一种钻井液深度分离系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种钻井液深度分离系统，其包括钻井液储罐、循环水罐、管道混合器、超声破乳设备、卧式螺旋离心机、卧式螺旋输送设备、差速分离机、砂滤罐和碳滤罐，其中钻井液储罐和循环水罐分别与管道混合器连接，超声破乳设备采用一组或多组安装于管道混合器外部，卧式螺旋离心机输入端与管道混合器3输出端连接，卧式螺旋输送设备、差速分离机依次连接于卧式螺旋离心机固相输出端，砂滤罐和碳滤罐依次连接于卧式螺旋离心机的液相输出端。本实用新型专利技术具有设备简单，对钻井液进行随机处理，适应性强；化学药品用量少，不造成二次污染；分离物可重复使用，不造成浪费；分离效率高，能耗低，适于各种场地安装使用。

Drilling fluid depth separation system

The utility model relates to a drilling fluid depth separation system, including drilling fluid circulating tank, storage tank, pipeline mixer, ultrasonic demulsification equipment, horizontal spiral centrifuge, horizontal spiral conveying equipment, differential separator, sand filter tank and carbon filter tank, wherein the drilling fluid storage tank and a circulating tank and pipeline mixer is connected, ultrasonic demulsification using one or more groups of equipment installed in the pipe mixer outside horizontal spiral centrifuge input and 3 output end is connected with the pipeline mixer, horizontal spiral conveying equipment, differential separator is connected to the horizontal spiral centrifuge output followed by solid phase, sand filter tank and carbon filter tank are connected to the centrifuge liquid output end. The utility model has the advantages of simple equipment, random processing, strong adaptability to drilling fluid; less dosage of chemicals, does not cause two pollution; isolate can be reused without waste; high separation efficiency, low energy consumption, suitable for all kinds of site installation and use.

【技术实现步骤摘要】
一种钻井液深度分离系统
本技术涉及一种钻井液深度分离的系统配套设备，特别涉及一种稳定的水基钻井液稀释、破乳、脱稳、固——液深度分离系统及分离方法。
技术介绍
水基钻井液是应用最广泛的钻井液类型，在实际的现场应用中一直占据着主导地位。但是在钻井完成后，剩余钻井液老浆因其乳化程度高，含有大量稳定成分且成分复杂，难以被破乳脱稳，从而产生贮存及处理的难题，不符合环境保护要求。目前在废弃的水基钻井液脱稳分离方法处理流程较为复杂，设备配套规模较大。例如：中国专利号201320881564.1公开了一种《废弃钻井液处理装置》，包括脱稳离心分离单元、板框分离单元和污水处理单元。脱稳离心分离单元对废弃钻井液进行脱稳、破胶处理并离心分离出固相和液相，板框分离单元对分离出的液相进行板框压滤，二次分离出固相和液相，污水处理单元对二次分离出的液相依次进行氧化反应和吸附过滤，实现水的达标排放或回收利用。此装置设备配套复杂，占地面积大，人工用量大。不能对分离出的固相进行进一步的筛分，造成了有效成分无法回收利用。处理过程需加入脱稳破胶药剂，造成二次污染，并且分离出的液相不能进行循环利用。再如：中国专利号：201320685234.5公开了一种《油田废弃钻井液处理装置》，包括升降翻转机、钻屑泥浆转运槽、缓冲料仓、螺旋式搅拌输送机、双向螺旋输送机、第一强制混合搅拌机、第二强制混合搅拌机、螺旋输送机、自动包装机、第一药剂泵、螯合分散剂箱、第二药剂泵和固化剂箱。钻屑泥浆转运槽位于升降翻转机上，升降翻转机临近缓冲料仓安装设置，缓冲料仓的出口与螺旋式搅拌输送机的入口导通，螺旋式搅拌输送机的出口与双向螺旋输送机的入口导通，双向螺旋输送机的一个出口与第一强制混合搅拌机的入口导通，双向螺旋输送机的另一个出口与第二强制混合搅拌机的入口导通。此废弃钻井液处理装置使用设备多，占地面积大，且流程复杂；处理过程需要使用大量的药剂，造成二次污染；未进行深度处理，处理不彻底，不能实现资源循环利用。
技术实现思路
本技术的目的是针对现有技术中缺乏场站化处理规模集约、流程简单、设备小型、可深度分离稳定钻井液的系统设备，对钻井液中可利用的成分不能进行回收利用的问题，提出了一种钻井液深度分离系统。首先本技术提供了钻井液深度分离系统，其方案包括：一种钻井液深度分离系统，包括钻井液储罐1、循环水罐2、管道混合器3、超声破乳设备4、卧式螺旋离心机6、卧式螺旋输送设备7、差速分离机8、砂滤罐10和碳滤罐11，其中：钻井液储罐1和循环水罐2分别与管道混合器3连接，超声破乳设备4采用一组或多组安装于管道混合器3外部，卧式螺旋离心机6输入端与管道混合器3输出端连接，卧式螺旋输送设备7、差速分离机8依次连接于卧式螺旋离心机6固相输出端，砂滤罐10和碳滤罐11依次连接于卧式螺旋离心机6的液相输出端。上述方案还包括与管道混合器3连接的药剂罐5和调节阀。进一步，所述超声破乳设备4安装有连续脉冲双频超声发生器；所述卧式螺旋离心机6为变频卧式螺旋离心机6；所述卧式螺旋输送设备7带有加热器；所述管道混合器3的类型包括涡流型、喷嘴型、异形板型或多孔板型。进一步优化：所述连续脉冲双频超声发生器的频率分别为20KHZ、40KHZ；所述砂滤罐10内由下至上依次分层填装石英砂颗粒，石英砂粒径要求在4-40目，按粒径大小由小到大分层填装，每层粒径一致，高度不低于30cm，层数不少于5层；所述碳滤罐11中填充活性炭。砂滤罐10和碳滤罐11与卧式螺旋离心机6的液相输出端同时连接有三通阀9，三通阀9的一个支路连接于循环水罐2。钻井液储罐1和循环水罐2分别通过离心泵与管道混合器3连接；药剂罐5处于管道混合器3上方，且通过调节阀与管道混合器3连接。本技术是将钻完井后的剩余钻井液深度分离为液相、固相，液相进一步分离为油、水，固相进一步分离为土粉、石粉、岩屑。其中水作为钻井用水回用，或进一步净化处理为达标排放水。固相可进一步按照密度分离为“土粉”、“石粉”及“岩屑”废弃物，其中土粉与石粉可回收使用，“岩屑”废弃物及含油的部分进行“热处理”或焚烧处理后排放，最终实现深度分离的目的。本技术具有如下优点：①本技术的设备流程简单、装置体积小、占地面积小，利用分离后水相进行循环操作，实现在线、封闭、随机运行，可按照实际需要对钻井液进行随机处理，适应性强；②本技术主要应用物理方法进行处理，化学药品用量少，不造成二次污染；③本技术在分离后的水相可循环使用，不造成水的浪费；同时分离出的土粉、石粉可重复使用，不造成浪费，节约成本。循环使用后，需要排放的固、液量极少。④本技术的分离效率高，能耗低，处理效果好，能依据工况合理的选择模块流程进行安装，适于在钻井现场及场站等各种场地安装使用。附图说明附图1是本技术一种典型实施例的结构示意图。图中：1钻井液储罐，2循环水罐，3管道混合器，4超声破乳设备，5药剂罐，6卧式螺旋离心机，7卧式螺旋输送设备，8差速分离机，9三通阀，10砂滤罐，11碳滤罐。具体实施方式下面结合附图1和具体实施例对本技术作进一步说明。实施例1，一种钻井液深度分离系统，包括钻井液储罐1、循环水罐2、管道混合器3、超声破乳设备4、卧式螺旋离心机6、卧式螺旋输送设备7、差速分离机8、砂滤罐10和碳滤罐11，其中：钻井液储罐1和循环水罐2分别与管道混合器3连接，超声破乳设备4采用一组或多组安装于管道混合器3外部，卧式螺旋离心机6输入端与管道混合器3输出端连接，卧式螺旋输送设备7、差速分离机8依次连接于卧式螺旋离心机6固相输出端，砂滤罐10和碳滤罐11依次连接于卧式螺旋离心机6的液相输出端。实施例2，在实施例1的基础上还包括与管道混合器3连接的药剂罐5和调节阀。进一步，所述超声破乳设备4安装有连续脉冲双频超声发生器；所述卧式螺旋离心机6为变频卧式螺旋离心机6；所述卧式螺旋输送设备7带有加热器；所述管道混合器3的类型包括涡流型、喷嘴型、异形板型或多孔板型。实施例3，在实施例2的基础上进一步优化，包括：所述连续脉冲双频超声发生器的频率分别为20KHZ、40KHZ；所述砂滤罐10内由下至上依次分层填装石英砂颗粒，石英砂粒径要求在4-40目，按粒径大小由小到大分层填装，每层粒径一致，高度不低于30cm，层数不少于5层；所述碳滤罐11中填充活性炭。砂滤罐10和碳滤罐11与卧式螺旋离心机6的液相输出端同时连接有三通阀9，三通阀9的一个支路连接于循环水罐2。钻井液储罐1和循环水罐2分别通过离心泵与管道混合器3连接；药剂罐5处于管道混合器3上方，且通过调节阀与管道混合器3连接。针对实施例3的分离方法是：将循环水罐2中的水送入管道混合器3，调节水达到额定排量；开启变频卧式螺旋离心机6达到额定转速；将钻井液由钻井液储罐1中泵出，逐渐调节钻井液量由少到多混入管道混合器3并进入变频卧式螺旋离心机6，变频卧式螺旋离心机6处理量在10m³/h～20m³/h，；开启超声破乳设备（4）（四组超声破乳设备4上下对称均匀安装于管道混合器3外部）；乳化程度较高的老浆破乳脱稳困难时，打开药剂罐5的阀门添加破乳剂混入管道混合器3中加速破乳脱稳；分离后的固相通过封闭带加热功能的卧式螺旋输送设备7进行干燥后送入差速分离机8，其中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钻井液深度分离系统，包括钻井液储罐（1）、循环水罐（2）、管道混合器（3）、超声破乳设备（4）、卧式螺旋离心机（6）、卧式螺旋输送设备（7）、差速分离机（8）、砂滤罐（10）和碳滤罐（11），其特征在于：钻井液储罐（1）和循环水罐（2）分别与管道混合器（3）连接，超声破乳设备（4）采用一组或多组安装于管道混合器（3）外部，卧式螺旋离心机（6）输入端与管道混合器（3）输出端连接，卧式螺旋输送设备（7）、差速分离机（8）依次连接于卧式螺旋离心机（6）固相输出端，砂滤罐（10）和碳滤罐（11）依次连接于卧式螺旋离心机（6）的液相输出端。

【技术特征摘要】
1.一种钻井液深度分离系统，包括钻井液储罐（1）、循环水罐（2）、管道混合器（3）、超声破乳设备（4）、卧式螺旋离心机（6）、卧式螺旋输送设备（7）、差速分离机（8）、砂滤罐（10）和碳滤罐（11），其特征在于：钻井液储罐（1）和循环水罐（2）分别与管道混合器（3）连接，超声破乳设备（4）采用一组或多组安装于管道混合器（3）外部，卧式螺旋离心机（6）输入端与管道混合器（3）输出端连接，卧式螺旋输送设备（7）、差速分离机（8）依次连接于卧式螺旋离心机（6）固相输出端，砂滤罐（10）和碳滤罐（11）依次连接于卧式螺旋离心机（6）的液相输出端。2.根据权利要求1所述的钻井液深度分离系统，其特征在于：还包括与管道混合器（3）连接的药剂罐（5）和调节阀。3.根据权利要求1或2所述的钻井液深度分离系统，其特征在于：所述超声破乳设备（4）安装有连续脉冲双频超声发生器；所述卧式螺旋离心机（6）为变频卧式螺旋离心机...

【专利技术属性】
技术研发人员：张桂林，夏晔，王俊涛，经淑惠，李公让，张敬辉，周晓蕾，李卉，李萌，高煜，王玉磊，刘洪辉，
申请(专利权)人：中石化石油工程技术服务有限公司，中石化胜利石油工程有限公司，中石化胜利石油工程有限公司钻井工艺研究院，
类型：新型
国别省市：北京,11