一种废弃油基钻井液处理装置及处理方法
【专利摘要】本发明公开了一种废弃油基钻井液处理装置及处理方法，该装置由驱替系统1和处理系统2组成，驱替系统1主要包括氮气瓶11、二氧化碳气瓶12、增压泵13、制冷机14、水龙头17和流量计18；处理系统2主要包括缸体21、磁控管22、收集筒23、喷头25、收集口26、收集箱29和滚筒210，缸体内部的顶部、侧壁和底部均装有磁控管，缸体内从上至下依次安装不少于三组收集筒，收集筒内装有滚筒，驱替系统的输气管线穿过缸体与滚筒中的喷头相连，滚筒又通过收集口与集输管线相连。利用上述装置使用超临界二氧化碳萃取和微波加热处理方法处理钻井过程中产生的废弃油基钻井液，并能够将处理过的钻井液投入二次使用，具有广阔的市场前景。
【专利说明】
一种废弃油基钻井液处理装置及处理方法
技术领域
[0001]本发明涉及处理钻井过程中产生的废弃油基钻井液的处理装置及处理方法。
【背景技术】
[0002]废弃油基钻井液含有大量有机成分和有害物质，随着越来越严格环保法规的实施，对废弃油基钻井液的处理提出了越来越高的要求。与此同时，随着石油价格不断降低，各大石油公司对钻井成本尤其是钻井液成本开始进行压缩和控制，因此，对钻井液的重复利用的相关研究越来越受到重视。但对废弃油基钻井液处理的传统工艺方法单一，有的仅使用甩干机甩干后填埋，处理不够彻底;有的将废弃油基钻井液燃烧，此种方法不但会产生废气污染环境，还不能重复利用油基钻井液中的有机成分;还有的利用超临界物质对废弃油基钻井液中的有机成分进行萃取，但是此方法萃取效率不高，单一使用此方法不能达到彻底处理废弃油基钻井液的目的。因此亟需一种装置能够安全高效地处理废弃油基钻井液，并能够将处理过的钻井液投入二次使用。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种废弃油基钻井液处理装置，该装置原理可靠，操作简便，节约成本，能够安全高效地处理废弃油基钻井液，并能够将处理过的钻井液投入二次使用。
[0004]本发明的另一目的还在于提供利用上述装置对废弃油基钻井液进行处理的方法，该方法使用超临界二氧化碳萃取和微波加热处理方法处理钻井过程中产生的废弃油基钻井液，成本低，效率高，具有广阔的市场前景。
[0005]为达到以上技术目的，本发明提供以下技术方案。
[0006]—种废弃油基钻井液处理装置，包括驱替系统和处理系统。
[0007]所述驱替系统包括氮气瓶、二氧化碳气瓶、增压栗、制冷机、输气管线、阀门、水龙头和流量计。
[0008]所述处理系统包括缸体、磁控管、收集筒、电动转轴、喷头、收集口、抽气栗、集输管线、收集箱和滚筒。
[0009]所述驱替系统，氮气瓶、二氧化碳气瓶和水龙头并联到输气管线上，流量计安装在水龙头之后，输气管线穿过缸体与滚筒中的喷头相连。
[0010]所述处理系统，缸体内部从上至下依次安装至少三组由陶瓷制成的收集筒，收集筒内部安装有滚筒，滚筒的外壁由120到150目的陶瓷制成，滚筒两端分别与安装在缸体侧壁上的电动转轴相接，磁控管分别安装在缸体顶部内侧、侧壁和底部。
[0011 ]使用上述装置对钻井液进行处理的具体步骤如下:
[0012](I)向滚筒内加入待处理的废弃油基钻井液，将收集筒和滚筒装入到缸体内，使滚筒两端与电动转轴扣紧；
[0013](2)打开氮气瓶，驱替收集筒和滚筒内的空气；
[0014](3)打开二氧化碳气瓶，开启增压栗，设置目标压力，开启制冷机，设置目标温度；
[0015](4)待二氧化碳处于超临界状态后，让超临界二氧化碳进入缸体内的滚筒；
[0016](5)启动电动转轴，使滚筒转动，将废弃油基钻井液中的油相物质甩到收集筒与滚筒之间的空隙中；
[0017](6)启动抽气栗，将萃取了油相物质的超临界二氧化碳通过集输管线进入收集箱，使萃取出的油相物质凝结在收集箱内；
[0018](7)将水龙头接入自来水管线，打开水龙头，通过流量计控制水的流量；
[0019](8)打开氮气瓶和抽气栗，使氮气进入滚筒内；
[0020](9)启动磁控管，设定微波频率，同时调整电动转轴的转速；
[0021](10)关闭磁控管、抽气栗、电动转轴和氮气瓶；
[0022](11)打开缸体，卸下收集筒和滚筒，将处理后的废弃油基钻井液取出，再次重复使用。
[0023]与现有技术相比，本发明具有以下优点:
[0024]1、该废弃油基钻井液处理装置能够使用超临界二氧化碳萃取和微波加热处理方法处理钻井过程中产生的废弃油基钻井液，分离出其中的有害物质，使其达到国家相关环保标准；
[0025]2、该废弃油基钻井液处理装置能够在处理过程中并不改变钻井液的有机成分，SP处理过后的钻井液能够投入二次使用，其各项性能保持不变；
[0026]3、该废弃油基钻井液处理装置安装拆卸方便，操作简单。
【附图说明】
[0027]图1为本发明一种废弃油基钻井液处理装置的结构示意图。
[0028]图中:1-驱替系统，11-氮气瓶，12-二氧化碳气瓶，13-增压栗，14-制冷机，15-输气管线，16-阀门，17水龙头，18-流量计，2-处理系统，21-缸体，22-磁控管，23-收集筒，24-电动转轴，25-喷头，26-收集口，27-抽气栗，28-集输管线，29-收集箱，210-滚筒。
【具体实施方式】
[0029]下面结合附图对本发明做进一步说明，但本发明的保护范围不局限于以下描述。
[0030]一种废弃油基钻井液处理装置，由驱替系统I和处理系统2组成。
[0031]所述驱替系统I包括氮气瓶11、二氧化碳气瓶12、增压栗13、制冷机14、输气管线15、阀门16、水龙头17和流量计18，氮气瓶、二氧化碳气瓶和水龙头并联到输气管线上，水龙头连接流量计，二氧化碳气瓶连接增压栗、制冷机和阀门。
[0032]所述处理系统2包括缸体21、磁控管22、收集筒23、电动转轴24、喷头25、收集口26、抽气栗27、集输管线28、收集箱29和滚筒210，缸体内部的顶部、侧壁和底部均装有磁控管，缸体内从上至下依次安装不少于三组由陶瓷制成的收集筒，收集筒内装有滚筒，滚筒两端分别与位于缸体侧壁的电动转轴连接，滚筒外壁为120到150目陶瓷材料，滚筒内壁有喷头和收集口，驱替系统的输气管线穿过缸体与滚筒中的喷头相连，滚筒又通过收集口与集输管线相连，集输管线连接收集箱，每条集输管线上均有抽气栗。
[0033]利用上述装置对废弃油基钻井液进行处理的方法，依次包括以下步骤:
[0034](I)向滚筒210内加入待处理废弃油基钻井液，将收集筒23和滚筒210装入到缸体21内，使滚筒两端与电动转轴24扣紧；
[0035](2)打开氮气瓶11，用氮气驱替收集筒23和滚筒210内的空气，使氮气瓶的压力降低大约0.1MPa左右，关闭氮气瓶；
[0036](3)打开二氧化碳气瓶12，开启增压栗13，将目标压力设置为7.8MPa，开启制冷机14，将目标温度设置为4°C;
[0037](4)待二氧化碳处于超临界状态后，开启阀门16，让超临界二氧化碳进入缸体内的滚筒；
[0038](5)启动电动转轴，使滚筒转动，转速控制在1000r/min到1400r/min之间，将废弃油基钻井液中的油相物质甩到收集筒与滚筒之间的空隙中；
[0039](6)启动抽气栗27，将萃取了油相物质的超临界二氧化碳通过集输管线28进入收集箱29，使萃取出的油相物质凝结在收集箱内，Ih后关闭二氧化碳气瓶、增压栗、制冷机、阀门和抽气栗；
[0040](7)将水龙头17接入自来水管线，打开水龙头，通过流量计18使水的流量控制在3L/min，并使滚筒内的废弃油基钻井液与水的质量比保持在7:3左右，关闭水龙头；
[0041](8)打开氮气瓶和抽气栗，使氮气进入滚筒内；
[0042](9)启动磁控管22，将微波频率设定在2.45GHz至2.65GHz之间，同时将电动转轴24的转速调整至10r/min到20r/min之间；
[0043](10)30min后关闭磁控管、抽气栗、电动转轴和氮气瓶；
[0044](11)打开缸体，卸下收集筒和滚筒，将处理后的废弃油基钻井液取出，再次重复使用。
【主权项】
1.一种废弃油基钻井液处理装置，由驱替系统(I)和处理系统(2)组成，其特征在于，所述驱替系统(I)包括氮气瓶(U)、二氧化碳气瓶(12)、增压栗(13)、制冷机(14)、输气管线(15)、阀门(16)、水龙头(17)和流量计(18)，氮气瓶、二氧化碳气瓶和水龙头并联到输气管线上，水龙头连接流量计，二氧化碳气瓶连接增压栗、制冷机和阀门；所述处理系统(2)包括缸体(21)、磁控管(22)、收集筒(23)、电动转轴(24)、喷头(25)、收集口(26)、抽气栗(27)、集输管线(28)、收集箱(29)和滚筒(210)，缸体内部的顶部、侧壁和底部均装有磁控管，缸体内从上至下依次安装不少于三组由陶瓷制成的收集筒，收集筒内装有滚筒，滚筒两端分别与位于缸体侧壁的电动转轴连接，滚筒外壁为120到150目陶瓷材料，滚筒内壁有喷头和收集口，驱替系统的输气管线穿过缸体与滚筒中的喷头相连，滚筒又通过收集口与集输管线相连，集输管线连接收集箱，每条集输管线上均有抽气栗。2.利用权利要求1所述的装置对废弃油基钻井液进行处理的方法，依次包括以下步骤: (1)向滚筒(210)内加入待处理废弃油基钻井液，将收集筒(23)和滚筒(210)装入到缸体(21)内，使滚筒两端与电动转轴(24)扣紧； (2)打开氮气瓶(11)，用氮气驱替收集筒(23)和滚筒(210)内的空气，使氮气瓶的压力降低大约0.1MPa左右，关闭氮气瓶； (3)打开二氧化碳气瓶(12)，开启增压栗(13)，将目标压力设置为7.8MPa，开启制冷机(14)，将目标温度设置为4°C; (4)待二氧化碳处于超临界状态后，开启阀门(16)，让超临界二氧化碳进入缸体内的滚筒; (5)启动电动转轴，使滚筒转动，转速控制在1000r/min到1400r/min之间，将废弃油基钻井液中的油相物质甩到收集筒与滚筒之间的空隙中； (6)启动抽气栗(27)，将萃取了油相物质的超临界二氧化碳通过集输管线(28)进入收集箱(29)，使萃取出的油相物质凝结在收集箱内； (7)将水龙头(17)接入自来水管线，通过流量计(18)使水的流量控制在3L/min，并使滚筒内的废弃油基钻井液与水的质量比保持在7:3左右，关闭水龙头； (8)打开氮气瓶和抽气栗，使氮气进入滚筒内； (9)启动磁控管(22)，将微波频率设定在2.45GHz至2.65GHz之间，同时将电动转轴(24)的转速调整至10r/min到20r/min之间； (10)30min后关闭磁控管、抽气栗、电动转轴和氮气瓶； (11)打开缸体，卸下收集筒和滚筒，将处理后的废弃油基钻井液取出，再次重复使用。
【文档编号】C02F9/10GK105923871SQ201610309151
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年5月10日
【发明人】蒲晓林, 马骉
【申请人】西南石油大学