一种油基钻井液超临界萃取矿物油的装置及其方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种油基钻井液超临界萃取矿物油的装置及其方法，装置包括依次连接的CO2储存组件、矿物油萃取组件和分离组件；CO2储存组件CO2储罐和与CO2储罐连接的加压泵；矿物油萃取组件包括内部设有多孔隔板的萃取罐、套设在萃取罐外部的热水套、设在萃取罐顶部的驱动电机和设在萃取罐内部的混合构件；混合构件包括与驱动电机连接的第一轴杆、与第一轴杆卡接的第二轴杆、套设在第一轴杆上的第一搅拌器和套设在第二轴杆上的第二搅拌器；分离组件包括分离罐和设在分离罐内部的过滤盘；本发明专利技术结构设计合理，油基钻井液萃取效率高，适宜推广使用。广使用。广使用。

【技术实现步骤摘要】
一种油基钻井液超临界萃取矿物油的装置及其方法


[0001]本专利技术涉及钻井液超临界萃取
，具体涉及一种油基钻井液超临界萃取矿物油的装置及其方法。

技术介绍

[0002]现阶段，我国油气资源开发全面进入到中后期阶段。随着油气资源勘探开发程度的不断提高，钻探开发逐步走向深部地层和复杂地层，对钻井液技术提出了更高的要求。油基钻井液是一种以基础油为分散介质，加入有机土、乳化剂、稳定剂、降滤失剂等添加剂配制而成的溶胶悬浮混合体系。与水基钻井液相比，油基钻井液的润滑性、抑制性和热稳定性好，对油气层损害程度较小。油基钻井液一般为循环使用，但随着使用次数的增多，其性能会逐渐恶化，并且随着钻井过程中钻屑的不断侵入，油基钻井液中的油润湿固相会逐渐增多，油润湿固相不带电荷，无法将其絮凝并沉积去除。从现场返回到钻井液站的油基老浆一般先用离心机进行离心，以尽可能地清除一些无用固相，然后再与新浆或白油等基础油按比例进行稀释，从而实现重复使用。
[0003]然而，常规离心法去除此类固相的效果不佳，油润湿固相的累积会影响钻井液的稳定性，最终导致油基钻井液性能恶化无法再使用，油基钻井液废液必须进行无害化处理，无疑增加了钻井液的使用成本以及处理成本。

技术实现思路

[0004]针对上述存在的技术问题，本专利技术提供了一种油基钻井液超临界萃取矿物油的装置。
[0005]本专利技术的技术方案为：一种油基钻井液超临界萃取矿物油的装置，包括CO2储存组件、通过第一Y型导管与CO2储存组件连接的矿物油萃取组件和通过输出管与矿物油萃取组件连接的分离组件；
[0006]CO2储存组件、矿物油萃取组件和分离组件均设置在底座上，CO2储存组件包括顶部设置有进气管、内部设置有电加热线圈的CO2储罐和与CO2储罐连接的加压泵；第一Y型导管上设置有比例调节阀，输出管上设置有控制阀；
[0007]矿物油萃取组件包括内部靠上位置设置有多孔隔板、顶部卡接有活动盖、侧壁靠下位置设置有出液管的萃取罐、套设在萃取罐外部，且侧壁上下两端分别设置有进水管和出水管的加热水套、设置在活动盖顶部的驱动电机和设置在萃取罐内部且与驱动电机连接的混合构件；第一Y型导管的其中两个端口分别贯穿加热水套且分别与萃取罐内部上下两端导通，活动盖通过螺栓与萃取罐连接，活动盖上设置有进液管；混合构件包括竖直贯穿活动盖且与驱动电机输出端连接的第一轴杆、分别与多孔隔板和萃取罐内底部转动卡接且通过连接头与第一轴杆卡接的第二轴杆、套设在第一轴杆上的第一搅拌器和套设在第二轴杆上的第二搅拌器；
[0008]分离组件包括顶部设置有出气管、侧壁靠上位置设置有泄压阀、侧壁靠下位置设
置有出油管的分离罐和数个等距离设置在分离罐内部的过滤盘。
[0009]进一步地，第一搅拌器包括套设在第一轴杆上、且周向呈散射状分布有数个空心管的连接套、转动卡接在空心管的上且外部套设有搅拌轮、远离第一轴杆的一端设置有锥齿轮的混料杆和卡接在萃取罐内部且与锥齿轮啮合连接的齿圈；
[0010]说明：使用时利用驱动电机带动第一轴杆旋转。利用第一轴杆带动连接套和空心管同时转动；从而使得混料杆随空心管转动时，在锥齿轮和齿圈的啮合作用下自转，利用搅拌轮不断翻搅钻井碎屑，使得钻井碎屑与超临界CO2的混合更加均匀，从而提高钻井碎屑中油液的萃取效率。
[0011]进一步地，第一搅拌器设置有两个，两个第一搅拌器上下并列设置在萃取罐内部，萃取罐的内壁上与两个第一搅拌器位置对应处均设置有进气槽，萃取罐的外壁上设置有分别与两个进气槽导通，且与第一Y型导管连接的第二Y型导管，各个空心管端部均与对应位置处的进气槽导通，各个搅拌轮上均设置有与对应位置处的空心管内部导通的喷射头；
[0012]说明：利用第二Y型导管将超临界CO2导入各个空心管内部，并通过搅拌轮上的喷射头喷向钻井碎屑中，有利于提高超临界CO2与钻井碎屑的混合效率。
[0013]进一步地，萃取罐内部设置有两个分别套设在两个齿圈外部的密封套，密封套上滑动卡接有旋转套，各个空心管分别与对应位置处的旋转套转动卡接；
[0014]说明：通过设置密封套和旋转套能够避免钻井碎屑进入密封套中，从而保证了锥齿轮和齿圈啮合效果的稳定性。
[0015]进一步地，第二搅拌器包括与第二轴杆螺纹连接，且与萃取罐内壁滑动卡接的挤压板、数个竖直贯穿设置在挤压板上且顶部转动卡接有喷液座的导液管；
[0016]说明：当第二轴杆旋转时，挤压板沿萃取罐的内壁上下滑动，从而使得钻井废液和超临界CO2的混合物在挤压板的挤压作用下进入导液管中，并通过喷液座再次下落至萃取罐内部，有利于提高钻井废液和超临界CO2的混合效果。
[0017]进一步地，挤压板下底面和萃取罐内底部均转动卡接有上下位置对应的安装套，第二轴杆上滑动卡接有周向设置有数个滑动杆的卡位套，各个滑动杆上均设置有滑套，各个滑套的上下两端均活动铰接有搅拌杆，各个搅拌杆远离滑套的一端分别与对应位置处的安装套活动铰接；
[0018]说明：当第二轴杆旋转时，带动卡位套旋转，利用滑动杆带动搅拌杆和安装套旋转；同时，当挤压板上下移动时，同一滑套上的两个搅拌杆之间的夹角不断变化，从而使得钻井废液和超临界CO2混合更加均匀，提高钻井废液中油液的萃取效果。
[0019]进一步地，分离罐顶部设置有输出轴依次贯穿分离罐和各个过滤盘后与分离罐内底部转动卡接的清理电机，输出轴上套设有与各个过滤盘下底面抵接的清理刮盘；
[0020]说明：CO2气体中携带的油液通过过滤盘阻挡后聚集在过滤盘下端，利用清理刮盘对过滤盘下端的油液进行清理，能够避免过滤盘堵塞，提高CO2气体与油液的分离效果。
[0021]进一步地，活动盖上设置有起吊耳，活动盖与萃取罐连接处设置有密封圈；
[0022]说明：通过设置吊耳便于对活动盖和萃取罐进行分离，通过设置密封圈有利于提高萃取罐的气密性，从而提高了萃取罐的萃取效果。
[0023]进一步地，还包括PLC控制器控制器，比例调节阀、控制阀、泄压阀均为电控阀，PLC控制器分别与比例调节阀、控制阀、泄压阀、电加热线圈、加压泵和驱动电机电性连接；
[0024]说明：通过设置PLC控制器，有利于提高本专利技术的工作效率以及操作安全性。
[0025]本专利技术还提供了一种油基钻井液超临界萃取矿物油的方法，包括以下步骤：
[0026]S1、分别将比例调节阀、控制阀、泄压阀、电加热线圈、加压泵和驱动电机与外部电源连接；
[0027]S2、将CO2气体通过CO2储罐上的进气管注入CO2储罐内部，并开启电加热线圈、加压泵，使CO2气体转换为超临界状态；
[0028]S3、将油基钻井液通过萃取罐上的进液管注入萃取罐内部，油基钻井液内部的钻井碎屑被多孔隔板阻隔至萃取罐上部，钻井废液通过多孔隔板进入萃取罐下部；同时，通过加热水套上的进水管向加热水套内部注入热水，并通过出水管进行循环，对钻井碎屑和钻井废液进行加热；
[0029]S4、开启比例调节阀和驱动电机，使超本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种油基钻井液超临界萃取矿物油的装置，其特征在于，包括CO2储存组件(1)、通过第一Y型导管(10)与CO2储存组件(1)连接的矿物油萃取组件(2)和通过输出管(20)与所述矿物油萃取组件(2)连接的分离组件(3)；所述CO2储存组件(1)、矿物油萃取组件(2)和分离组件(3)均设置在底座(4)上，CO2储存组件(1)包括顶部设置有进气管(110)、内部设置有电加热线圈(12)的CO2储罐(11)和与CO2储罐(11)连接的加压泵(13)；所述第一Y型导管(10)上设置有比例调节阀(100)，所述输出管(20)上设置有控制阀(200)；所述矿物油萃取组件(2)包括内部靠上位置设置有多孔隔板(210)、顶部卡接有活动盖(211)、侧壁靠下位置设置有出液管(212)的萃取罐(21)、套设在所述萃取罐(21)外部，且侧壁上下两端分别设置有进水管(220)和出水管(221)的加热水套(22)、设置在所述活动盖(211)顶部的驱动电机(23)和设置在萃取罐(21)内部且与所述驱动电机(23)连接的混合构件(24)；第一Y型导管(10)的其中两个端口分别贯穿加热水套(22)且分别与萃取罐(21)内部上下两端导通，所述活动盖(211)通过螺栓与萃取罐(21)连接，活动盖(211)上设置有进液管(213)；所述混合构件(24)包括竖直贯穿活动盖(211)且与驱动电机(23)输出端连接的第一轴杆(240)、分别与多孔隔板(210)和萃取罐(21)内底部转动卡接且通过连接头(2410)与所述第一轴杆(240)卡接的第二轴杆(241)、套设在第一轴杆(240)上的第一搅拌器(25)和套设在所述第二轴杆(241)上的第二搅拌器(26)；所述分离组件(3)包括顶部设置有出气管(300)、侧壁靠上位置设置有泄压阀(301)、侧壁靠下位置设置有出油管(302)的分离罐(30)和数个等距离设置在分离罐(30)内部的过滤盘(31)。2.根据权利要求1所述的一种油基钻井液超临界萃取矿物油的装置，其特征在于，所述第一搅拌器(25)包括套设在第一轴杆(240)上、且周向呈散射状分布有数个空心管(250)的连接套(251)、转动卡接在所述空心管(250)的上且外部套设有搅拌轮(252)、远离第一轴杆(240)的一端设置有锥齿轮(253)的混料杆(254)和卡接在萃取罐(21)内部且与所述锥齿轮(253)啮合连接的齿圈(255)。3.根据权利要求2所述的一种油基钻井液超临界萃取矿物油的装置，其特征在于，所述第一搅拌器(25)设置有两个，两个第一搅拌器(25)上下并列设置在萃取罐(21)内部，萃取罐(21)的内壁上与两个第一搅拌器(25)位置对应处均设置有进气槽(214)，萃取罐(21)的外壁上设置有分别与两个所述进气槽(214)导通，且与所述第一Y型导管(10)连接的第二Y型导管(215)，各个所述空心管(250)端部均与对应位置处的进气槽(214)导通，各个所述搅拌轮(252)上均设置有与对应位置处的空心管(250)内部导通的喷射头(2520)。4.根据权利要求3所述的一种油基钻井液超临界萃取矿物油的装置，其特征在于，所述萃取罐(21)内部设置有两个分别套设在两个齿圈(255)外部的密封套(27)，所述密封套(27)上滑动卡接有旋转套(270)，各个空心管(250)分别与对应位置处的旋转套(270)转动卡接。5.根据权利要求1所述的一种油基钻井液超临界萃取矿物油的装置，其特征在于，所述第二搅拌器(26)包...

【专利技术属性】
技术研发人员：余应祥，李伟，何显平，张怡，朱启波，周玉琴，张相春，高智席，杨艳妃，
申请(专利权)人：遵义师范学院，
类型：发明
国别省市：