CN219135455U - 一种油田钻井液相废弃物密闭传输系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种油田钻井液相废弃物密闭传输系统，包括液压密封传输系统和辅助回收装置，所述液压密封传输系统包括双螺旋喂料器、密闭传输装置、液压站以及控制系统，所述双螺旋喂料器与所述辅助回收装置，所述辅助回收装置通过管线与密闭传输装置连通，所述液压站与密闭传输装置连通提供动能，通过控制系统控制密闭传输装置将液相废弃物密闭输送至减量化装置或存储装置。本实用新型采用密闭泵送的方式，可以实现废弃物的远距离运输，不再局限于使用小型储物仓进行储存，从而可以及时将钻井中的废弃物排出，不影响钻井的进度，提高钻井的效率，同时可杜绝跑冒滴漏，避免对周边环境的污染。

Description

一种油田钻井液相废弃物密闭传输系统

技术领域

本实用新型涉及油田钻井废弃物排出装置，特别涉及一种油田钻井液相废弃物密闭传输系统。

背景技术

海上油田钻井时，会产生大量的液相废弃物，钻井平台需要及时传输至专用容器收集、回收装船运往陆地处置。目前，海上油田液相废弃物传输和回收主要以螺旋输送器传输和岩屑箱回收为主，岩屑箱回收有效容积约2m³/个，全程回收单井需要岩屑箱数约200个，钻井平台空间不允许过多岩屑箱的存储；而值守拖轮的甲板面积400㎡左右，每艘拖轮可运输60-80个，岩屑周转和转运困难，经常因岩屑箱周转和转运不及时延误钻井进度，造成较大的经济损失；同时，钻井平台需要频繁吊装岩屑箱，从而导致作业强度大，安全风险高。

目前现有的液相废弃物传输为非密闭输送，普遍存在以下几点问题：液相废弃物泥浆滴漏、自动化程度低、传输距离短、安装维护繁琐等。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供一种采用密闭方式传输液相废弃物的一种油田钻井液相废弃物密闭传输系统。

为解决上述问题，本实用新型通过以下方案实现：

一种油田钻井液相废弃物密闭传输系统，包括液压密封传输系统和辅助回收装置，其特征在于，所述液压密封传输系统包括双螺旋喂料器、与辅助回收装置连接的密闭传输装置、为密闭传输装置提供动能的液压站以及控制密闭传输装置的控制系统，所述双螺旋喂料器与所述辅助回收装置连通，所述辅助回收装置通过管线与密闭传输装置连通，所述密闭传输装置连接减量化装置或存储装置。

进一步地，所述辅助回收装置是独立撬装式结构，所述辅助回收装置包括储存箱，在储存箱的中间安装有搅拌机，在储存箱底部安装有出料机。

进一步地，所述储存箱上部两头各预留两个进料口，中间设置检修口，底部出料机为无轴螺旋输送器；所述搅拌机采用双轴双层结构搅拌并做防腐处理，所述储存箱上还设置有水位计，水位计采用四氟隔膜水位计。

进一步地，所述液压密封传输系统还包括机架，密闭传输装置和双螺旋喂料器都安装在机架上，双螺旋喂料器在上，密闭传输装置在下，机架上设置有就地按钮箱。

进一步地，所述双螺旋喂料器的中间为储料室，所述储料室的下方为双轴螺旋推进器，所述双轴螺旋推进器的一端连接密闭传输装置的进料口通过转接头进行连接，另一端连接驱动器，所述驱动器包括电机和减速器。

进一步地，所述双螺旋喂料器的上方设置有入料口，在双螺旋喂料器上方的中间设置有料位计。

进一步地，所述密闭传输装置包括安装在机架上的主油缸，所述主油缸连通料缸，所述料缸与所述密闭传输装置的进料口连通，所述主油缸内设置有活塞，所述活塞的另一端在料缸内，所述料缸通过进料斗与出料斗连接有出料料缸，所述进料斗处安装进料群阀，所述出料斗处安装出料群阀。

进一步地，所述机架上设置有用于给活塞降温的冷却机构。

进一步地，所述双轴螺旋推进器由两根同向旋转啮合的螺杆组成,所述入料口采用敞口式的料斗，在入料口及料位计中间处设置挡板。

进一步地，所述料位计采用套管形式进行双重保护，所述料位计与双轴螺旋推进器的驱动电机电连接。

本实用新型在传输液相的废弃物的过程中采用密闭传输的方式进行输送，避免了使用普通输料机输送时，废弃物的滴落问题，由于采用密闭泵送的方式，可以实现废弃物的远距离运输，不再局限于使用小型储物仓进行储存，从而可以及时将钻井中的废弃物排出，不影响钻井的进度，提高钻井的效率。

钻井产生的钻屑在收储池中，通过螺旋喂料器输送到辅助回收装置，经过辅助回收装置上部的搅拌叶片快速搅拌，使物料充分融合，再通过底部螺旋均质物料，将其输送至密闭传输装置，由液压站提供动力驱动柱塞泵往复运动推动钻屑自管线向前输送，经过分配器分配至需要下一步处理或储存的地方，控制系统进行全程自控，压力在线监控，超压防爆片自动开启泄压，泄压箱设有收集装置，防止钻屑外流污染环境；以此实现钻屑的井船、船井、井井远距离密闭传输。

附图说明

下面通过附图和具体实施案例对本实用新型进一步说明。

图1为本实用新型一种油田钻井液相废弃物密闭传输系统的工作流程示意图；

图2为密闭传输装置示意图；

图3为主油缸工作示意图；

图4为分配器示意图；

图5为辅助回收装置示意图。

图中：机架1、主油缸2、水箱3、润滑油泵4、料缸5、进料斗6、进料油缸7、出料斗8、出料油缸9、密闭传输装置10、转接11、双螺旋喂料器12、料位计13、入料口14、减速器15、电机16、就地按钮箱17、出料群阀A18、出料群阀B19、进料群阀B20、进料群阀A21、搅拌机101、无轴螺旋输送器104、进料群阀A21、出料群阀A18、活塞B22、活塞A23、出料口24。

具体实施方式

一种油田钻井液相废弃物密闭传输系统，包括液压密封传输系统和辅助回收装置，由液压密封传输系统完成对海上油田里的液相废弃物的运输工作，辅助回收装置为对液相废弃物进行收集的一个过渡装置，为了防止固液分离分层给液压密闭传输带来困难，保持废弃物的均匀和流动性。

液压密封传输系统包括运输液相废弃物的过渡运输机双螺旋喂料器12、密闭传输液相废弃物的密闭传输装置10、将密闭传输装置10运输的废弃物进行分流的分配器以及控制液压密封传输系统整体运行状态的控制系统。

双螺旋喂料器12将液相废弃物输送给辅助回收装置，由辅助回收装置将液相废弃物搅拌后送入密闭传输装置10泵送至储存处。

所述分配器，其作用是在黏稠固废输送和处置成套装备中用于管道切换，可实现管路的双向换向。分配器与泵连锁控制，当分配器切换过程中，泵自动提前关闭，当切换完毕后泵自动开启。

辅助回收装置是独立撬装式结构，包括储存废弃物的一个储存箱，在储存箱的中间安装有搅拌器保持废弃物的流动性，在储存箱底部安装有螺旋出料机排出储存箱内储存的废弃物，辅助回收装置还可作为一个临时的收集装置，短暂的储存废弃物。

辅助回收装置采用双层设计。上层为封闭式设计，防止跑冒滴漏对海上钻井平台造成的污染，下层为框架式设计，方便对洒落物料进行收集处理。该装置可以高效的将含固、高粘度物料搅拌均匀，由底部的螺旋出料机将物料推送出储存箱。

其工作原理是物料通过上部两个进料口进入，经封闭仓的搅拌叶片快速旋转搅拌，防止固液分离分层给密闭传输带来困难，经过搅拌使得物料充分融合，再通过下层螺旋均质物料，将其输送至密闭传输装置10。

所述储存箱上部两头各预留两个进料口，更方便和分配器相连接。中间配置检修口，方便后期对设备的检修和维护。底部配置一台无轴螺旋输送器104，起到防止物料沉积和将物料推送出储存箱的作用，在无轴螺旋输送器104出口设置有密闭传输管线，可由分配器按物料处理需求分配至运输船的大型储存箱或下一步热解干化处理设备等。

所述搅拌机101采用双轴双层结构搅拌，可以高效的将高含固、高粘度物料搅拌均匀，采用玻璃钢防腐处理，防腐的同时兼顾耐磨性。

所述储存箱上还设置有水位计，所述水位计采用四氟隔膜水位计，既有效防止液位计的腐蚀造成的液控失灵，又防止因搅拌造成物料表面波动而形成的液位不准现象。

所述双螺旋喂料器12连接一个海上油田常用的进料螺旋装置，所述进料螺旋装置收集海上油田采集出的液相废弃物，将其输送给双螺旋喂料器12，经双螺旋喂料器12输送至辅助回收装置，再经辅助回收装置、密闭传输装置10输送至分配器，分配至需要下一步处理或储存的地方，整个传输过程不会造成废弃物的滴落。全线使用泵与管线的配合，可以实现远距离的密闭传输，可以将废弃物实现由矿井直接传输至船上的收集装置，减少中间运输的过程。

此时只需在运输船上安装一个大型的储存箱收集传输过来的废弃物即可，无需使用岩屑箱收集，然后再通过运输船将岩屑箱运输上岸进行处理，即可以实时将废弃物从井下排出不会影响钻井的进度，提高钻井的效率。

所述双螺旋喂料器12与所述密闭传输装置10为上下结构，双螺旋喂料器12在上，密闭传输装置10在下，通过转接11连接，完成对废弃物的进料及泵送的工作。

所述密闭传输装置10和双螺旋喂料器12都安装在机架1上，以机架1作为一个支撑，在机架1上设置有就地按钮箱17，箱内有电器元件的控制按钮，用于控制设备的运行，还可以手动的控制各个部件的动作。

所述双螺旋喂料器12的中间为储料室，储存部分的废弃物，所述储料室的下方为双轴螺旋推进器，所述双轴螺旋推进器的一端通过转接头连接密闭传输装置10的进料口，另一端连接驱动器，所述驱动器包括电机16和减速器15。

所述双螺旋喂料器12的上方设置有入料口14，从进料螺旋装置传输过来的废弃物从入料口14进入双螺旋喂料器12内，在双螺旋喂料器12上方的中间设置有料位计13，检测储料室内的物料高度，避免爆仓。

所述密闭传输装置10整体上为一个液压缸完成输送的工作，包括安装在机架1上的主油缸2，所述主油缸2连通料缸5，所述主油缸2的活塞一端在主油缸2内，另一端在料缸5内，所述料缸5连接出料油缸9，在料缸5与出出料油缸9之间还连接有进料斗6与出料斗8，所述进料斗6靠近出料料缸5一侧，所述出料斗8靠近料缸5的一侧，所述进料斗6通过转接头与双螺旋喂料器12的出口连通，所述进料斗6处安装进料群阀，所述出料斗8处安装出料群阀，所述出料群阀与进料群阀都由液压缸实现阀门的通断。

所述主油缸2、料缸5、进料斗6与出料斗8为两组，组成两条泵送线路，假设一条路线为A，另一条路线为B：

首先A路线运行，此时进料群阀A21打开，出料群阀A18关闭，主油缸2A拉回活塞A23收缩时，产生一部分吸力，将通过双螺旋喂料器12进入进料斗6内的废弃物吸入至料仓5A，然后，由主油缸2A推动活塞A23前进，将料缸5A中的废弃物推送至出料斗8中，最后通过出料口24排出，进入输送管道，完成A线路的输送；

B线路与A线路过程一致，不同的是，当A线路的活塞A23前进推送时，出料群阀B19处于关闭状态，进料群阀B20处于打开状态，由主油缸2B拉回活塞B22,物料进入料缸5B；

运行B线路时，进料群阀B20打开，出料群阀B19关闭，活塞B22由远行程处开始向主油缸B中回缩，将进料斗6内的废弃物吸入至料仓5B，准备完成下一次的输送过程，由此A和B两条路线相互交错不间断的完成输送过程，实现废弃物的自动输送。

所述出料群阀A18与出料群阀B19都由出料油缸9实现通断。

除此之外，所述机架1上还安装有冷却机构，冷却机构采用现在常用的水冷和润滑油两种方式，机架1上安装有水箱3储存水，机架上安装有润滑油泵4用于输送润滑油，对活塞进行冷却和润滑。

所述双螺旋喂料器12的双轴螺旋推进器由两根同向旋转啮合的螺杆组成,工作时物料沿双螺旋形通道向前输送，所述位于上部的入料口14采用敞口式的料斗设计，并在入料口14及料位计13中间处设置挡板，防止入料口14内的物料飞溅影响料位计13计量效果。

所述料位计13采用套管形式进行双重保护，避免物料飞溅影响。

所述料位计13检测的信号还用来控制电机驱动双轴螺旋推进器的转速，实现自动变频调节输送量。

所述分配器使用常规管路分配器，通过阀芯的运动实现管路的流道的切换。

所述密闭传输装置10通过一个独立撬装的液压站提供动能，所述液压站的出油管连接在所述密闭传输装置10的主油缸2上，为主油缸2内的活塞运动提供动能。

所述液压站将油泵、油箱等附件集成在一个独立的撬装框架里，为了海上钻井平台吊装方便、安装紧凑化，节省空间。该液压站由外壳、电机、主油泵、辅油泵、电磁阀块、蓄能器、油箱、连接胶管组成。

所述液压站由电机带动主油泵旋转，主油泵从油箱中吸油后打油，将机械能转化为液压油的压力能，液压油通过集成块被液压阀实现了方向、压力、流量调节后经外接管路传输到密封传输装置的油缸中，从而控制了液压油缸方向的变换、力量的大小及速度的快慢，进而控制了密封传输装置的物料传输作业。

液压站中的主油泵为斜盘变量开式液压系统，实现输送量无级调节。主泵送回路和截止阀运动回路各自独立，分别采用不同的液压泵供油，互不干扰。蓄能器外补油方式能及时地为主泵补油，有效防止主泵因吸空而损坏，截止阀油缸液采用电液换向阀，换向速度快、操作灵敏、调节方便。液压站配置油位、油温传感器、油压表及系统油压压力传感器、高压报警、超压停机功能。

所述控制系统采用PLC全自动集成控制，设置有现场控制箱和中央主控制柜两个部分。中央主控制柜可实现传输泵操作和参数调整，例如不螺旋开/关、液压泵开/关、紧急停车和传输量自动/手动调节，还可以记录传输泵额运行参数例如压力、温度、电机运行参数、当前传输量、累计工作时间、累计传输总量和故障/报警等。现场控制箱集成在密闭传输装置10的本体上，可以完成紧急停止、泵送启动/停止、传输量调节，配置泵送压力表及报警装置的功能。

上述各个设备之间连通的管线均由无缝钢管、软管、由壬、爆破片等组成，管线配备管卡和管座，用以吸收管道振动。在管路出口处设置有爆破片，设定不同泄压等级，保障泵送压力可控和管线传输安全，能达到泄压速度快、泄放量大的要求。

本实用新型整体过程为，先由海上油田使用的进料螺旋器将矿井中的液相废弃物送至双螺旋喂料器12中，通过双螺旋喂料器12将废弃物送至辅助回收装置，由其搅拌均质物料后，再输送至密闭传输装置10中，然后通过密闭传输装置10将废弃物通过分配器的分流送至需要下一步处理或储存的地方。

本实用新型在传输液相的废弃物的过程中采用密闭传输的方式进行输送，避免了使用普通输料机输送时，废弃物的滴落问题，由于采用密闭泵送的方式，可以实现废弃物的远距离运输，不再局限于使用小型储物仓进行储存，从而可以及时将钻井中的废弃物排出，不影响钻井的进度，提高钻井的效率。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“内侧”、“外侧”、“顶端”、“末端”、“一侧”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的限制。同时，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

显然，以上所述仅仅是本实用新型的一个实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案所做的其它修改或者等同替换，只要不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种油田钻井液相废弃物密闭传输系统，包括液压密封传输系统和辅助回收装置，其特征在于，所述液压密封传输系统包括双螺旋喂料器（12）、与辅助回收装置连接的密闭传输装置（10）、为密闭传输装置（10）提供动能的液压站以及控制密闭传输装置（10）的控制系统，所述双螺旋喂料器（12）与所述辅助回收装置连通，所述辅助回收装置通过管线与密闭传输装置（10）连通，所述密闭传输装置（10）连接减量化装置或存储装置。

2.根据权利要求1所述的油田钻井液相废弃物密闭传输系统，其特征在于，所述辅助回收装置是独立撬装式结构，所述辅助回收装置包括储存箱，在储存箱的中间安装有搅拌机（101），在储存箱底部安装有出料机。

3.根据权利要求2所述的油田钻井液相废弃物密闭传输系统，其特征在于，所述储存箱上部两头各预留两个进料口，中间设置检修口，底部出料机为无轴螺旋输送器（104）；所述搅拌机（101）采用双轴双层结构搅拌并做防腐处理，所述储存箱上还设置有水位计，水位计采用四氟隔膜水位计。

4.根据权利要求1所述的油田钻井液相废弃物密闭传输系统，其特征在于，所述液压密封传输系统还包括机架（1），密闭传输装置（10）和双螺旋喂料器（12）都安装在机架（1）上，双螺旋喂料器（12）在上，密闭传输装置（10）在下，机架（1）上设置有就地按钮箱（17）。

5.根据权利要求4所述的油田钻井液相废弃物密闭传输系统，其特征在于，所述双螺旋喂料器（12）的中间为储料室，所述储料室的下方为双轴螺旋推进器，所述双轴螺旋推进器的一端连接密闭传输装置（10）的进料口通过转接头进行连接，另一端连接驱动器，所述驱动器包括电机和减速器。

6.根据权利要求5所述的油田钻井液相废弃物密闭传输系统，其特征在于，所述双螺旋喂料器（12）的上方设置有入料口（14），在双螺旋喂料器（12）上方的中间设置有料位计（13）。

7.根据权利要求4所述的油田钻井液相废弃物密闭传输系统，其特征在于，所述密闭传输装置（10）包括安装在机架（1）上的主油缸（2），所述主油缸（2）连通料缸（5），所述料缸（5）与所述密闭传输装置（10）的进料口连通，所述主油缸（2）内设置有活塞，所述活塞的另一端在料缸（5）内，所述料缸（5）通过进料斗（6）与出料斗（8）连接有出料油缸（9），所述进料斗（6）处安装进料群阀，所述出料斗（8）处安装出料群阀。

8.根据权利要求4所述的油田钻井液相废弃物密闭传输系统，其特征在于，所述机架（1）上设置有用于给活塞降温的冷却机构。

9.根据权利要求6所述的油田钻井液相废弃物密闭传输系统，其特征在于，所述双轴螺旋推进器由两根同向旋转啮合的螺杆组成,所述入料口（14）采用敞口式的料斗，在入料口（14）及料位计（13）中间处设置挡板。

10.根据权利要求9所述的油田钻井液相废弃物密闭传输系统，其特征在于，所述料位计（13）采用套管形式进行双重保护，所述料位计（13）与双轴螺旋推进器的驱动电机电连接。

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