钻井液两级净化系统技术方案

本实用新型专利技术创造的钻井液两级净化系统，由振动筛+离心机组成，解决常规固控系统流程复杂、耗电量大的问题；振动筛实现API 200目筛网分离粒度，处理井口返出的钻井液总量，可采用多层筛面的单筛结构、多筛并联、高强度细丝筛网等三种措施，提高振动筛处理量和净化效果；根据加重泥浆和非加重泥浆的具体要求，适时调整离心机串联或者并联流程，达到更好净化效率的同时减少重晶石材料的浪费。

Two stage purification system for drilling fluid

The two stage purification system of drilling fluid created by the utility model is composed of a vibrating screen and a centrifuge to solve the problem of complex process and high power consumption in the conventional solid control system. The vibrating screen realizes the separation granularity of the API 200 mesh screen and the total amount of drilling fluid returned from the wellhead, and the single screen structure, multi screen parallel and high strength can be adopted. Three measures such as wire mesh and screen mesh can be used to improve the processing quantity and purification effect of the vibrating screen. According to the specific requirements of the aggravated mud and non aggravated mud, the centrifuge series or parallel process can be adjusted in time so as to achieve better purification efficiency and reduce the waste of barite material.

【技术实现步骤摘要】
钻井液两级净化系统
本专利技术创造属于石油钻井设备工程
，尤其是涉及钻井液两级净化系统。
技术介绍
在石油地质钻探的钻井作业中，井底被钻头破碎岩石以岩屑的形式随着钻井液循环到地面，然后通过地面的钻井液固控设备将岩屑分离出来，分离后钻井液通过钻井泵泵送到井筒内继续循环使用，岩屑是钻井液中最主要的有害固相，它影响钻井液的密度、粘度等性能，通常情况下利用固控设备尽量清除钻井液中的有害固相。现有技术中，多采用“振动筛+除砂器+除泥器+离心机”等四级净化系统，这种常规固控系统流程复杂、设备配置种类多，安装、维护和保养繁琐，且除砂泵和除泥泵耗电量大，直接影响钻井效率和成本。
技术实现思路
本专利技术创造要解决的问题是提供钻井液两级净化系统，采用“多联筛+离心机”系统，实现节能创效的目的。为解决上述技术问题，本专利技术创造采用的技术方案是：钻井液两级净化系统，包括振动筛组、离心机组、1#罐体、2#罐体；所述振动筛组包括若干振动筛，所述离心机组包括若干离心机，若干所述振动筛并联固定安装于1#罐体上部，振动筛的出液口与1#罐体连通；若干所述离心机固定安装于2#罐体上部，并通过阀门控制该若干离心机的串并联，所述2#罐体内部设有与若干所述离心机对应设置的若干离心机吸入仓；所述1#罐体与2#罐体通过管道连接；所述振动筛为多层筛面结构，每一层筛面选用190～250目的筛网。进一步，包括所述振动筛组包括3～5台振动筛；所述离心机组包括1#离心机和2#离心机两台离心机；2#罐体包括1#离心机吸入仓和2#离心机吸入仓，该1#离心机吸入仓和2#离心机吸入仓上部分别固定安装有1#离心机和2#离心机；1#罐体通过管道与2#罐体的1#离心机吸入仓相连。进一步，所述振动筛为200目筛网。进一步，所述振动筛为240目筛网。需要说明的是，该系统由多联筛模块和离心机模块组成。多联筛模块安装在1#罐面，采用3-5台多层振动筛，并联安装在一个底座上，处理井口返出的钻井液。因振动筛采用多层筛面结构，其单筛处理能力相当于原2-3台振动筛。多筛并联可应用API200目以上的筛网，以清除75微米钻屑颗粒。现有技术中，为清除75微米钻屑颗粒，除砂、除泥器清洁器底部也仅仅安装API200目筛网，如果振动筛应用API200目筛网，即可以不用设置除砂器和除泥器这两级净化设备。离心机模块安装在2#罐面，采用2台变频离心机形成离心机系统，通过阀门切换实现并联和串联两种净化流程。非加重泥浆条件时，两台离心机并联清除2微米以上钻屑颗粒，达到清除钻井液中有害固相的目的；加重泥浆条件时，两台离心机串联，清除2-15微米有害的钻屑颗粒，并保证15-75微米重晶石颗粒返回循环系统，节省昂贵的钻井液加重材料。本专利技术创造的优点和积极效果是：(1)由振动筛+离心机组成两级净化系统，解决常规固控系统流程复杂、耗电量大的问题；(2)振动筛实现API200目筛网分离粒度，处理井口返出的钻井液总量，可采用多层筛面的单筛结构、多筛并联、高强度细丝筛网等三种措施，提高振动筛处理量和净化效果；(3)根据加重泥浆和非加重泥浆的具体要求，适时调整离心机串联或者并联流程，达到更好净化效率的同时减少重晶石材料的浪费。附图说明图1是实施例中“多联筛+离心机”系统布局图；图2是实施例中200目筛网的结构示意图，其中丝径0.052mm，网孔0.075mm，开孔面积比17％；图3是实施例中240目筛网的结构示意图，其中丝径0.03mm，网孔0.075mm，开孔面积比50％。图中：1-1#罐体，2-2#罐体，21-1#离心机吸入仓，22-2#离心机吸入仓，3-振动筛，4-1#离心机，5-2#离心机，6-1#供液泵，7-2#供液泵。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术创造中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在本专利技术创造的描述中，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专利技术创造和简化描述，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专利技术创造的限制。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。在本专利技术创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。在本专利技术创造的描述中，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专利技术创造中的具体含义。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术创造。具体实施方式：1、布局：3-5台多层振动筛并联安装在1#罐体上、2台离心机安装在2#罐体上，2#罐体底部有1#供液泵和2#供液泵两台供液泵将离心机吸入仓内的钻井液泵送给相应的离心机。2、振动筛的选择：措施1为选择更大单筛筛网面积。每台振动筛的总筛网面积大于6㎡，采用多层筛面结构，该筛面比常规振动筛的筛网面积大1倍以上。措施2为采用多筛并联的方式。根据罐面空间限定，尽可能多选择振动筛台数，一般为4台以上振动筛。措施3为选择高强度细丝的筛网，提高筛孔开孔面积比。一般标称筛网目数为每英寸编织网丝数，而网丝直径不同分离粒度有所差异。为了达到API200目(网孔尺寸75微米)的分离效果，可以选择标称200目筛网的标准网丝筛网，也可以选择标称240目细丝筛网，虽然均为75微米的分离粒度，但是允许处理的泥浆量差异很大。例如常规的200目普通网丝，分离粒度为75微米，开孔面积比仅17％，难以处理井口返出全部泥浆量；采用240目细丝筛网，分离粒度为75微米，开孔面积比提高到50％，可以处理井口返出全部泥浆，参见图2、图3。3、快速钻进时(钻井前期，深度1-1500米)净化流程：多台振动筛同时使用，安装API150目以上细目筛网，净化处理井口返出的钻井液，净化后的泥浆流到2#罐体。2台供液泵同时抽吸2#罐体的两个离心机吸入仓中的钻井液，同时供给2台离心机净化钻井液。4、正常钻进(钻井中、后期)时净化流程：多台振动筛，安装API200目以上细丝筛网，净化处理井口返出的钻井液，净化后的泥浆流到2#罐体。根据泥浆情况适时开启2#离心机，调节钻井液中坂土含量以及比重、粘度等性能。需要说明的是，该正常钻进的流程与快速钻进流程基本一样，不同之处为只开启一台离心机即可。5、加重泥浆时净化流程：多台振动筛，安装200目以上细目筛网，净化处理井口返出的钻井液，净化后的泥浆流到2#罐体。当钻井液比重超过1.4后，应考虑调整离心机流程，减少钻井液中的重晶石浪费。1#供液泵抽吸2#罐体的1#离心机吸入仓中的钻井液，供给1#离心机。1#离心机调整成1000rpm-1500rpm转速，其排渣槽出口的流态固相(钻井液中含大部分重晶石和钻本文档来自技高网...

【技术保护点】
钻井液两级净化系统，其特征在于，包括振动筛组、离心机组、1#罐体、2#罐体；所述振动筛组包括若干振动筛，所述离心机组包括若干离心机，若干所述振动筛并联固定安装于1#罐体上部，振动筛的出液口与1#罐体连通；若干所述离心机固定安装于2#罐体上部，并通过阀门控制该若干离心机的串并联，所述2#罐体内部设有与若干所述离心机对应设置的若干离心机吸入仓；所述1#罐体与2#罐体通过管道连接；所述振动筛为多层筛面结构，每一层筛面选用190～250目的筛网。

【技术特征摘要】
1.钻井液两级净化系统，其特征在于，包括振动筛组、离心机组、1#罐体、2#罐体；所述振动筛组包括若干振动筛，所述离心机组包括若干离心机，若干所述振动筛并联固定安装于1#罐体上部，振动筛的出液口与1#罐体连通；若干所述离心机固定安装于2#罐体上部，并通过阀门控制该若干离心机的串并联，所述2#罐体内部设有与若干所述离心机对应设置的若干离心机吸入仓；所述1#罐体与2#罐体通过管道连接；所述振动筛为多层筛面结构，每一层筛面选用190～250目的筛网。2.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷先革，种建春，涂志威，蒋明，徐遵宏，柴占文，牟长清，韩希柱，杨砚杭，王赢，
申请(专利权)人：中国石油集团渤海钻探工程有限公司，
类型：新型
国别省市：天津,12