一种快速钻进用固液分离装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种快速钻进用固液分离装置，包括泵、罐体、冲洗管路、固液分离仓、固相收集仓，进液口、出液口。该装置可以对上部地层清水快速钻进阶段井底上返的固液混合物进行快速沉降固液分离处理，下部地层钻井液钻进阶段可当储备罐使用。优点是：固液分离后的清液没有改变原有钻井液性能，直接从出液口自然流动到钻机循环系统中继续使用，处理效果能够满足快速钻进工艺对钻井液性能的要求；处理量大，固液分离速度快，满足对快速钻进阶段产生的固液混合物进行随钻处理的要求，可以应用到其他需要对物料进行快速固液分离处理领域。

A fast drilling and entering solid-liquid separation device

The utility model provides a fast drilling and feeding solid-liquid separation device, which includes a pump, a tank, a flushing line, a solid-liquid separation bin, a solid phase collection warehouse, a liquid intake port and a liquid outlet. The device can quickly settle the solid liquid mixture of the solid and liquid mixture back from the bottom of the well at the fast drilling stage of the upper stratum, and the drilling fluid in the lower stratum can be used as the storage tank. The advantages are: the liquid-solid liquid after separation does not change the performance of the original drilling fluid, and it can be used directly from the outlet of the outlet to the drilling machine circulation system. The treatment effect can meet the requirements of the performance of the drilling fluid in the rapid drilling process, with a large amount of treatment, fast separation of solid and liquid, and full of solid and liquid mixture produced in the rapid drilling stage. The requirements for drilling while drilling can be applied to other fields that need fast solid-liquid separation for materials.

【技术实现步骤摘要】
一种快速钻进用固液分离装置
本技术涉及石油钻井钻屑处理装置领域，尤其是一种适用于上部地层清水快速钻进钻井时产生的固液混合物快速沉降固液分离装置。
技术介绍
针对我国地层特点和钻井实际，我国钻井施工工艺阶段一般分为如下两个阶段：上部地层清水快速钻进阶段、下部地层钻井液钻进阶段。其中上部地层清水快速钻进阶段，机械钻速快、泵排量大、井底上返的钻屑量大、易板结、造浆强烈，固液分离难度大，现有的振动筛、离心机、除砂器等常规固控设备的处理量和处理效果难以满足清水钻进的工艺要求，处理不好容易引起钻头泥包等井下复杂情况或事故的发生。目前钻井时，都需要挖一个大循环池来慢慢沉淀，将固液分离，分离出的干净液体用泵抽至循环系统重复使用。大循环池占地面积大，保护不好会对环境及土壤造成污染。随着环保法的实施力度的加大，对石油工程施工环境治理提出了更高的要求，在环境敏感区域部署新井数量的越来越多。另一方面老井场区域施工的钻井井场狭小，甚至无法开挖大循环池。因此，目前钻井过程中首先要去掉大循环池，实现废弃钻井液和钻屑现场不落地。去掉大循环池的技术难点在于对上部地层清水快速钻进阶段产生的固液混合物实现快速沉降固液分离。因此根据我国石油勘探开发生产的实际情况以及地质条件和地层情况，需要研发一种快速沉降固液分离装置及工艺技术，用于上部地层清水快速钻进阶段的固液分离。国内情况：专利技术创造名称“一种废弃钻井液处理装置”，申请号“201310574028.1”的专利技术专利公布的技术方案是采用高效振动筛、离心机、电化学处理装置对废弃钻井液中的有效液相成分与废弃的固相成分相分离。固液分离工艺不同，不能对上部地层清水快速钻进阶段产生的钻屑实现快速沉降固液分离处理；专利技术创造名称“废弃钻井液随钻处理成套设备”，申请号“200920091118.4”的技术专利公布的技术方案是先采用复合絮凝处理含有岩屑的废弃水基钻井液，再经过压滤机干燥岩屑，对压滤机的污水进行精细过滤深度处理。复合絮凝破坏了水基钻井液的性能，不能回收水基钻井液，固液分离工艺不同，不能对上部地层清水快速钻进阶段产生的钻屑实现快速沉降固液分离处理；专利技术创造名称“一种全井段钻屑及废弃钻井液不落地处理装备”，申请号“201620033170.4”及“一种钻屑快速沉降装置”，申请号“201620033169.1”的技术专利公布的技术方案是采用设有输送机的快速沉降装置对上部地层清水快速钻进阶段产生的钻屑进行快速沉降固液分离处理：由于螺旋输送机输送的物料是沉降到仓底的浓固相，工作时密封盘根磨损快，寿命低，易泄漏，影响连续运行效率，并且该装置多仓体结构复杂，制造成本高，因此需要提高装置的可靠性，简化结构，降低成本。
技术实现思路
本技术的目的就是解决现有石油钻井快速钻进阶段存在的机械钻速快、泵排量大、井底上返的钻屑量大、岩屑细小、易板结、造浆强烈，固液分离难度大的技术问题，提供一种快速钻进用固液分离装置，对上部地层清水快速钻进阶段产生的固液混合物进行快速固液分离处理，处理后的清液直接返回井队在用固控系统。为解决上述问题，本技术的技术解决方案是：一种快速钻进用固液分离装置，包括泵1、罐体4和设置在罐体4上的进液口7、出液口8，其中：罐体4呈长形结构，内部沿长度方向分为固相收集仓3和固液分离仓6；其中，固相收集仓3位于罐体4的一端，固相收集仓3的底部靠近罐体4最底部；固液分离仓6沿长度方向通过隔板均分为两个仓体，且两个仓体底部沿长度方向倾斜，两个仓体的低位端均与固相收集仓3连通；所述泵1置于固相收集仓3内，泵1的进口位于固相收集仓3底部。上述方案还包括：在固液分离仓6的两个仓体内沿倾斜底部分别设置冲洗管路5，冲洗管路5上间隔设有多个冲洗口，冲洗管路5与设置在固相收集仓3内的冲洗泵2出口连接，冲洗泵2的进口位于固相收集仓3上部。所述进液口7和出液口8均设置在固液分离仓6的高位端，且被固液分离仓6两个仓体间的隔板隔开。固液分离仓6的两个仓体底部横断面呈圆弧状，固相收集仓3的底部为弧面。与现有技术相比，本技术的有益效果是：1、处理后的清液没有改变原有钻井液性能，可以直接满足钻井工艺需要；2、处理量大，能够对上部地层清水快速钻进产生的固液混合物进行随钻快速沉降固液分离处理；3、结构简单，设备的可靠性好，制造成本低；4、为石油钻井去掉大循环池、消除环境污染隐患提供了技术支持；5、下部地层钻井液钻进阶段可当储备罐使用；6、可以应用到其他需要对物料进行快速沉降固液分离处理领域。附图说明图1为本技术的快速钻进用固液分离装置俯视图。图2为本技术的快速钻进用固液分离装置主视图。图3为图2中沿A-A的剖视图。图4为图2中沿B-B的剖视图。附图标记：1-泵、2-冲洗泵、3-固相收集仓、4-罐体、5-冲洗管路、6-固液分离仓、7-进液口、8-出液口。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本技术做进一步的详细说明。参见附图1、图2、图3、图4，一种快速钻进用固液分离装置，包括泵1、罐体4和设置在罐体4上的进液口7、出液口8，其中：罐体4呈长形结构，内部沿长度方向分为固相收集仓3和固液分离仓6；其中，固相收集仓3位于罐体4的一端，固相收集仓3的底部靠近罐体4最底部；固液分离仓6沿长度方向通过隔板均分为两个仓体，且两个仓体底部沿长度方向倾斜，两个仓体的低位端均与固相收集仓3连通；所述泵1置于固相收集仓3内，泵1的进口位于固相收集仓3底部。进一步的，在固液分离仓6的两个仓体内沿倾斜底部分别设置冲洗管路5，冲洗管路5上间隔设有多个冲洗口，冲洗管路5与设置在固相收集仓3内的冲洗泵2出口连接，冲洗泵2的进口位于固相收集仓3上部。进一步的，述进液口7和出液口8均设置在固液分离仓6的高位端，且被固液分离仓6两个仓体间的隔板隔开。进一步的，固液分离仓6的两个仓体底部横断面呈圆弧状，固相收集仓3的底部为弧面。其工作原理是：石油钻井上部地层清水快速钻进过程产生的固液混合物通过进液口7进入固液分离仓6后沿U型线路流动，流动过程中在其本身重力作用下，固相颗粒下沉至固液分离仓6底部，由于固液分离仓6底部是有一定斜度，所以固液分离仓6仓体底部的固相颗粒沿斜度方向流动到固相收集仓3，通过泵1把固相收集仓3底部的浓固相输出；上层清液通过出液口8返回井队固控系统。如果固液分离仓6仓体底部固相堆积较多，影响流动，可以用冲洗泵2把固相收集仓3上部清液泵入冲洗管路5，通过分段设有的冲洗口对固液分离仓6仓体底部固相进行冲洗。其优点是：处理后的清液没有改变原有钻井液性能，可以直接满足固控系统需要；处理量大，能够满足对上部地层清水快速钻进阶段产生的固液混合物进行快速沉降固液分离随钻处理要求。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种快速钻进用固液分离装置，包括泵（1）、罐体（4）和设置在罐体（4）上的进液口（7）、出液口（8），其特征在于：罐体（4）呈长形结构，内部沿长度方向分为固相收集仓（3）和固液分离仓（6）；其中，固相收集仓（3）位于罐体（4）的一端，固相收集仓（3）的底部靠近罐体（4）最底部；固液分离仓（6）沿长度方向通过隔板均分为两个仓体，且两个仓体底部沿长度方向倾斜，两个仓体的低位端均与固相收集仓（3）连通；所述泵（1）置于固相收集仓（3）内，泵（1）的进口位于固相收集仓（3）底部。

【技术特征摘要】
1.一种快速钻进用固液分离装置，包括泵（1）、罐体（4）和设置在罐体（4）上的进液口（7）、出液口（8），其特征在于：罐体（4）呈长形结构，内部沿长度方向分为固相收集仓（3）和固液分离仓（6）；其中，固相收集仓（3）位于罐体（4）的一端，固相收集仓（3）的底部靠近罐体（4）最底部；固液分离仓（6）沿长度方向通过隔板均分为两个仓体，且两个仓体底部沿长度方向倾斜，两个仓体的低位端均与固相收集仓（3）连通；所述泵（1）置于固相收集仓（3）内，泵（1）的进口位于固相收集仓（3）底部。2.根据权利要求1所述的一种快速钻进用固液分离装置，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李琴，董怀荣，李宗清，郭振，陈志礼，李亚伟，
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