EA011071B1 - Устройство и способ для восстановления бурового раствора на нефтяной основе - Google Patents
Устройство и способ для восстановления бурового раствора на нефтяной основе Download PDFInfo
- Publication number
- EA011071B1 EA011071B1 EA200702220A EA200702220A EA011071B1 EA 011071 B1 EA011071 B1 EA 011071B1 EA 200702220 A EA200702220 A EA 200702220A EA 200702220 A EA200702220 A EA 200702220A EA 011071 B1 EA011071 B1 EA 011071B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- drilling fluid
- treated
- oil
- fluid
- centrifuge
- Prior art date
Links
- 238000005553 drilling Methods 0.000 title claims abstract description 150
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 13
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 158
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 claims abstract description 51
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 47
- 230000003311 flocculating effect Effects 0.000 claims abstract description 35
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 15
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims abstract description 15
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 45
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 23
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 7
- 239000013543 active substance Substances 0.000 claims description 6
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 5
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 5
- 238000010008 shearing Methods 0.000 claims description 2
- 239000010913 used oil Substances 0.000 abstract 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 25
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 12
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 7
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 6
- 238000005189 flocculation Methods 0.000 description 5
- 230000016615 flocculation Effects 0.000 description 5
- 229920002959 polymer blend Polymers 0.000 description 5
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L barium sulfate Chemical compound [Ba+2].[O-]S([O-])(=O)=O TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 229910052601 baryte Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010428 baryte Substances 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 3
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 240000006909 Tilia x europaea Species 0.000 description 1
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 1
- 239000002199 base oil Substances 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 239000002734 clay mineral Substances 0.000 description 1
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 1
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 229910052595 hematite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011019 hematite Substances 0.000 description 1
- 230000002706 hydrostatic effect Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- LIKBJVNGSGBSGK-UHFFFAOYSA-N iron(3+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Fe+3].[Fe+3] LIKBJVNGSGBSGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 1
- 230000001050 lubricating effect Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B21/00—Methods or apparatus for flushing boreholes, e.g. by use of exhaust air from motor
- E21B21/06—Arrangements for treating drilling fluids outside the borehole
- E21B21/062—Arrangements for treating drilling fluids outside the borehole by mixing components
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D21/00—Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation
- B01D21/26—Separation of sediment aided by centrifugal force or centripetal force
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
- B01F23/40—Mixing liquids with liquids; Emulsifying
- B01F23/49—Mixing systems, i.e. flow charts or diagrams
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
- B01F23/50—Mixing liquids with solids
- B01F23/59—Mixing systems, i.e. flow charts or diagrams
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F33/00—Other mixers; Mixing plants; Combinations of mixers
- B01F33/80—Mixing plants; Combinations of mixers
- B01F33/82—Combinations of dissimilar mixers
- B01F33/821—Combinations of dissimilar mixers with consecutive receptacles
- B01F33/8212—Combinations of dissimilar mixers with consecutive receptacles with moving and non-moving stirring devices
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B21/00—Methods or apparatus for flushing boreholes, e.g. by use of exhaust air from motor
- E21B21/06—Arrangements for treating drilling fluids outside the borehole
- E21B21/063—Arrangements for treating drilling fluids outside the borehole by separating components
- E21B21/065—Separating solids from drilling fluids
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/25—Methods for stimulating production
- E21B43/26—Methods for stimulating production by forming crevices or fractures
- E21B43/2607—Surface equipment specially adapted for fracturing operations
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)
- Treatment Of Sludge (AREA)
Abstract
Устройство для подготовки использованного бурового раствора на нефтяной основе к восстановлению включает в себя первый дозирующий насос, подающий предварительно заданное количество поверхностно-активных веществ в буровой раствор на нефтяной основе, первый статический смеситель, который приготовляет смесь бурового раствора на нефтяной основе и поверхностно-активных веществ для получения обработанного поверхностно-активными веществами бурового раствора, второй дозирующий насос, подающий предварительно заданное количество флоккулирующего полимера в обработанный поверхностно-активными веществами буровой раствор, и множество последовательно расположенных смесителей, приготовляющих смесь обработанного поверхностно-активными веществами бурового раствора и флоккулирующего полимера.
Description
Предшествующий уровень техники
В процессе роторного бурения скважин осуществляется циркуляция бурового раствора вниз по бурильной трубе, через долото и вверх по кольцевому пространству между трубой и пластом или стальной обсадной колонной на поверхность. Буровой раствор осуществляет различные функции, такие как удаление выбуренной породы из забоя скважины на поверхность, удержание выбуренной породы и утяжеляющих материалов во взвешенном состоянии, когда циркуляция прерывается, управление подземным давлением, изоляция текучих сред из пласта, обеспечивая достаточное гидростатическое давление для предотвращения попадания пластовых текучих сред в ствол скважины, охлаждение и смазка бурильной колонны и долота, максимизация скорости проходки и т. д.
Требуемые функции могут быть достигнуты с помощью широкого диапазона текучих сред, состоящих из разнообразных комбинаций твердых веществ, жидкостей и газов и классифицируемых, согласно образованию дисперсионной фазы, главным образом, по двум группам: буровые растворы на водной основе и буровые растворы на нефтяной основе. При бурении в зонах, чувствительных к воде, таких как глины, продуктивные пласты, или там, где температурные условия на забое тяжелые, или где коррозия представляет серьезную проблему, предпочитают буровые растворы на нефтяной основе.
Обычно буровые растворы на нефтяной основе содержат растворимые в нефти поверхностноактивные вещества, которые помогают захвату гидрофильной глины или минералов, не относящихся к пласту глин, и таким образом позволяют доставить такие минералы наземному оборудованию для их удаления из циркуляции, до того как буровой раствор возвратится к бурильной трубе и буровому долоту. Самыми большими частицами пласта, которые удаляются сетками вибросита на поверхности земли, являются частицы горной породы, их размер, обычно больше 0,1-0,2 мм. Меньшие частицы обычно более 5 мкм проходят сквозь сетки и должны быть удалены центрифугой или другим средством.
Буровые растворы на нефтяной основе уже используются много лет, и ожидается, что их применение будет расти, частично, благодаря их нескольким преимуществам над буровыми растворами на водной основе, но также благодаря их способности к вторичному использованию и рециркуляции, что минимизирует их потери и воздействие на окружающую среду.
Как упомянуто выше, во время бурения частицы пласта захватываются в буровой раствор. Если их не удалить, они постепенно меняют свойства раствора, особенно реологические характеристики, выводя их за пределы приемлемого диапазона. Однако частицы пласта, размер которых меньше 5-7 мкм, труднее удалить, чем частицы большего размера. Такие твердые вещества малого удельного веса могут накапливаться в системе бурового раствора, вызывая проблемы неэффективного бурения, такие как прихват бурильной трубы, увеличенный момент вращения труб и другие проблемы, связанные с повышенной вязкостью.
Хотя твердые вещества малого удельного веса могут быть удалены из буровых растворов с использованием механического средства, такого как центрифуга, было обнаружено, что для удаления коллоидных частиц требуется большее рабочее время, если вообще возможно удалить твердые частицы малого удельного веса. Поэтому есть необходимость в устройстве, которое можно применять с традиционным оборудованием отделения твердых веществ для сокращения времени для удаления твердых веществ малой плотности. Дополнительно, желательно создать устройство, которое можно использовать в действующих проектах бурения для улучшения эффективности работы оборудования контроля твердых веществ, а также на установках приготовления бурового раствора при регенерировании/обновлении бурового раствора, возвращенного после использования на месторождении.
Сущность изобретения
Согласно одному аспекту изобретение относится к устройству для подготовки бурового раствора на нефтяной основе для восстановления, содержащему первый дозирующий насос, подающий предварительно заданное количество поверхностноактивных веществ в буровой раствор на нефтяной основе;
первый статический смеситель, приготовляющий смесь бурового раствора на нефтяной основе и поверхностно-активных веществ для получения обработанного поверхностно-активными веществами бурового раствора;
второй дозирующий насос, подающий предварительно заданное количество флоккулирующего полимера в обработанный поверхностно-активными веществами буровой раствор; и множество последовательно выстроенных смесителей, приготовляющих смесь обработанного поверхностно-активными веществами бурового раствора и флоккулирующего полимера.
Согласно другому аспекту изобретение относится к устройству регенерирования бурового раствора на нефтяной основе, содержащему первый дозирующий насос, подающий предварительно заданное количество поверхностноактивных веществ в буровой раствор на нефтяной основе;
первый статический смеситель, приготовляющий смесь бурового раствора на нефтяной основе и поверхностно-активных веществ для получения обработанного поверхностно-активными веществами бурового раствора;
второй дозирующий насос, подающий предварительно заданное количество флоккулирующего по
- 1 011071 лимера в обработанный поверхностно-активными веществами буровой раствор; и множество последовательно расположенных смесителей, приготовляющих смесь обработанного поверхностно-активными веществами бурового раствора и флоккулирующего полимера.
Согласно другому аспекту изобретение относится к способу восстановления бурового раствора на нефтяной основе, включающему в себя приготовление смеси предварительно заданного количества поверхностно-активных веществ с буровым раствором на нефтяной основе, содержащей твердые вещества для получения обработанного поверхностно-активными веществами бурового раствора;
приготовление смеси обработанного поверхностно-активными веществами бурового раствора с предварительно заданным количеством флоккулирующего полимера для получения обработанного бурового раствора;
смешивание обработанного бурового раствора для диспергирования флоккулирующего полимера в буровом растворе;
сдвиг обработанного бурового раствора для диспергирования флоккулирующего полимера в обработанном буровом растворе для сцепления твердых веществ в буровом растворе на нефтяной основе с флоккулирующим полимером;
отделение твердых веществ, сцепленных с флоккулирующим полимером, от обработанного бурового раствора;
сбор отделенных твердых веществ и сбор эффлюента.
Другие аспекты и преимущества заявленного объекта изобретения станут ясны из следующего описания и приложенной формулы изобретения.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 изображает схему устройства для подготовки бурового раствора на нефтяной основе к восстановлению.
Фиг. 2 изображает схему альтернативного варианта осуществления устройства для подготовки бурового раствора на нефтяной основе к восстановлению.
Фиг. 3 изображает схему устройства, смонтированного на салазках.
Фиг. 4 изображает схему альтернативного варианта осуществления устройства для подготовки бурового раствора на нефтяной основе к восстановлению.
Подробное описание
В одном аспекте настоящее изобретение относится к устройству и способу для подготовки к восстановлению бурового раствора на нефтяной основе. Буровой раствор на нефтяной основе включает в себя нефть, воду и твердые вещества в относительной пропорции, соответствующей примененному буровому раствору, который предварительно обрабатывался для удаления крупных частиц твердого вещества из раствора. Твердые вещества, остающиеся в растворе, обычно включают в себя процент твердых веществ с большой плотностью и процент твердых веществ с малой плотностью. Твердые вещества с большой плотностью - это плотные вещества, такие как барит и гематит, а твердые вещества с малой плотностью - это твердые вещества, имеющие меньшую плотность, чем барит. Нефть и вода представлены в использованном буровом растворе в пропорциональных количествах, соотношение между которыми часто называется нефтеводным коэффициентом.
В варианте осуществления изобретения, показанном на фиг. 1, устройство 10 включает в себя смесители 12, 14, 16, 18, 20, которые могут быть смонтированы на общих салазках 22. Буровой раствор 24 на нефтяной основе подается из установки 26 приготовления бурового раствора в первый смеситель 12. Насос 28 может использоваться для подачи бурового раствора 24 в первый смеситель 12 с предварительно заданным давлением и расходом. Поверхностно-активные вещества 32 прокачиваются в первый смеситель 12 из емкости 34 поверхностно-активных веществ. Поверхностно-активные вещества 32 могут быть разжижены водой 30 из водяной емкости 38 перед впуском в первый смеситель 12. Дозирующий насос 36 может использоваться для впуска поверхностно-активных веществ 32 в первый смеситель 12 с предварительно заданным давлением и производительностью. Поверхностно-активные вещества 32 действуют на твердые вещества бурового раствора, улучшая их гидрофильность, так чтобы полимер, который является сильно гидрофильным и добавляется вниз по потоку, мог флоккулировать твердые вещества. В одном варианте осуществления изобретения поверхностно-активные вещества вводятся в буровой раствор в количестве 3% от объема.
Первый смеситель 12 предпочтительно является статическим сдвигающим смесителем, включающим в себя вставку (не показана), которая обеспечивает сдвиг жидкости, проходящей через первый смеситель 12, достаточный для приготовления смеси поверхностно-активных веществ 32 и бурового раствора 24 на нефтяной основе. Поверхностно-активные вещества 32 и буровой раствор 24 на нефтяной основе впускаются в первый смеситель 12 выше по потоку от вставки и выходят из смесителя как обработанный поверхностно-активными веществами буровой раствор.
Флоккулирующий полимер 42 хранится в емкости 41 и может быть смешан с жидкостью 46 основы для получения флоккулирующей смеси 48. Разжижение флоккулирующего полимера 42 жидкостью 46
- 2 011071 основы может улучшить дисперсию вкраплений полимера в буровом растворе. Решение делать это или не делать основывается на типе дозирующего оборудования, вязкости бурового раствора 24 и флоккулирующего полимера 42 и мощности задействованного смесительного оборудования. Специалист в данной области техники оценит значение возможности введения флоккулирующего полимера 42 дозирующим насосом в пар в обработанный поверхностно-активными веществами буровой раствор 40. Таким образом, очень вязкий флоккулирующий полимер может требовать некоторого разжижения жидкостью 46 основы. При разжижении надо учитывать желаемую концентрацию впрыскиваемого флоккулирующего полимера.
Дозирующие насосы 50, 52 могут использоваться для впуска флоккулянта 42 и жидкости 46 основы, соответственно, во второй смеситель 14 в предварительно заданных относительных количествах. Второй смеситель 14 предпочтительно является статическим сдвигающим смесителем, включающим в себя удлиненную вставку для улучшения дисперсии флоккулянта 42 внутри жидкости 46 основы и обеспечения турбулентности потоку. Турбулентность, создаваемая вставкой, обеспечивает смешивание флоккулянта 42 и жидкости 46 основы для получения смеси 48 флоккулянта.
Смесь 48 флоккулянта смешивается с обработанным поверхностно-активными веществами буровым раствором 40 в третьем смесителе 16. Третий смеситель 16 может быть статическим, сдвигающим смесителем, включающим в себя вставку, для обеспечения сдвига проходящих жидкостей, достаточного для смешивания жидкостей друг с другом. Добавление флоккулянта 48 в обработанный поверхностноактивными веществами буровой раствор 40 заставляет твердый материал в обработанном поверхностноактивными веществами буровом растворе 40 коагулировать вокруг флоккулированного осадка. Создание более крупных масс твердых веществ помогает их последующему удалению из бурового раствора.
Обработанный буровой раствор 54 дополнительно перемешивается в дополнительных смесителях 18, 20 ниже по потоку. Четвертый смеситель 18 может быть динамическим смесителем. В динамическом смесителе 18 обработанный буровой раствор 54 подвергается перемешиванию, обеспечивающему дополнительный сдвиг для облегчения коагуляции твердых веществ и флоккулированного осадка. Устройство может включать в себя дополнительные смесители 20, 21. Дополнительные смесители 20, 21 могут быть линейными смесителями, обеспечивающими дополнительное смешивание, подвергая смесь 54 бурового раствора и полимера сдвигу, как во втором смесителе 14, описанном ранее. Включением в устройство множества смесителей вниз по потоку от места введения флоккулирующего полимера 48, открытость твердых веществ для воздействия флоккулянта увеличивается перед направлением обработанного бурового раствора 54 на сепарационную переработку.
После выхода из последнего смесителя 21 обработанный буровой раствор 54 является подготовленной смесью 56 бурового раствора, готовой к дополнительной переработке для удаления твердых веществ из жидкости. Подготовленная смесь 56 бурового раствора может быть направлена на оборудование снаружи салазок 22 для дополнительной переработки. Такое оборудование может включать в себя центрифугу 58, на которую направляется подготовленная смесь 56 бурового раствора. Центрифуга 58 включает в себя барабан, который вращается со скоростью, достаточной для сепарации твердых частиц 60 в подготовленной смеси 56 бурового раствора от жидкости, или эффлюента 62. Когда твердые частицы 60 выгружаются из центрифуги 58, они могут собираться в бункере 64 для выбуренной породы. Эффлюент 62 может быть выпущен в зону 66 хранения жидкости или направлен на дополнительное оборудование (не показано) для дальнейшей переработки.
Как указано выше, оборудование, требуемое для переработки бурового раствора 24 перед его направлением на центрифугу 58, может быть помещено на салазки 22. Для консолидации оборудования на одиночных салазках 22 должно быть обращено внимание на компоновку оборудования. В одном варианте осуществления изобретения, показанном на фиг. 3, емкости 38, 47 воды и нефти основы расположены прямо сверху емкостей 34, 44 поверхностно-активных веществ и полимера. Основания емкостей 38, 47 воды и основы могут быть установлены на рельсы для возможности перемещения на внешнюю позицию, на расстояние от емкостей 34, 44 поверхностно-активных веществ и полимера для заправки.
Дозирующие насосы 36, 39, 50, 52 могут быть расположены на салазках 22 так, чтобы насосы полимера и нефти основы были непосредственно вблизи своих соответствующих емкостей с установкой одного насоса над другим, чтобы сохранить площадь.
Как сказано выше, флоккулирующий полимер 42 или флоккулирующая смесь 48, добавленные к буровому раствору, улучшают удаление твердых веществ 60 с помощью центрифуги 58, формируя частицы твердых веществ большего размера. Вкрапления полимера должны быть хорошо диспергированы в буровом растворе, чтобы флоккулировать без растворения полимера. Вкрапления остаются нетронутыми и склеивают частицы твердых веществ в буровом растворе друг с другом, таким образом значительно улучшая эффективность сепарации твердых и жидких веществ после центрифугирования. Для достижения наибольшего преимущества от вкраплений полимера, как флоккулянта, необходимо, чтобы они были хорошо перемешаны с буровым раствором в эффективной дозе. Количество флоккулирующего полимера 48, добавленного к обработанному поверхностно-активными веществами буровому раствору 40, должно быть достаточным, чтобы вкрапления полимера были равномерно диспергированы в буровом растворе 24 для флоккуляции.
- 3 011071
Второй вариант осуществления устройства 10' показан на фиг. 2. В этом варианте осуществления изобретения буровой раствор 24 прокачивается из установки 26 приготовления бурового раствора в первую центрифугу 70. Первая центрифуга 70 оптимизирована для восстановления утяжелителя 72, такого как барит из бурового раствора 24. Утяжелитель 72 выгружается из первой центрифуги 70 в бункер выбуренной породы 74 или емкость 66' хранения для введения в восстановленный буровой раствор 62', выпущенный из устройства 10'. Эффлюент 76 из этой центрифуги прокачивается в первый смеситель 12. Как описано ранее, поверхностно-активные вещества 32 вводятся в первый смеситель 12 и эффлюент 76 и поверхностно-активные вещества 32 подвергаются статическому сдвигу, достаточному для распределения поверхностно-активных веществ в буровом растворе, чтобы сформировать обработанный поверхностно-активными веществами эффлюент 40'.
Полимерная смесь 48 приготовляется смешиванием флоккулянта 42 и жидкости основы 46 в смесителе 14, если нужна жидкость основы. В одном варианте осуществления изобретения флокулянт 42 не нужно смешивать с жидкостью основы перед введением в поток обработанного поверхностноактивными веществами эффлюента 40'. Полимер или полимерная смесь 48 направляется в смеситель 16, где смешивается с обработанным поверхностно-активными веществами эффлюентом 40', как описано ранее. Если жидкость основы 46 не нужна, флоккулянт 42 может быть направлен в смеситель 16, в котором он смешивается напрямую с обработанным поверхностно-активными веществами эффлюентом 40' для получения обработанного бурового раствора 54'.
Обработанный буровой раствор 54' из смесителя 16 направляется через дополнительные смесители 18, 20, 21, чтобы убедиться, что есть достаточное смешивание для приготовления обработанного бурового раствора 54' для сепарации и дополнительной переработки. В одном варианте осуществления изобретения использован динамический смеситель 18 и один или несколько линейных смесителей 20, 21 для обеспечения удовлетворительного приготовления смеси флоккулянта 42 с обработанным поверхностноактивными веществами эффлюентом 40'.
Для сепарации твердых веществ 60' и эффлюента 62' может использоваться вторая центрифуга 58. Восстановленный утяжелитель 72 из первой центрифуги 70 может быть добавлен к эффлюенту 62', если нужно воспроизвести буровой раствор для применения в буровых работах.
Показанное на фиг. 4 устройство 10 включает в себя парогенератор 80 и вторую центрифугу 58'. В этом варианте осуществления изобретения буровой раствор 24 прокачивается от установки 26 приготовления бурового раствора в первую центрифугу 70. Первая центрифуга 70 оптимизирована для восстановления утяжелителя 72, такого как барит из бурового раствора 24. Утяжелитель 72 выгружается из первой центрифуги 70 в бункер выбуренной породы 74 или емкость 66 хранения для добавления в восстановленный буровой раствор 92, выгружаемый из устройства 10. Эффлюент 76 из первой центрифуги 70 прокачивается в первый смеситель 12. Как описано ранее, поверхностно-активные вещества 32 впрыскиваются в первый смеситель 12 и эффлюент 76, и поверхностно-активные вещества 32 подвергаются статическому сдвигу, достаточному для распределения поверхностно-активных веществ в буровом растворе для получения обработанного поверхностно-активными веществами эффлюента 40'.
Полимерная смесь 48 приготовляется смешиванием флоккулянта 42 и жидкости основы 46 в смесителе 14, если нужна жидкость основы. В одном варианте осуществления изобретения флоккулянт 42 не нужно смешивать с жидкостью основы перед введением в поток обработанного поверхностноактивными веществами эффлюента 40'. Полимер или полимерная смесь 48 направляется в смеситель 16, где смешивается с обработанным поверхностно-активными веществами эффлюентом 40', как описано ранее. Если жидкость основы 46 не нужна, флоккулянт 42 может быть направлен в смеситель 16, в котором он смешивается напрямую с обработанным поверхностно-активными веществами эффлюентом 40' для формирования обработанного бурового раствора 54.
Обработанный буровой раствор 54 из одного или нескольких смесителей 18, 20, 21 направляется на центрифугу 58' по первой линии 82. Парогенератор 80 подает пар во вторую линию 84. Вторая линия 84 направляет пар в первую линию 82 так, что пар и обработанный буровой раствор 54 совместно попадают во вторую часть 86 первой линии 82. Пар и обработанная смесь бурового раствора 88 затем продолжают движение по первой линии 82 через вход 90 центрифуги.
Центрифуга включает размещенный в ней барабан (не показан), в который направляется смесь. Барабан вращается со скоростью, достаточной для сепарации твердых веществ, захваченных обработанным буровым раствором 54, так что твердые вещества, оставшиеся в эффлюенте 92, составляют менее 10% эффлюента. Размещенный внутри конвейер (не показан) направляет твердые вещества на линию 94 выгрузки твердых веществ от центрифуги 58' и собирает в бункер 96 выбуренной породы. Эффлюент 92 и оставшиеся твердые вещества направляются через линию 98 выгрузки от центрифуги 58' в сборную емкость 66.
В одном варианте осуществления изобретения меньший процент флоккулирующего полимера или смеси 48 флоккулирующего полимера требуется, когда применение парогенератора обеспечивает пар для обработанного бурового раствора 54 с последующей сепарацией в центрифуге 58' для удаления твердых частиц из обработанного бурового раствора 54.
- 4 011071
Хотя заявленное в формуле изобретение было описано в отношении ограниченного числа вариантов осуществления, специалисты в области техники, имея преимущества от этого раскрытия, оценят то, что могут быть описаны другие варианты осуществления изобретения, которые не уходят от объема заявленного изобретения, описанного здесь. Соответственно, объем заявленного изобретения следует ограничивать только приложенной формулой изобретения.
Claims (21)
- ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ1. Устройство для подготовки к восстановлению использованного бурового раствора, содержащее первый дозирующий насос, подающий предварительно заданное количество поверхностно-активных веществ в буровой раствор на нефтяной основе, первый статический смеситель, приготавливающий смесь бурового раствора на нефтяной основе и поверхностно-активных веществ для получения бурового раствора, обработанного поверхностно-активными веществами, второй дозирующий насос, подающий предварительно заданное количество флоккулирующего полимера в обработанный поверхностноактивными веществами буровой раствор на нефтяной основе, и множество последовательно расположенных смесителей, приготавливающих смесь обработанного поверхностно-активными веществами бурового раствора и флоккулирующего полимера.
- 2. Устройство по п.1, в котором множество последовательно расположенных смесителей включает в себя динамический смеситель.
- 3. Устройство по п.2, в котором множество последовательно расположенных смесителей включает в себя множество статических смесителей, гидравлически сообщающихся с динамическим смесителем и сдвигающих обработанный поверхностно-активными веществами буровой раствор и флоккулирующий полимер для диспергирования флоккулирующего полимера в обработанном поверхностно-активными веществами буровом растворе.
- 4. Устройство по п.1, которое дополнительно содержит первый расходомер, контролирующий величину притока бурового раствора в первый статический смеситель, и второй расходомер, контролирующий величину притока поверхностно-активных веществ в первый статический смеситель.
- 5. Устройство по п.1, которое дополнительно содержит третий дозирующий насос, подающий предварительно заданное количество жидкости основы во флоккулирующий полимер, и линейный смеситель, сдвигающий жидкость основы и флоккулирующий полимер для диспергирования флоккулирующего полимера в жидкости основы.
- 6. Устройство для восстановления бурового раствора на нефтяной основе, содержащее первый дозирующий насос, подающий предварительно заданное количество поверхностно-активных веществ в буровой раствор на нефтяной основе, первый статический смеситель, приготавливающий смесь бурового раствора на нефтяной основе и поверхностно-активных веществ для получения бурового раствора, обработанного поверхностно-активными веществами, второй дозирующий насос, подающий предварительно заданное количество флоккулирующего полимера в обработанный поверхностно-активными веществами буровой раствор на нефтяной основе, и множество последовательно расположенных смесителей, приготавливающих смесь обработанного поверхностно-активными веществами бурового раствора и флоккулирующего полимера для получения обработанного бурового раствора.
- 7. Устройство по п.6, в котором множество последовательно расположенных смесителей включает в себя динамический смеситель.
- 8. Устройство по п.7, в котором множество последовательно расположенных смесителей включает в себя статический смеситель.
- 9. Устройство по п.6, которое дополнительно содержит первую центрифугу, принимающую буровой раствор на нефтяной основе, отделяющую утяжелитель от жидкости и направляющую жидкость в первый статический смеситель.
- 10. Устройство по п.9, которое дополнительно содержит вторую центрифугу, принимающую обработанный буровой раствор и отделяющую твердые вещества от восстановленного бурового раствора, парогенератор, обеспечивающий пар для обработанного бурового раствора перед входом во вторую центрифугу.
- 11. Устройство по п.10, которое дополнительно содержит емкость хранения, принимающую восстановленный буровой раствор от второй центрифуги.
- 12. Устройство по п.11, в котором первая центрифуга выгружает утяжелитель в емкость хранения и в восстановленный буровой раствор.
- 13. Устройство по п.6, которое дополнительно содержит центрифугу, принимающую обработанный буровой раствор и отделяющую твердые вещества от восстановленного бурового раствора, и парогенератор, обеспечивающий пар для обработанного бурового раствора перед входом во вторую центрифугу.
- 14. Способ восстановления бурового раствора на нефтяной основе, включающий следующие стадии:смешивание предварительно заданного количества поверхностно-активных веществ с буровым раствором на нефтяной основе, включающим твердые вещества для получения обработанного поверхност- 5 011071 но-активными веществами бурового раствора;смешивание обработанного поверхностно-активными веществами бурового раствора с предварительно заданным количеством флоккулирующего полимера для получения обработанного бурового раствора;смешивание обработанного бурового раствора для диспергирования флоккулирующего полимера в обработанном буровом растворе;сдвиг обработанного бурового раствора для дисперсии флоккулирующего полимера в обработанном буровом растворе для сцепления твердых веществ из бурового раствора на нефтяной основе с флоккулирующим полимером;отделение твердых веществ, сцепляющихся с флоккулирующим полимером, от обработанного бурового раствора;сбор отделенных твердых веществ;сбор эффлюента.
- 15. Способ по п.14, дополнительно содержащий смешивание жидкости основы и флоккулирующего полимера.
- 16. Способ по п.14, в котором этап отделения дополнительно содержит впуск обработанного бурового раствора в центрифугу для удаления твердых веществ из бурового раствора на нефтяной основе.
- 17. Способ по п.16, дополнительно содержащий введение пара в обработанный буровой раствор.
- 18. Способ по п.14, дополнительно содержащий отделение утяжелителя от бурового раствора на нефтяной основе с помощью первой центрифуги перед его смешиванием с предварительно заданным количеством поверхностно-активных веществ.
- 19. Способ по п.18, дополнительно содержащий введение пара в буровой раствор на нефтяной основе и в обработанный буровой раствор.
- 20. Способ по п.18, дополнительно содержащий направление отделенного утяжелителя в эффлюент, собранный в результате последнего этапа сепарации.
- 21. Способ по п.14, дополнительно содержащий введение пара в обработанный буровой раствор.
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US67052805P | 2005-04-11 | 2005-04-11 | |
| US11/102,952 US20060225924A1 (en) | 2005-04-11 | 2005-04-11 | Apparatus and method for recovering oil-based drilling mud |
| US11/300,940 US20060225925A1 (en) | 2005-04-11 | 2005-12-15 | Apparatus and method for recovering oil-based drilling mud |
| PCT/US2006/013381 WO2006110691A1 (en) | 2005-04-11 | 2006-04-11 | Apparatus and method for recovering oil-based drilling mud |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA200702220A1 EA200702220A1 (ru) | 2008-02-28 |
| EA011071B1 true EA011071B1 (ru) | 2008-12-30 |
Family
ID=37087351
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EA200702220A EA011071B1 (ru) | 2005-04-11 | 2006-04-11 | Устройство и способ для восстановления бурового раствора на нефтяной основе |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US20060225925A1 (ru) |
| EP (1) | EP1869283B1 (ru) |
| AR (1) | AR054342A1 (ru) |
| CA (1) | CA2602687C (ru) |
| EA (1) | EA011071B1 (ru) |
| MX (1) | MX2007012585A (ru) |
| NO (1) | NO343334B1 (ru) |
| WO (1) | WO2006110691A1 (ru) |
Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100548911C (zh) * | 2007-09-13 | 2009-10-14 | 北京中油爱索环境工程技术有限公司 | 一种含油污泥处理方法 |
| US20090107728A1 (en) * | 2007-10-31 | 2009-04-30 | Emerson Clifford Gaddis | Drilling fluid recovery |
| AR069372A1 (es) * | 2007-11-19 | 2010-01-20 | M I Swaco Norge As | Sistema de mezcla de fluidos de perforacion de pozos |
| CA2737377C (en) * | 2008-09-17 | 2013-10-22 | Schlumberger Norge As | Polymer gels as flow improvers in water injection systems |
| CN101602566B (zh) * | 2009-07-10 | 2012-09-05 | 北京惠博普能源技术有限责任公司 | 一种针对油田含油污泥的综合处理工艺 |
| GB2483698B (en) * | 2010-09-17 | 2016-02-10 | Drilling Solutions Internat Ltd | Apparatus for and method of recovering clean drilling fluid from fluid contaminated with entrained debris |
| US8528665B2 (en) * | 2010-10-01 | 2013-09-10 | M-I L.L.C. | Drilling waste management system |
| US9091160B2 (en) * | 2011-06-23 | 2015-07-28 | Michael Renick | Flowback separation system |
| WO2013044038A1 (en) * | 2011-09-21 | 2013-03-28 | Scheide Jurgen D | System and method of clarifying drilling mud and hydrophilic liquid or solution for use in clarifying drilling mud |
| US20140291240A1 (en) * | 2011-09-21 | 2014-10-02 | Blue Eagle Holdings, Llc | Systems, Methods, and Compositions for Clarifying Drilling Mud |
| CA2938558C (en) | 2011-09-30 | 2018-11-27 | M-I L.L.C. | Drilling fluid processing |
| US9447646B1 (en) * | 2012-12-07 | 2016-09-20 | Mud Maxx, LLC | Combination unit for managing fluid |
| WO2014127477A1 (en) * | 2013-02-20 | 2014-08-28 | Zeidler H Udo | Process and apparatus for treating drilling fluid |
| CN103204612B (zh) * | 2013-03-29 | 2014-03-19 | 天津清华德人环境工程有限公司 | 一种油泥砂的资源化处理装置及处理方法 |
| CN105756621B (zh) * | 2014-12-18 | 2018-09-04 | 中国石油天然气股份有限公司 | 管线回压控制装置、系统及方法 |
| CA2980702A1 (en) | 2016-09-26 | 2018-03-26 | Wilmac, Inc. DBA Boretec Equipment | Portable liquid recovery system with optional preliminary processor and feed |
| CN108238694A (zh) * | 2016-12-23 | 2018-07-03 | 中石化石油工程技术服务有限公司 | 一种钻井液深度分离系统及分离方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4580627A (en) * | 1981-06-19 | 1986-04-08 | Marathon Oil Company | Oil recovery process and system |
| JPH0238695A (ja) * | 1988-07-28 | 1990-02-08 | Shimizu Corp | 泥水堀削における廃泥水の処理方法および装置 |
| US6036870A (en) * | 1998-02-17 | 2000-03-14 | Tuboscope Vetco International, Inc. | Method of wellbore fluid recovery using centrifugal force |
| US6695077B2 (en) * | 2002-02-20 | 2004-02-24 | Q'max Solutions Inc. | Thermal process for treating hydrocarbon-contaminated drill cuttings |
Family Cites Families (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3737037A (en) * | 1971-05-03 | 1973-06-05 | Atlantic Richfield Co | Drilling fluid treatment |
| GB2044796B (en) * | 1979-03-16 | 1982-12-01 | Rtl Contactor Holding Sa | Extraction of bitumen from oil sands |
| US4466885A (en) * | 1982-07-13 | 1984-08-21 | Husky Oil Operations Ltd. | Method for removing solids and water from petroleum crudes |
| US4482459A (en) * | 1983-04-27 | 1984-11-13 | Newpark Waste Treatment Systems Inc. | Continuous process for the reclamation of waste drilling fluids |
| USRE35815E (en) * | 1986-07-07 | 1998-06-02 | Landry Service Company, Inc. | Method for treating waste material |
| US4759913A (en) * | 1987-04-15 | 1988-07-26 | Freeport Research And Engineering Company | Recovery of liquid phases from three phase emulsions formed in solvent extraction processes |
| US5286386A (en) * | 1988-12-22 | 1994-02-15 | Ensr Corporation | Solvent extraction process for treatment of oily substrates |
| US5093008A (en) * | 1989-02-28 | 1992-03-03 | Geo Drilling Fluids | Process and apparatus for recovering reuseable water form waste drilling fluid |
| US4938876A (en) * | 1989-03-02 | 1990-07-03 | Ohsol Ernest O | Method for separating oil and water emulsions |
| US5145256A (en) * | 1990-04-30 | 1992-09-08 | Environmental Equipment Corporation | Apparatus for treating effluents |
| US5344570A (en) * | 1993-01-14 | 1994-09-06 | James E. McLachlan | Method and apparatus for removing solids from a liquid |
| WO1998035914A1 (en) * | 1997-02-13 | 1998-08-20 | Luxemburg S Roy | Process for cleaning fluids with particulate solids |
| US5882524A (en) * | 1997-05-28 | 1999-03-16 | Aquasol International, Inc. | Treatment of oil-contaminated particulate materials |
| US6214236B1 (en) * | 1997-07-01 | 2001-04-10 | Robert Scalliet | Process for breaking an emulsion |
| US6110382A (en) * | 1997-07-25 | 2000-08-29 | Ultra Fine, Inc. | Automated effluence conditioning and treatment |
| US6059977A (en) * | 1997-10-16 | 2000-05-09 | Grand Tank (International) Inc. | Method for separating solids from drilling fluids |
| US6132630A (en) * | 1998-02-17 | 2000-10-17 | Tuboscope Vetco International Inc. | Methods for wastewater treatment |
| US6607659B2 (en) * | 2000-12-19 | 2003-08-19 | Hutchison-Hayes International, Inc. | Drilling mud reclamation system with mass flow sensors |
| US6881349B2 (en) * | 2002-11-15 | 2005-04-19 | M-I Llc | Method for recycling of oil based drilling fluid contaminated with water and water contaminated with oil based drilling fluid |
| MXPA03009757A (es) * | 2001-04-24 | 2004-06-30 | Mi Llc | Metodo para reciclar fluido de perforacion basado en petroleo y contaminado por agua. |
| US6846420B2 (en) * | 2002-12-19 | 2005-01-25 | Halliburton Energy Services, Inc. | Process for removing oil from solid materials recovered from a well bore |
| US7192527B2 (en) * | 2004-08-10 | 2007-03-20 | Halliburton Energy Services, Inc. | Processes for removing oil from solid wellbore materials and produced water |
| AR054343A1 (es) * | 2005-04-11 | 2007-06-20 | Mi Llc | Metodo y aparato para mejorar la separacion por centrifugado |
-
2005
- 2005-12-15 US US11/300,940 patent/US20060225925A1/en not_active Abandoned
-
2006
- 2006-04-10 AR ARP060101420A patent/AR054342A1/es active IP Right Grant
- 2006-04-11 WO PCT/US2006/013381 patent/WO2006110691A1/en active Application Filing
- 2006-04-11 EA EA200702220A patent/EA011071B1/ru not_active IP Right Cessation
- 2006-04-11 CA CA2602687A patent/CA2602687C/en not_active Expired - Fee Related
- 2006-04-11 EP EP06749691.9A patent/EP1869283B1/en not_active Not-in-force
- 2006-04-11 MX MX2007012585A patent/MX2007012585A/es active IP Right Grant
-
2007
- 2007-10-09 NO NO20075101A patent/NO343334B1/no not_active IP Right Cessation
-
2008
- 2008-05-13 US US12/119,663 patent/US20080236896A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4580627A (en) * | 1981-06-19 | 1986-04-08 | Marathon Oil Company | Oil recovery process and system |
| JPH0238695A (ja) * | 1988-07-28 | 1990-02-08 | Shimizu Corp | 泥水堀削における廃泥水の処理方法および装置 |
| US6036870A (en) * | 1998-02-17 | 2000-03-14 | Tuboscope Vetco International, Inc. | Method of wellbore fluid recovery using centrifugal force |
| US6695077B2 (en) * | 2002-02-20 | 2004-02-24 | Q'max Solutions Inc. | Thermal process for treating hydrocarbon-contaminated drill cuttings |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| NO343334B1 (no) | 2019-02-04 |
| CA2602687C (en) | 2014-02-18 |
| WO2006110691A1 (en) | 2006-10-19 |
| NO20075101L (no) | 2008-01-10 |
| EA200702220A1 (ru) | 2008-02-28 |
| EP1869283A1 (en) | 2007-12-26 |
| EP1869283A4 (en) | 2016-08-17 |
| CA2602687A1 (en) | 2006-10-19 |
| AR054342A1 (es) | 2007-06-20 |
| US20060225925A1 (en) | 2006-10-12 |
| EP1869283B1 (en) | 2017-06-28 |
| MX2007012585A (es) | 2007-12-10 |
| US20080236896A1 (en) | 2008-10-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EA011071B1 (ru) | Устройство и способ для восстановления бурового раствора на нефтяной основе | |
| US20060225924A1 (en) | Apparatus and method for recovering oil-based drilling mud | |
| US6059977A (en) | Method for separating solids from drilling fluids | |
| CA2709300C (en) | System and method of separating hydrocarbons | |
| US10238994B2 (en) | Diluent treated drilling waste material recovery process and system | |
| EP2581141B1 (en) | Plant for treating drilling muds | |
| US6391195B1 (en) | Apparatus for cleaning clearwater drilling muds | |
| US20090107728A1 (en) | Drilling fluid recovery | |
| US5422012A (en) | Technique for separating solids from drilling fluids | |
| BRPI0819399B1 (pt) | "método para o processamento de lama de perfuração carregada de sólidos contendo material de circulação perdida e dispositivo para o processamento de lama de perfuração carregada de sólidos contendo material de circulação perdida" | |
| CA2804232C (en) | Apparatus and methods for removing hydrocarbons and other adherents from sand | |
| AU2016101445A4 (en) | Solids Removal Unit | |
| MX2012010398A (es) | Sistema y metodo para separar solidos de fluidos. | |
| EA010348B1 (ru) | Способ и установка для улучшения разделения центрифугированием | |
| CN102976571B (zh) | 一种回收石油类钻井废弃泥浆的方法及装置 | |
| CA2534746A1 (en) | Drill cuttings treatment system | |
| WO2014047319A1 (en) | Oil based flocculation mixing and dispersion system | |
| US3039545A (en) | Process for the treatment of drilling muds | |
| CN217677246U (zh) | 一种落地油泥处理设备 | |
| CN115992659A (zh) | 一种钻井液固相处理装置 | |
| WO2020112075A1 (en) | Methods and systems for oil in water separation using oil-specific viscosifier composition |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM BY MD |
|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): KG TJ TM |