回收系统及回收固体颗粒材料的方法技术方案

一种回收系统（１），包括：至少一个泥浆振动筛（２０），该泥浆振动筛具有至少一个筛网（２１）和一个水力旋流器导管装置（２２）；一个具有一空腔（１５）和一底部（１８）的回收罐（１２），该罐（１２）具有至少一个入口（１６）和至少一个出口（１７），回收罐（１２）包括至少一个用于在回收罐（１２）的空腔（１５）内产生力的搅拌系统（１３）；及至少一个回收振动筛（３０），该回收振动筛具有至少一个筛网（３１）。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
所属领域本专利技术涉及一种用于钻进和挖掘领域的回收装置，该装置包括一个回收罐、至少一个泵和至少一个电动机。本专利技术还涉及一种用于回收固体颗粒材料的连续回收系统及相关的方法。
技术介绍
在钻井过程中，通常要使用一个泥浆振动筛或类似装置对钻井泥浆进行处理，以除去不需要的钻屑或钻出的固体。泥浆振动筛是用于将钻出的固体从泥浆中分离出来的设备中的主要构件。而且，最好能够形成钻屑含量低的泥浆。可通过在泥浆振动筛中回收粒度大的钻出固体而形成颗粒细小的钻出固体，从而构成泥浆的固体成分。当固体含量增加时，必须通过向泥浆中加入更多的水而使泥浆得以稀释，这对加入更多的添加材料以保持泥浆所需的重量是必需的。除了要除去大量不需要的钻出固体并形成钻出固体含量低的泥浆外，最好还要能够回收并重复利用钻进流体和固体微粒材料，例如共聚物的球体或小珠。这些小珠通常要通过系统循环一次，然后将其扔掉。在钻进过程中，重复利用这些可能有价值的小珠从经济角度考虑很有益处。在现有技术中，通常要在具有筛网的泥浆振动筛中对泥浆进行筛选，其中筛网的筛孔号为10目至200目。这样，所有颗粒尺寸大于泥浆振动筛之筛网的固体颗粒材料都将与钻出固体一起被除掉。人们已在将钻屑和共聚物小珠沉淀在一个含有液体的罐中方面作出了巨大的努力，其中液体特定的比重小于钻进固体的比重，但大于共聚物小珠或小球的比重。这样就使共聚物小珠或颗粒材料飘浮或悬浮在液体的上面，接着将其从罐的上部撇去，然后使其返回到钻井中用于循环使用。在这些系统中，罐中的浮悬液体需要碳酸钙的水溶液或任意数量的可溶性盐例如氯化钠或氯化钙，以使小珠、液体及钻屑产生分离。由于引入了能够产生更细小固体的更有效的泥浆振动筛，因此使这种浮悬系统的效率十分低下。这种浮悬系统未预先考虑到在分离流体区域内形成细小固体的问题。当这些固体继续聚集时，分离液体将变得极为粘或稠，使得不能将共聚物小球从钻屑中有效地分离出来。此外，返回到钻进流体中的共聚物小球表面上的碳酸钙将使钻进液体产生一种被称为碳酸盐污染的问题。碳酸盐污染会产生碳酸，而碳酸又与钻进流体中的碱性物质发生反应，这样就会降低象木质素硫酸盐这样的钻进流体稀释剂的效力，而且使钻进流体变的更稠，甚至不能使用。
技术实现思路
本专利技术涉及一种用于钻进和挖掘领域的回收装置。该装置包括一个回收罐、至少一个泵和至少一个电机。该回收罐具有一入口和一出口，以允许钻屑、钻进流体、固体颗粒材料及其混合物的进入和排出。对本专利技术的目的来说，被钻出的固体就是在钻进和挖掘过程中由钻头的切削和粉碎作用形成的地层碎片。钻进流体就是在钻进操作过程中用于旋转钻进以实现不同功能的循环流体。固体颗粒材料包括润滑的共聚物小珠，但并非仅限于此。本专利技术的回收罐具有一个空腔和一个底部，该底部设置于一个相对空腔倾斜的表面上。该底部能够促进混合物成分的分离。泵被用于将钻屑、钻进流体、固体颗粒材料及其混合物泵送到罐的入口内，并通过空腔从罐的出口流出。该泵还产生能够使混合物中的成分相互分离的离心力。电机提供以操作泵和回收装置。在本专利技术的一个实施例中，回收装置还包括一个电机控制面板、一个用于封闭罐空腔的顶部和一个用于支撑罐、泵及电动机的框架。电机控制面板是一个用于控制本专利技术之回收装置的电气元件并向电气元件提供动力的电气单元。在本专利技术的另一实施例中，回收装置具有三个壁，而且每个壁都具有上端和下端。壁的上端与罐的顶部连接以形成空腔。至少两个壁的下端相对成锥度以在罐内形成空腔。在本专利技术的又一实施例中，回收罐包括四个壁，每个壁都具有上端和下端，而且两个壁的所述下端相对成锥度。在另一实施例中，回收罐包括四个壁，每个壁都具有上端和下端，而且四个壁的下端相对成锥度。在再一实施例中，回收装置具有两个电机和两个泵，其中第二电机和第二泵起到备用的作用。在另一实施例中，回收罐包括至少一个吸入导管和至少一个排放导管。在又一实施例中，回收罐包括一个用于处理钻屑的排泄阀。本专利技术还涉及一种用于在钻进和挖掘过程中从钻屑、钻进流体及其混合物中悬浮、分离和收集固体颗粒材料的连续回收系统。该系统包括一个回收装置、至少一个泥浆振动筛和至少一个回收振动筛。泥浆振动筛和回收振动筛是一种利用振动的筛网分离钻出的泥浆及其成分的机械式分离装置。回收系统的泥浆振动筛包括至少一个筛孔尺寸和一个导管式水力旋流器系统。现在，在市场上可以购买到很多不同型号的水力旋流器。许多水力旋流器系统都可与本专利技术一起使用，其包括由Harrisburg公司生产的4英寸水力旋流器系统，但并非仅限于这种水力旋流器系统。回收装置包括一个回收罐和至少一个搅拌系统。这种回收装置的回收罐具有一个入口、一个出口、一个空腔和一个锥形的底部。回收泥浆振动筛包括至少一个筛网。在一个实施例中，回收系统包括一个回收装置和一个具有至少一个入口和至少一个出口的回收罐，而回收装置又包括一个具有一空腔和一底部的回收罐。该回收装置具有至少一个用于在罐内产生力的搅拌系统，从而有利于颗粒材料/钻屑混合物的成分分离。该回收系统还包括一个导管式水力旋流器系统和至少一个具有至少一个筛网的回收振动筛。该系统还可包括至少一个泥浆振动筛和置于泥浆振动筛上的导管式水力旋流器系统，其中所述的泥浆振动筛包括至少一个筛网。在另一实施例中，固体颗粒材料、钻进流体、细粒钻屑及钻屑的混合物进入泥浆振动筛，在该振动筛内，钻屑通过泥浆振动筛的筛网与混合物分离。剩余的混合物进入回收罐内并被搅拌系统产生的离心力进一步分离。颗粒材料、钻屑和细粒钻屑的其余混合物被输送到导管式水力旋流器系统中，在该旋流器系统中，钻屑中的颗粒与其它混合物分开。接着，混合物进入回收振动筛，在该回收振动筛内，钻出的流体和固体颗粒材料被最终分离。在又一实施例中，固体颗粒材料、钻进流体、细粒钻屑及钻屑的混合物进入到回收罐内并被搅拌系统所产生的离心力分离。钻屑受重力作用朝向罐的底部下沉。接着，颗粒材料、钻进流体和细粒钻屑的混合物被输送至导管式水力旋流器系统中，细粒钻屑在该旋流器系统中与混合物分离，然后颗粒/流体混合物被输送至回收振动筛，钻进流体在该回收振动筛内与固体颗粒材料分离。水力旋流器系统将细粒钻屑从混合物中分离出来所需的压力从约10磅(lbs)到约200磅(lbs)。在再一实施例中，回收系统的回收罐具有至少三个壁，每个壁都具有上端和下端，而且至少两个壁的下端相对成锥形，以在回收罐内形成一个空腔。在另一实施例中，回收罐可具有包括圆形壁或具有锥形底部的漏斗在内的多种形状。在又一实施例中，回收罐还包括至少一个吸入导管、至少一个排放导管和一个用于处理钻屑的置于罐的底部的排泄阀。在另一实施例中，回收罐包括四个壁，每个壁都具有上端和下端，而且至少两个壁的下端相对成锥形，以在回收罐内形成一空腔。在又一实施例中，回收罐包括四个壁，每个所述的壁都具有上端和下端，而且四个壁的所述下端相对成锥形。在再一实施例中，回收装置可具有两个电机和两个泵，其中第二电机和第二泵备用。该回收罐还可具有一顶部、一个电机控制面板和一用于支撑罐、泵及电机的框架。在另一实施例中，泥浆振动筛的水力旋流器系统包括至少一个圆锥。水力旋流器导管系统是一个利用液体产生分离所需离心力的分离装置，其中的液体可以是水、油、柴油、合成泥浆或油基泥浆、盐水等。导管是一根具有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种回收系统，包括： 一个回收装置，该回收装置包括一个具有一空腔的回收罐和一个呈现相对所述空腔的倾斜的表面的底部，所述回收罐具有至少一个入口和至少一个出口，所述回收装置具有至少一个用于在所述回收罐的空腔内产生力的搅拌系统以利于固体颗粒材料／钻屑混合物中成分的分离；一个导管式水力旋流器系统；和至少一个具有至少一个筛网的回收振动筛。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：R索塔尔，
申请(专利权)人：阳光钻探产品公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]