本发明专利技术提出了一种基于废弃水钻井液排序等级分离装置和方法，包括旋流排序器，含有劣质固相的废弃钻井液进入所述旋流排序器内旋转，根据固相的粒度进行排序，形成排序后的钻井液；以及连接所述旋流排序器的多级旋流器，排序后的钻井液通过所述多级旋流器分离出重晶石和劣质固相，流出包含膨润土颗粒成分的纯净钻井液。本发明专利技术能够按照密度和粒径大小，将废弃钻井液分级分离，密度和粒径较大的重晶石最先浓缩分离掉，在地底填埋，劣质固相在下几级旋流器中依次分离掉，最后实现含洁净的膨润土固相的钻井液回收和利用。土固相的钻井液回收和利用。土固相的钻井液回收和利用。
【技术实现步骤摘要】
一种基于废弃水钻井液排序等级分离装置和方法
[0001]本专利技术涉及一种基于废弃水钻井液排序等级分离装置和方法，属于石油化工与环保领域。
技术介绍
[0002]在工程施工钻探及石油钻井中，都会产生大量的废弃泥浆，这些废弃泥浆既影响施工又污染环境，因此对废泥浆进行处理及合理利用是一项很有意义的工作，它能消除污染，保护环境，化害为利，降低泥浆费用，最大程度的减少重复劳动。
[0003]国外对废弃泥浆处理的研究较早，处理的方法也比较多，目前常用的方法为：直接排放；注入安全地层或井眼的环形空间；回填处理；坑内密封；土地耕施；固化处理；化学分离；机械分离；化学
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机械分离法等。我国从80年代着手于废弃泥浆处理的研究，主要途径有进行固液分离处理(包括化学的或机械的)和化学固化。目前这些方法在石油钻井和工程施工钻进方面都有研究和应用。
[0004]目前常用的技术比较成熟的废弃钻井液分离技术主要有振动筛分、旋流分离、离心分离、重力沉降、热脱附和焚烧等。国际上目前废弃钻井液主无害化处理技术主要有以下方法：简单处理排放、注入安全地层或井的环形空间、回填处理、固化处理、MTC转化技术、固液分离、坑内密封、土地耕作、微生物处理、再回收利用等。
[0005]例如采用微生物处理方法，通过微生物的生长、繁殖及新陈代谢活动，使废弃钻井液中的有机污染物和石油烃类被氧化、分解，从而将有机高分子降解为环境可接受的低分子或气体，达到消除污染的目的。但是微生物培养周期长，存活率低，不能大量推广使用。
[0006]还有采用超声波处理、废弃钻井液离心、固液相分离等方法进行处理。但是在分离过程中无法控制分离精度会导致膨润土的流失。
技术实现思路
[0007]针对现有技术中所存在的上述技术问题，本专利技术提出了一种基于废弃水钻井液排序等级分离装置和方法，能够按照密度和粒径大小，将废弃钻井液分级分离，密度和粒径较大的重晶石最先浓缩分离掉，在地底填埋，劣质固相在下几级旋流器中依次分离掉，最后实现含洁净的膨润土固相的钻井液回收和利用。
[0008]本专利技术提出了一种基于废弃水钻井液排序等级分离装置，包括：
[0009]旋流排序器，含有劣质固相的废弃钻井液进入所述旋流排序器内旋转，根据固相的粒度进行排序，形成排序后的钻井液；以及
[0010]连接所述旋流排序器的多级旋流器，排序后的钻井液通过所述多级旋流器分离出重晶石和劣质固相，流出包含膨润土颗粒成分的纯净钻井液。
[0011]本专利技术的进一步改进在于，所述旋流排序器包括圆筒形或倒锥筒形的排序器主体，所述排序器主体的上部设置有旋流排序器入口，下部设置有旋流排序器出口；
[0012]所述排序器主体的中部设置有与所述排序器主体同轴的立柱，所述立柱与所述排
序器主体之间形成环形排序腔。
[0013]本专利技术的进一步改进在于，所述旋流排序器入口水平设置，其沿切线连接在所述排序器主体的上部的侧壁上；所述旋流排序器出口水平设置，其沿切线连接在所述排序器主体的下部的侧壁上。
[0014]本专利技术的进一步改进在于，所述旋流排序器入口和所述旋流排序器出口设置在所述排序器主体的同一侧。
[0015]本专利技术的进一步改进在于，所述多级旋流器包括若干串联设置的旋流分离器。
[0016]本专利技术的进一步改进在于，所述旋流分离器包括分离器主体，所述分离器主体包括位于上部的圆筒部分和位于下部的锥筒部分，所述分离器主体的上部沿侧壁的切线方向设置有分离器入口；
[0017]所述分离器主体的上端面的中部设置有分离器溢流出口，所述分离器溢流出口为圆筒形并延伸到所述圆筒部分的内部；
[0018]所述分离器主体的下端设置有分离器底流出口。
[0019]本专利技术的进一步改进在于，所述多级旋流器包括一个初级旋流分离器和1
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6 个次级旋流分离器，其中，所述初级旋流分离器公称直径不小于30mm，所述次级旋流分离器公称直径不小于40mm。
[0020]根据本专利技术的另一个方面，还提出了一种基于废弃水基钻井液排序等级分离方法，采用所述的基于废弃水钻井液排序等级分离装置对废弃钻井液中的重晶石和劣质固相进行分离，其包括：
[0021]将含有劣质固相的废弃钻井液送入旋流排序器内进行旋转排序，
[0022]排序后的废弃钻井液送入多级旋流器中分离。
[0023]本专利技术的进一步改进在于，在旋流排序器中对废弃钻井液进行旋转的过程中，粒径和密度较大的劣质固相和重晶石颗粒由于离心力较大的作用靠近外壁面，粒径和密度较小的碰膨润土靠近内壁面；排序后的废弃钻井液中固相按照由小到大的粒径和密度大小在旋流排序器出口处由内侧到外边壁依次分布。
[0024]本专利技术的进一步改进在于，初级旋流分离器的分离器底流出口排出重晶石浓缩液，分离器溢流出口排出含有膨润土和劣质固相的钻井液；
[0025]次级旋流分离器的分离器底流出口排出劣质固相，分离器溢流出口排出包含膨润土颗粒成分的钻井液。
[0026]本专利技术的进一步改进在于，利用多级旋流器分级分离完成后，初级旋流分离器分离出的重晶石浓缩液进行地底填埋，次级旋流分离器分离出的劣质固相的纯净钻井液进行二次回用。
[0027]与现有技术相比，本专利技术的优点在于：
[0028]本专利技术所述一种基于废弃水钻井液排序等级分离装置和方法。能够按照密度和粒径大小，将废弃钻井液分级分离，密度和粒径较大的重晶石最先浓缩分离掉，在地底填埋，劣质固相在下几级旋流器中依次分离掉，最后实现含洁净的膨润土固相的钻井液回收和利用。
附图说明
[0029]下面将结合附图来对本专利技术的优选实施例进行详细地描述，在图中：
[0030]图1所示为本专利技术的一个实施例的基于废弃水钻井液排序等级分离装置的结构示意图；
[0031]图2所示为本专利技术的一个实施例的旋流排序器的结构示意图；
[0032]在附图中各附图标记的含义如下：
[0033]1、旋流排序器，
[0034]2、多级旋流器，
[0035]3、含有劣质固相的废弃钻井液，
[0036]4、排序后的钻井液，
[0037]5、重晶石，
[0038]6、劣质固相，
[0039]7、膨润土，
[0040]11、排序器主体，
[0041]12、旋流排序器入口，
[0042]13、旋流排序器出口，
[0043]14、立柱，
[0044]15、环形排序腔，
[0045]21、分离器主体，
[0046]22、圆筒部分，
[0047]23、锥筒部分，
[0048]24、分离器入口，
[0049]25、分离器溢流出口，
[0050]26、分离器底流出口。
具体实施方式
[0051]为了使本专利技术的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本专利技术的示例性实施例进行进一步详细的说明。显然，本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于废弃水钻井液排序等级分离装置，其特征在于，包括：旋流排序器(1)，含有劣质固相的废弃钻井液(3)进入所述旋流排序器(1)内旋转，根据固相的粒度进行排序，形成排序后的钻井液(4)；以及连接所述旋流排序器(1)的多级旋流器(2)，排序后的钻井液(4)通过所述多级旋流器(2)分离出重晶石(5)和劣质固相(6)，流出包含膨润土(7)颗粒成分的纯净钻井液。2.根据权利要求1所述的基于废弃水钻井液排序等级分离装置，其特征在于，所述旋流排序器(1)包括圆筒形或倒锥筒形的排序器主体(11)，所述排序器主体(11)的上部设置有旋流排序器入口(12)，下部设置有旋流排序器出口(13)；所述排序器主体(11)的中部设置有与所述排序器主体(11)同轴的立柱(14)，所述立柱(14)与所述排序器主体(11)之间形成环形排序器(11)。3.根据权利要求2所述的基于废弃水钻井液排序等级分离装置，其特征在于，所述旋流排序器入口(12)水平设置，其沿切线连接在所述排序器主体(11)的上部的侧壁上；所述旋流排序器出口(13)水平设置，其沿切线连接在所述排序器主体(11)的下部的侧壁上。4.根据权利要求3所述的基于废弃水钻井液排序等级分离装置，其特征在于，所述旋流排序器入口(12)和所述旋流排序器出口(13)设置在所述排序器主体(11)的同一侧。5.根据权利要求2至4中任一项所述的基于废弃水钻井液排序等级分离装置，其特征在于，所述多级旋流器(2)包括若干串联设置的旋流分离器。6.根据权利要求5所述的基于废弃水钻井液排序等级分离装置，其特征在于，所述旋流分离器包括分离器主体(21)，所述分离器主体(21)包括位于上部的圆筒部分(22)和位于下部的锥筒部分(23)，所述分离器主体(21)的上部沿侧壁的切线方向设置有分离器入口(24)；所述分离器主体(21)的上端面的中部设置有分离器溢流出口(25)，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：夏晔，刘均一，唐洪林，王萍，李卉，周晓蕾，
申请(专利权)人：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：发明
国别省市：
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