废弃钻井液回收系统技术方案

本发明专利技术公开了一种废弃钻井液回收系统，其中，筛分装置用于对从井底循环上来的钻井液进行筛分，经筛分装置筛分后获得的液相经由液相处理系统进行处理，获得的固相经由固相处理装置进行处理；液相处理系统至少包括余热发电装置，其基于二氧化碳工质的循环系统，通过等温压缩、等容升温、等温膨胀和等容冷却四个过程，将热能转化为动能进而实现发电。本发明专利技术可以有效地解决钻井液的处理和能源回收问题，做到高效利用的同时达到无害化处理，减少能源消耗和环境污染。且当前钻井液处理和回收技术存在设备复杂、操作难度大、回收率低、处理效果差等痛点，而该系统可以有对此进行有效解决，使得废弃钻井液的处理和回收更加简便、高效、经济。经济。经济。

【技术实现步骤摘要】
废弃钻井液回收系统


[0001]本专利技术涉及一种钻井
，特别涉及一种废弃钻井液回收系统。

技术介绍

[0002]油基钻井液在循环过程中带上了井下的杂质，其含有大量含有油类、重金属、有机物等污染物，属于国家危险废物。在千米级别的钻井作业中，钻头的高速旋转使得岩壁的温度升高，通过钻井液循环，将产生的热量与钻井废物带上地面，而钻井液回到地面时的温度仍有60
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70度，该部分热能如果不能得到利用，将造成很大的浪费。
[0003]目前对于废弃钻井液回收处理，国内外通常采用贮存、安全填埋、热处理、萃取法处理等方法，一方面，无论是回注地层还是安全填埋，都无法回收矿物油，造成资源的浪费。另一方面，热处理和萃取法工艺复杂，运行成本较高，实施过程造成热能流失、资源浪费等情况。同时在能源消耗不断增长，传统的化石能源逐渐枯竭的背景下，带来了环境和气候方面的诸多挑战，寻找清洁、高效的能源转换方式也变得愈发重要。
[0004]因此，十分有必要设计一种回收系统以针对油基钻井液进行有效的回收

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术提供一种废弃钻井液回收系统，其能够有效回收从钻井井底循环上来的废弃钻井液中的固相和液相。
[0006]本专利技术公开了一种废弃钻井液回收系统，包括筛分装置、液相处理系统和固相处理装置，其中，筛分装置用于对从井底循环上来的钻井液进行筛分，以将其筛分为固相和液相，经筛分装置筛分后获得的液相经由液相处理系统进行处理，经筛分装置筛分后获得的固相经由固相处理装置进行处理；液相处理系统至少包括余热发电装置，余热发电装置包括压缩机、换热器、集水器、水轮发电机和冷凝器，其中压缩机用于对二氧化碳液体进行压缩，换热器包括换热腔和布置在换热腔内的液相管，换热腔的入口与压缩机相连通，经压缩机压缩后的二氧化碳液体能够流经换热腔，以使得被压缩后的二氧化碳液体与流经液相管的液相进行换热变为超临界二氧化碳流体；集水器设置有集水腔，其中，集水腔通过启闭式进气管道与换热腔的出口连通，通过启闭式出气管道与冷凝器连通，并且集水腔设置有启闭式进水管道和排水管道，启闭式排水管道的出水端对应水轮发电机的叶轮设置；当启闭式进气管道和启闭式排水管道打开、启闭式进水管道和启闭式出气管道关闭时，超临界二氧化碳流体能够推动集水腔内水流沿启闭式排水管道流动，以使得水流冲击水轮发电机的叶轮，继而带动水轮发电机工作发电；当启闭式进气管道和启闭式排水管道关闭、启闭式进水管道和启闭式出气管道打开时，进入集水腔内的超临界二氧化碳流体会进入冷凝器进行冷凝以恢复为二氧化碳液体。
[0007]根据本专利技术的废弃钻井液回收系统，换热器的液相管为蛇管结构，液相管设置四个，并且四个液相管在换热腔的内部布置成方形结构；每一液相管的上端形成有进液口，下端形成有出液口，以使得经筛分后获得的液相自上而下流经换热器；换热器上部对应换热
腔设置有二氧化碳出口，下部对应换热腔设置有二氧化碳进口，以使得二氧化碳液体自下而上流经换热器。
[0008]根据本专利技术的废弃钻井液回收系统，余热发电装置还包括二氧化碳液体贮存器件，二氧化碳液体贮存器件与压缩机相连通，冷凝器通过节流阀与二氧化碳液体贮存器件。
[0009]根据本专利技术的废弃钻井液回收系统，余热发电装置还包括温度传感器，用于实时监测冷凝后的二氧化碳液体的温度。
[0010]根据本专利技术的废弃钻井液回收系统，余热发电装置还包括压力传感器，用于检测进入压缩机前二氧化碳液体的压力状态。
[0011]根据本专利技术的废弃钻井液回收系统，液相处理系统还包括液相清洁装置，在液相清洁装置中借助于清油剂和处理剂对液相进行处理，清油剂包括30％破乳剂化合物、1.5％混凝剂和2％聚丙烯酰胺絮凝剂，处理剂由吸附剂、混凝剂、破胶剂和石油醚组成，其蒸馏范围为90℃～120℃。
[0012]根据本专利技术的废弃钻井液回收系统，其中钻井液固相处理装置包括研磨器件、搅拌器件和挤压器件，其中，研磨器件用于对来自钻井液的湿润固相颗粒进行研磨，搅拌器件用于接收经研磨器件研磨后的颗粒并且将其与建筑辅料一起进行混合搅拌，挤压器件布置在搅拌器件的出料口下方以用于接收经搅拌器件搅拌后的物料，挤压器件能够对物料进行挤压以挤压出水分；搅拌器件和研磨器件以二者旋转中心线相对垂直的状态布置，搅拌器件和研磨器件二者借助同一动力源的动力被驱动工作。根据本专利技术的钻井液固相处理装置，对来自钻井液中的湿润固相颗粒形成研磨
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混合搅拌
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挤压成型的“三级”处理，最终能够将钻井液中的固相废弃物质转化为用于建筑行业的原材料，做到高效利用的同时达到无害化处理，减少能源消耗和环境污染，降低了企业的生产成本。
[0013]根据本专利技术的废弃钻井液回收系统，其中钻井液固相处理装置还包括加热去烃机构，加热去烃机构包括集热器件、布置在挤压器件底部的受热元件和与集热器件相连接并用于将热介质输送至受热元件以对其进行加热的输热排管，借助于受热元件的升温，挤压器件中的物料能够被加热以使得物料中的烃类物质挥发。
[0014]根据本专利技术的废弃钻井液回收系统，其中钻井液固相处理装置的集热器件为太阳能集热器，热介质为油。
[0015]根据本专利技术的废弃钻井液回收系统，其中钻井液固相处理装置还包括油水分离器件，油水分离器件通过用于接收挥发的烃类物质的第一管道与挤压器件的上部连通，并且通过用于接收被挤出的水分的第二管道与挤压器件的底部连通。
[0016]根据本专利技术的废弃钻井液回收系统，其中钻井液固相处理装置的油水分离器件包括外壳、滤网和滤柱，滤网和滤柱均为环形并且自外向内依次同心设置，外壳设置有与滤柱的内中空通道连通的出水口，挤压后的水分经第二管道依次进入外壳、滤网和滤柱，并且自出水口排出。
[0017]根据本专利技术的废弃钻井液回收系统，其中滤柱为沸石柱。
[0018]根据本专利技术的废弃钻井液回收系统，其中钻井液固相处理装置的挤压器件包括挤压板，挤压板以能够被推动活动的方式设置在挤压器件内，用于对挤压器件内部的物料进行挤压；挤压器件还包括检测对挤压器件内的物料湿度是否合格的湿敏电容器，湿敏电容器的电极以与挤压板之间具有压力的方式设置在挤压板上。
[0019]根据本专利技术的废弃钻井液回收系统，其中钻井液固相处理装置的挤压器件还包括设置在侧部并且对应物料位置的侧门板，当湿敏电容器检测到挤压器件内的物料湿度合格后，侧门板能够被控制打开；在侧门板被打开时，挤压板能够被推动在挤压方向上继续向前移动，以使得挤压后的物料自侧门板打开后的开口处被挤出。
[0020]根据本专利技术的废弃钻井液回收系统，其中钻井液固相处理装置还包括侧门板开合机构，侧门板开合机构包括两个同步带轮和配合在两个同步带轮上的同步带，侧门板与同步带固定连接。
[0021]根据本专利技术的废弃钻井液回收系统，其中钻井液固相处理装置还包括驱动传动机构，驱动传动机构包括蜗杆、研磨传动蜗轮和搅拌传动蜗轮，蜗杆接收来自动力源的动力，研磨传动蜗轮和搅拌传动蜗轮分别与本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种废弃钻井液回收系统，其特征在于，包括：筛分装置，用于对从井底循环上来的钻井液进行筛分，以将其筛分为固相和液相；液相处理系统，经筛分装置筛分后获得的液相经由所述液相处理系统进行处理；固相处理装置，经筛分装置筛分后获得的固相经由固相处理装置进行处理；所述液相处理系统至少包括余热发电装置，所述余热发电装置包括压缩机、换热器、集水器、水轮发电机和冷凝器，其中所述压缩机用于对二氧化碳液体进行压缩，换热器包括换热腔和布置在换热腔内的液相管，换热腔的入口与压缩机相连通，经压缩机压缩后的二氧化碳液体能够流经换热腔，以使得被压缩后的二氧化碳液体与流经液相管的液相进行换热变为超临界二氧化碳流体；所述集水器设置有集水腔，其中，集水腔通过启闭式进气管道与换热腔的出口连通，通过启闭式出气管道与冷凝器连通，并且集水腔设置有启闭式进水管道和排水管道，启闭式排水管道的出水端对应水轮发电机的叶轮设置；当启闭式进气管道和启闭式排水管道打开、启闭式进水管道和启闭式出气管道关闭时，超临界二氧化碳流体能够推动集水腔内水流沿启闭式排水管道流动，以使得水流冲击水轮发电机的叶轮，继而带动水轮发电机工作发电；当启闭式进气管道和启闭式排水管道关闭、启闭式进水管道和启闭式出气管道打开时，进入集水腔内的超临界二氧化碳流体会进入冷凝器进行冷凝以恢复为二氧化碳液体。2.根据权利要求1所述的废弃钻井液回收系统，其特征在于，所述换热器的液相管为蛇管结构，液相管设置四个，并且四个液相管在换热腔的内部布置成方形结构；每一所述液相管的上端形成有进液口，下端形成有出液口，以使得经筛分后获得的液相自上而下流经换热器；所述换热器上部对应换热腔设置有二氧化碳出口，下部对应换热腔设置有二氧化碳进口，以使得二氧化碳液体自下而上流经换热器。3.根据权利要求1所述的废弃钻井液回收系统，其特征在于，所述余热发电装置还包括二氧化碳液体贮存器件，所述二氧化碳液体贮存器件与所述压缩机相连通，所述冷凝器通过节流阀与所述二氧化碳液体贮存器件。4.根据权利要求1所述的废弃钻井液回收系统，其特征在于，所述余热发电装置还包括温度传感器，用于实时监测冷凝后的二氧化碳液体的温度。5.根据权利要求1所述的废弃钻井液回收系统，其特征在于，所述余热发电装置还包括压力传感器，用于检测进入压缩机前二氧化碳液体的压力状态。6.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡启国，皮燕芸，曹卫金，于洋，刘妙筠，陈君伟，霍霄，
申请(专利权)人：重庆交通大学，
类型：发明
国别省市：