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| CN202120688230.7U CN215927294U (zh) | 2021-04-02 | 2021-04-02 | 一种油基钻屑甩出基液的循环利用系统 |
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| CN113137195A (zh) * | 2021-04-02 | 2021-07-20 | 安洁行方流体管理技术有限公司 | 一种油基钻屑甩出基液的循环利用方法及其系统 |
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