一种砂石分离装置的制作方法

文档序号:4981425阅读:239来源:国知局

专利名称::一种砂石分离装置的制作方法
技术领域
:本实用新型涉及一种砂石分离装置,特别涉及一种将砂石从废弃泥浆中分离出来的装置,可应用于油气田或矿山钻井过程中产生的废弃泥浆的处理,以及其他工业或生活废液废渣的处理。
背景技术
:长期以来,油气田钻井废弃泥浆的治理采用先集中收集到在钻机附近挖砌的废泥浆池中,再进行固化掩埋的方法处理。这种方法不仅占用了大量的土地资源,而且实际上并没有对危废物——钻井废弃泥浆(列入国家环保部2008固体危废物名录)进行无害化达标处理,即,其污染源始终存在,成为了对自然环境、地下水源以及生态的污染隐患。实现废弃钻井泥浆不落地连续达标处理是改变目前传统整体外排固化处理模式的一种有效方法,这种技术在国内石油钻井环保治理领域尚属空白。钻井废弃泥浆中30%是在钻井过程中钻井液从地下携带出的岩屑和砂石,这些岩屑和砂石由含有大量复杂化学药剂的泥浆所包裹,并随这些泥浆外排,成为了固体危废物。有必要将这些岩屑和砂石通过与泥浆分离并将其进行洗涤,使之达到无害化排放标准进行排放或回收再利用。这样,减少了钻井废弃泥浆外排物中固体颗粒物的总含量,降低了废弃泥浆的浆体稠度,使剩余废泥浆成为流动性较好的流体稀浆,进入下一道连续处理工艺程序进行处理,为实现整体废弃泥浆不落地(即,不再将废弃泥浆排放入废弃泥浆池中)达标处理起到了关键的作用。目前,市场上还没有一种能有效、持续地从钻机外排口处直接接收废弃泥浆,并将其中的钻屑(砂石)分离、净化排出的装置。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种将砂石从废弃泥浆中分离出来的装置,该装置可以将油气田钻井外排的废弃泥浆从钻机外排口处直接接收,并将废弃泥浆中30%以上的固体物分离、净化排出,同时,可使剩余浆体稠度降低成为较好的流动体,进入下一道连续处理工艺程序进行处理,从而实现废弃钻井泥浆不落地连续达标处理,改变目前传统整体外排固化处理模式,填补国内石油钻井环保治理领域的空白。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是—种砂石分离装置,包括一罐体和一置于罐体内的滚筒筛,其特征在于,该砂石分离装置还包括一螺旋输送机(又称绞龙),滚筒筛斜向放置,入筛口在高的一端,而出筛口在低的一端,出筛口接通所述螺旋输送机,螺旋输送机的出口位于罐体之外。含砂石的泥浆从高端的入筛口进入滚筒筛后,细的浆体滤过筛网进入罐体中,而钻屑砂石等大的颗粒物则通过低端的出筛口落入螺旋输送机中,通过螺旋输送机中螺旋片的提升,从螺旋输送机的出口排出。上述滚筒筛的倾斜角度以5-10度(指滚筒中心轴与水平方向的夹角)为宜,通常是采用角钢骨架,外围筛网,筛孔孔径大小一般是O.110mm,优选为15mm,筛孔孔径选择要适应后续泥浆脱干工序设备。如脱干设备选用真空带滤机,为提高泥浆的滤水性能应选取上限,脱干设备如果选择压式带滤机,为保护滤带应选取下限。在滚筒内一般设置多条具有一定螺旋角度的螺旋条,用以提升废弃泥浆然后抛落,加速泥浆团的溃解,例如设置12-20条螺旋角为10-15度的螺旋条。滚筒筛由电机通过减速机-皮带轮组成的传动机构减速后带动转动,传动机构一般设置在滚筒低端。上述螺旋输送机通常斜向放置,可位于滚筒筛的侧面,靠近滚筒低端,入口设在螺旋输送机低的一端,与滚筒筛的出筛口连接,而螺旋输送机的出口设在其高的一端。该螺旋输送机可采用管式无轴绞龙,管内设置螺旋片,带动管内螺旋片旋转的电机置于螺旋输送机顶端。螺旋输送机的底部为筛网状,在螺旋输送机的中部可加设一个或多个水洗喷淋口,对提升中的钻屑砂石进行喷淋洗涤,达到清洁的作用,同时洗涤产生的浆体也流入罐体中。上述砂石分离装置的罐体一般为箱形,在罐体底部设有泥浆泵,滤入罐体内的浆体由泥浆泵输出;在罐体中通常还设置一个或多个(如两个)搅拌器,使浆体保持流动。本实用新型的砂石分离装置在处理废弃钻井泥浆时,将罐体置于钻井泥浆外排口处或通过前延设备(如绞龙等)接收外排废弃泥浆,外排废弃泥浆进入罐体内的滚筒筛中,通过滚筒筛的滚动形成旋流,细的浆体滤过筛网进入滚筒筛外的罐体中,大的颗粒物(钻屑砂石)则落入螺旋输送机中,钻屑砂石经螺旋片提升,从螺旋输送机的出口排出。在螺旋输送机中部加设的水洗喷淋口,对提升中的钻屑砂石进行喷淋洗涤,达到清洁的作用,这样就将泥浆中的钻屑砂石分离洗涤出来,并且外排分离后的钻屑砂石可以达到排放标准,同时,可使剩余浆体稠度降低成为较好的流动体,通过罐体底部的泥浆泵输出,进入到下一道连续处理工艺程序进行处理。本实用新型的砂石分离装置不仅可以单独作为分离洗涤废弃泥浆中岩屑砂石的设备使用,而且还是废弃钻井泥浆不落地连续达标处理系统工艺中的关键组成设备。进一步的,该装置在处理废弃钻井泥浆时,由于废弃泥浆的进机高度可以设置得较低,使得钻井固控系统与废弃钻井泥浆不落地连续达标处理系统之间的泥浆机械传输更加便捷和顺畅。在钻井废弃泥浆不落地处理过程中,将废弃泥浆中的lmm以上的钻屑砂粒从浆体中分离出来,并通过洗涤后外排,达到国家环保要求的固废排放检测标准(执行检测方法GB5086.2-1997,固体废物浸出毒性,浸出方法一水平振荡法;执行标准《污水综合排放标准一-GB8978-1996》的一级指标),减少废弃泥浆外排量的30%以上。外排的钻屑砂石用于铺垫道路场地用,实现了环保、节能减排和废物利用。同时,可使剩余浆体稠度降低成为较好的流动体,使泥浆有可能进入到下一道连续处理工艺程序进行处理。此外,该装置还可以用于其他钻井、钻探工程(例如地质勘探、钻孔桥墩等)、泥水加压盾构法掘进(例如地铁、过江隧道、市政给排水等)废弃泥桨的处理,以及其他工业和生活废水废渣的处理,广泛适用于石油、冶金、矿山、煤炭、建筑、化工、电力、水利、交通等领域。图1是本实用新型实施例砂石分离装置的结构示意图。图2是图1中滚筒筛A-A方向的剖视图。图3是本实用新型实施例中绞龙的结构示意图。[0019]6.绞龙11.绞龙叶片16.绞龙入口具体实施方式以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。如图1所示,本实施例的砂石分离装置包括一箱形的罐体4;在罐体4内斜向设置一滚筒筛1,滚筒直径1400mm,长1400mm,倾斜角度10度,入筛口2在滚筒筛的高端,而出筛口5在低端,滚筒筛1通过电机经传动机构3带动转动;滚筒筛1侧面倾斜设置一螺旋输送机,即管式无轴绞龙6。图1中滚筒筛1A-A方向的剖面如图2所示,滚筒筛1是在一放射状的角钢骨架8外围筛网7构成。滚筒内还设有18条螺旋条9,螺旋角为10度,用以提升废弃泥浆,然后抛落。绞龙6的结构如图3所示,绞龙外壳10呈管状,一端为绞龙入口16,另一端为绞龙出口14,绞龙内安装有螺旋状绞龙叶片ll,绞龙叶片11通过绞龙短轴12连接安装于出口端的绞龙电机13,在绞龙的中部设有水洗喷淋口15。把该装置置于钻井泥浆外排口处接收外排废弃泥浆,外排废弃泥浆先由入筛口2进入罐体4内的滚筒筛1中,通过滚筒筛的滚动形成旋流,细的浆体滤过筛网进入泥浆箱即罐体4中,大的颗粒物(钻屑砂石)则经出筛口5落入设置在滚筒筛侧面的管式无轴绞龙6内,砂石从绞龙入口16进入绞龙内,通过绞龙电机13带动绞龙叶片11旋转,砂石在绞龙内部移动,同时被水洗喷淋口15喷出的水洗涤,最后从出口14排出。在管式绞龙6上加设的水洗喷淋口15对提升中的钻屑砂石进行喷淋洗涤,达到清洁的作用,这样就将泥浆中的钻屑砂石分离洗涤出来,使废弃泥浆中的30%固体物脱离浆体,并且外排分离后的钻屑砂石可以达到排放标准,同时,可使剩余浆体稠度降低成为较好的流动体,罐体中可设搅拌器使浆体保持流动状态,再通过泥浆泵输出罐体,进入到下一道连续处理工艺程序进行处理,真正实现废弃钻井泥浆不落地连续达标处理。下面表1和表2所列的是实际应用的砂石分离装置HD-III及其主要运行参数。表1.HD-III砂石分离机型号及其规格箱体尺寸(m)筛网(mm)筛孔(mm)泥浆处理量(t/h)HD-III3.6X1.6X1.101400X140000.1010510表2.HD-III砂石分离机主要参数2.入筛口7.筛网12.绞龙短轴3.传动机构8.角钢骨架13.绞龙电机4.罐体9.螺旋条14.绞龙出口5.出筛口10.绞龙外壳15.水洗喷淋口5<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>尽管为说明目的公开了本实用新型的实施例和附图,但是本领域的技术人员可以理解在不脱离本实用新型及所附权利要求的精神和范围内,各种替换、变化和修改都是可能的,因此,本实用新型的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。权利要求一种砂石分离装置,包括一罐体和一置于罐体内的滚筒筛,其特征在于,该砂石分离装置还包括一螺旋输送机,滚筒筛斜向放置,入筛口在高的一端,出筛口在低的一端,出筛口接通所述螺旋输送机,螺旋输送机的出口位于罐体之外。2.如权利要求l所述的砂石分离装置,其特征在于,所述滚筒筛为角钢骨架,外围筛网。3.如权利要求1所述的砂石分离装置,其特征在于,所述滚筒筛的筛孔孔径是0.110mm。4.如权利要求1所述的砂石分离装置,其特征在于,所述滚筒筛内设置有多条具有一定螺旋角度的螺旋条。5.如权利要求4所述的砂石分离装置,其特征在于,所述螺旋条为12-20条,螺旋角度为10-15度。6.如权利要求1所述的砂石分离装置,其特征在于,所述螺旋输送机斜向放置,入口设在螺旋输送机低的一端,与滚筒筛的出筛口连接,而出口设在螺旋输送机高的一端。7.如权利要求1所述的砂石分离装置,其特征在于,所述螺旋输送机为管式无轴绞龙。8.如权利要求1所述的砂石分离装置,其特征在于,所述螺旋输送机的底部为筛网状,中部设有一个或多个水洗喷淋口。9.如权利要求1所述的砂石分离装置,其特征在于,所述罐体底部设有泥浆泵。10.如权利要求1所述的砂石分离装置,其特征在于,所述罐体中设置一个或多个搅拌器。专利摘要本实用新型公开了一种砂石分离装置,包括一罐体和一置于罐体内的滚筒筛,其特征在于,该砂石分离装置还包括一螺旋输送机,滚筒筛斜向放置,入筛口在高的一端,出筛口在低的一端,出筛口接通所述螺旋输送机,螺旋输送机的出口位于罐体之外。含砂石的泥浆进入滚筒筛后,细的浆体滤过筛网进入罐体中,再进入到下一道工序进行处理;而钻屑砂石等大的颗粒物则落入螺旋输送机中,经螺旋片提升从螺旋输送机的出口排出。该装置不仅可以单独作为分离洗涤废弃泥浆中岩屑砂石的设备使用,而且还是废弃钻井泥浆不落地连续达标处理系统工艺中的关键组成设备。文档编号B01D21/02GK201437054SQ20092010771公开日2010年4月14日申请日期2009年4月24日优先权日2009年4月24日发明者司军,吕允谦申请人:北京国油联合油田技术服务有限公司
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