本发明专利技术涉及一种钻井液净化装置和净化钻井液的方法。钻井液净化装置包括：储液罐，与储液罐相连通的钻井液净化器，和使钻井液在储液罐和钻井液净化器之间循环的循环泵，钻井液净化器包括带有进液管、上出口和下出口的分离器和与分离器的下出口相连通的振动筛。循环泵将钻井液从储液罐泵送到分离器，从分离器的上出口排出的带有堵漏材料的流体直接流入下游设备中，而从分离器的下出口排出的物质经振动筛分离后，流体部分返回到储液罐而将有害固体去除。这种钻井液净化装置不但能够净化钻井液，而且能够将钻井液中的堵漏材料保证在有效含量范围内而不必大量补充堵漏材料。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种钻井装置，特别是一种净化钻井液净化装置。本专利技术还涉及使用 这种钻井液净化装置净化钻井液的方法。
技术介绍
在石油钻探过程中，通常使用包括振动筛、除砂器、除泥器和离心机的四级固控设 备对钻井液进行过滤和净化。但是，使用这种四级固控设备的钻井过程中，经常遇到井漏的 问题。一旦发生井漏，不但会延误钻井时间、损失钻井液，这不但会损害油气层，还有可能由 于井壁失稳而导致卡钻、坍塌、井喷等复杂事故的发生，这严重制约了石油勘探开发速度。 目前在石油钻井过程中，通常采用随钻堵漏钻井液（S卩加入随钻堵漏材料的钻井 液)进行循环钻进。为了解决井漏问题，通常采用两种方法：（1)关闭固控设备，但是无法过 滤钻井液，导致岩屑无法及时清除而易造成沉砂卡钻等井下复杂；（2)启用固控设备，但随 钻堵漏材料从井口返出流经振动筛处时会被筛除，从而需要及时补充随钻堵漏材料，这极 大地增加了钻井成本和钻井液维护工作量。因此，急需一种既能过滤钻井液又能保持钻井 液中的随钻堵漏材料的浓度。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提出了一种钻井液净化装置。这种钻井液净化装置不但能 够净化钻井液，而且能够将钻井液中的堵漏材料保证在有效含量范围内而不必大量补充堵 漏材料。另外，本专利技术还涉及使用这种钻井液净化装置净化钻井液的方法。 根据本专利技术的第一方面，提出了一种钻井液净化装置，包括： 储液罐，与储液罐相连通的钻井液净化器，和使钻井液在储液罐和钻井液净化器 之间循环的循环泵，钻井液净化器包括带有与循环泵连通的进液管、上出口和下出口的分 离器和与分离器的下出口相连通的振动筛，其中，循环泵将包含有害固体的钻井液从储液 罐泵送到分离器，从分离器的上出口排出的带有堵漏材料的流体直接流入下游设备中，而 从分离器的下出口排出的物质经振动筛分离后，流体部分返回到储液罐而将有害固体去 除。 根据本专利技术的钻井液净化装置，通过使用分离器使得多数堵漏材料不经过振动 筛，从而避免了堵漏材料被大量筛除。分离器和振动筛的结合使用能将钻井液中的有害固 体分离出来，实现钻井液的过滤和净化。 在一个实施例中，分离器为包括锥形部分和设置在锥形部分大端的柱形部分的容 器，其中，柱形部分朝向上方，锥形部分的小端朝向下方，进液管设置在柱形部分的周向侧 部上，上出口设置在柱形部分的顶部，而下出口设置在小端部分的底部。 在一个具体的实施例中，分离器的上出口在分离器内部的部分的长度在 180mm-220mm之间，锥形部分的锥角在15°?19°之间。在一个优选的实施例中，分离器的 上出口在分离器内部的部分的长度为205mm，锥形部分的锥角为17°。通过这种设计的锥 形分离器能够高效地分离钻井液中的堵漏材料和有害固体，实现钻井液的过滤和净化。 在一个实施例中，钻井液净化装置还包括将钻井液直接引入到振动筛的引液管 路。通过这种设置，能够在仅需要净化钻井液时，即不需要保留堵漏材料或钻井液中不含有 堵漏材料时，能够快速过滤钻井液，提高钻井液的循环速度。在一个优选的实施例中，在引 液管路上设置有阀门。这样能够方便地控制钻井液的流动路径。 在一个实施例中，在分离器的下出口和振动筛之间还设置有集液漏斗。这种集液 漏斗能够引导物质流动，防止钻井液损失。 在一个实施例中，振动筛的筛网的网孔尺寸度在0.25mm?0.425mm之间。这种结 构的筛网仅能够使从分离器下出口排出的钻井液中的堵漏材料通过，而有害固体如岩屑不 能通过，以进一步回收堵漏材料。 根据本专利技术的第二方面，提出了一种使用上文所述的钻井液净化装置净化钻井液 的方法，包括： 步骤一：关闭引液管路上的阀门并将包含有害固体的钻井液引入到储液罐内； 步骤二：通过循环泵将储液罐内的钻井液泵送到分离器中； 步骤三：从分离器的上出口排出的带有堵漏材料的流体直接引入下游设备中，而 将从分离器的下出口排出的物质经振动筛分离后，流体部分返回到储液罐而将有害固体排 除。 在一个实施例中，在仅净化钻井液时，打开设置在引液管路上的阀门，使钻井液仅 通过引液管路进入振动筛。 在本申请中，用语上、下规定为以重力方向为参考。 与现有技术相比，本专利技术的优点在于：通过使用分离器使得堵漏材料不经过振动 筛，从而避免了堵漏材料被筛除。分离器和振动筛的结合使用能将钻井液中的有害固体分 离出来，实现钻井液的过滤和净化。净化器包括将钻井液直接引入到振动筛的引液管路。通 过这种设置，能够在仅需要净化钻井液时，即不需要保留堵漏材料或钻井液中不含有堵漏 材料时，能够快速过滤钻井液，提高钻井液的循环速度。另外，本专利技术的钻井液净化装置结 构简单，操作也比较方便。 【附图说明】 在下文中将基于实施例并参考附图来对本专利技术进行更详细的描述。其中： 图1是根据本专利技术的钻井液净化装置的结构示意图； 图2是用于图1的钻井液净化装置的净化器的结构示意图； 图3是用于根据本专利技术的净化器的分离器的结构示意图。 在图中，相同的构件由相同的附图标记标示。附图并未按照实际的比例绘制。 【具体实施方式】 下面将结合附图对本专利技术做进一步说明。 图1示意性地显示了根据本专利技术的钻井液净化装置100的结构。钻井液净化装置 100包括用于存储钻井液的储液罐1，与储液罐1相连通的净化器2,和使钻井液在储液罐1 和净化器200之间循环的循环泵11。储液罐1不但能够存储钻井液而且能够沉淀钻井液中 密度较大的物质，例如钻井液中的岩石颗粒等以实现预分离作用。如图1所示，储液罐1可 通过管道3与外界钻井液直接连通以引入钻井液。在一个实施例中，在管道3上还设置有 阀门13以能够避免钻井液直接进入储液罐1中。 在图1所示的实施例中，在储液罐1的顶部设有开口（未示出），而净化器200直接 安装在开口处以使得钻井液净化装置100的设计更加紧凑，尺寸也相应地较小。图2示意 性地显示了净化器200的结构。 如图2所示，净化器200包括用于对钻井液实现分离作用的分离器201和能够过 滤钻井液中的有害固体，例如岩石碎屑的振动筛211。在分尚器201的侧部设置有进液管 203,并且在分离器201的上部设置有上出口 202,在分离器201的下部设置有下出口（如图 3中的304)。在装配状态中，进液管203通过管路6 (如图1所示)与循环泵11相连通以将 储液罐1中的钻井液泵送到分离器201的内部。分离器201的上出口 202通过管路5 (如 图1所示）直接与下游部件(如图1中泥浆罐8)相连以将排出自上出口 202的物质进行进 一步处理，而分离器201的下出口与振动筛211对齐以能够将物质排放到振动筛211上。在 一个优选的实施例中，在分离器201的下出口和振动筛211之间还设置有集液漏斗205。集 液漏斗205用于引导物质流动，防止钻井液损失。为了使得振动筛211能顺畅工作，净化器 200还包括用于驱动振动筛211的驱动装置，例如电机215,保护振动筛211的缓冲簧206、 缓冲簧限位杆208等，这些结构均是本领域的技术人员所熟知的，为了简单起见这里不再 赘述。 图3示意性地显示了根据本专利技术的分离器201的结构。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种钻井液净化装置，包括：储液罐，与所述储液罐相连通的钻井液净化器，和使钻井液在储液罐和钻井液净化器之间循环的循环泵，所述钻井液净化器包括带有与所述循环泵连通的进液管、上出口和下出口的分离器和与所述分离器的下出口相连通的振动筛，其中，所述循环泵将包含有害固体的钻井液从所述储液罐泵送到分离器，从所述分离器的上出口排出的带有堵漏材料的流体直接流入下游设备中，而从所述分离器的下出口排出的物质经所述振动筛分离后，流体部分返回到所述储液罐而将有害固体去除。
【技术特征摘要】
1. 一种钻井液净化装置，包括： 储液罐，与所述储液罐相连通的钻井液净化器，和使钻井液在储液罐和钻井液净化器 之间循环的循环泵， 所述钻井液净化器包括带有与所述循环泵连通的进液管、上出口和下出口的分离器和 与所述分离器的下出口相连通的振动筛， 其中，所述循环泵将包含有害固体的钻井液从所述储液罐泵送到分离器，从所述分离 器的上出口排出的带有堵漏材料的流体直接流入下游设备中，而从所述分离器的下出口排 出的物质经所述振动筛分离后，流体部分返回到所述储液罐而将有害固体去除。2. 根据权利要求1所述的钻井液净化装置，其特征在于，所述分离器为包括锥形部分 和设置在锥形部分大端的柱形部分的容器，其中，柱形部分朝向上方，锥形部分的小端朝向 下方，所述进液管设置在所述柱形部分的周向侧部上，所述上出口设置在所述柱形部分的 顶部，而所述下出口设置在所述小端部分的底部。3. 根据权利要求2所述的钻井液净化装置，其特征在于，所述分离器的上出口在所述 分离器内部的部分的长度在180mm-220mm之间，锥形部分的锥角在15°?19°之间。4. 根据权利要求3所述的钻井液净化装置，其特征在于，所述分离器的上出口在所述 分离器内部的部...
【专利技术属性】
技术研发人员：李燕，豆宁辉，何青水，崔晓杰，宋明全，侯绪田，田璐，于玲玲，赵向阳，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油工程技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11
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