专利名称：废弃钻井液随钻处理成套设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种油田钻井过程中废钻井液随钻处理设备，特别 是涉及一种小型化废钻井液随钻处理成套设备。二、背景技术石油勘探开发过程会产生大量污染物，其中废弃钻井液是主要污染 物之一。废弃钻井液具有CODct值高、pH值超标、色度高、盐度高的特点，如果处理不当，就 会对环境造成严重污染。以前在陆地钻井作业时，一 般采用土池存储废弃钻井液及岩屑，这 样必然会对土壤、地下水造成污染。当前，人类赖以生存的地球环境越来越恶化，世界各国 人民和政府对地球环境保护都是分外的关注，对油气田钻井生产的环保要求越来越高，要 求对油气田钻井过程中产生出大量废弃钻井液必须进行有效的随钻处理，以避免周围的自 然环境遭受损害。现有的各种废弃钻井液随钻处理设备，因为体积大、结构复杂、效率低、耗能高、操 作复杂等原因在现场使用中不能很好地发挥作用，致使钻井液的随钻处理难于如愿进行。 因此，提供一种能对废弃钻井液进行有效的随钻处理的小型化高效率的设备就显得特别重要。
三、实用新型内容本实用新型针对废弃钻井液随钻处理的现状，提出一种专门用于油气田废弃钻井 液随钻处理的小型化设备，这种设备占地面积少、经济实用、操作方便、性能可靠、高效节 能，能较好地满足环保要求。本实用新型所采用的技术方案一种废弃钻井液随钻处理成套设备，主要由岩屑和废弃钻井液收送预分离装置、 岩屑清洗和钻井液固液分离装置及污水处理装置三部分组成，岩屑清洗与钻井液固液分离 装置包括一级振动筛、二级振动筛、钻井液脱稳罐、药品罐、加药计量泵、气动隔膜泵、污泥 污水罐、污泥污水泵、压滤机、滤液罐，岩屑和钻井液收送预分离装置的进料口连接钻井振 动筛，岩屑和钻井液收送预分离装置的岩屑和砂粒出口通过螺旋输送机连接岩屑清洗与钻 井液固液分离装置的一级振动筛，与所述一级振动筛连接设有二级振动筛，所述二级振动 筛的底流出口连接污泥污水罐，所述污泥污水罐中设有污泥污水泵，污泥污水泵的出口连 接一级振动筛；岩屑和钻井液收送预分离装置以及一级振动筛的废弃钻井液出口连接钻井 液脱稳罐，钻井液脱稳罐中设有搅拌机，并与之配套设有加药计量泵和药品罐，钻井液脱稳 罐中设有气动隔膜泵，气动隔膜泵出口连接压滤机，压滤机的污水出口连接滤液罐，滤液罐 中设有提升泵，所述提升泵出口连接污水处理装置。所述的废弃钻井液随钻处理成套设备，钻井液脱稳罐的下部为锥形；所述药品罐 包括调节剂罐、破稳剂罐和混凝剂罐，与三个药品罐相对应设置有三台搅拌机和三台加药 计量泵；压滤机采用两台厢式压滤机轮换工作，一台工作，一台备用。所述的废弃钻井液随钻处理成套设备，岩屑和钻井液收送预分离装置包括正反转 输砂机、料斗、料斗振动筛、砂水搅拌分离罐、螺旋输砂机、软管泵以及料斗潜水搅拌机；钻 井振动筛的岩屑和废钻井液出口连接正反转输砂机，正反转输砂机连接料斗振动筛，料斗振动筛的废弃钻井液出口连接料斗，料斗中设有软管泵，所述软管泵出口连接钻井液脱稳罐，料斗振动筛的岩屑和砂粒出口连接砂水搅拌分离罐，砂水搅拌分离罐的岩屑和砂粒出 口连接螺旋输砂机。所述的废弃钻井液随钻处理成套设备，污水处理装置包括污水脱稳气浮罐、滤液 氧化罐、滤液氧化罐搅拌机、缓冲罐、药品罐、药品罐搅拌机、加药计量泵、压滤机三、空气压 缩机、精细过滤器、两台液下泵、刮渣机、提升泵、气动隔膜泵二、溶气泵、过滤器上水泵、浮 渣泵、排污管线，岩屑清洗与钻井液固液分离装置的滤液罐中设置的提升泵出口连接污水 脱稳气浮罐，在所述提升泵的进口、出口处和静态混合器的侧口上分别配套设有调节剂、破 稳剂及混凝剂加药计量泵，与污水脱稳气浮罐匹配设有刮渣机，与刮渣机连接设有排污管 线，污水脱稳气浮罐并设有浮渣泵，浮渣泵出口连接岩屑清洗与钻井液固液分离装置的钻 井液脱稳灌；污水脱稳气浮罐设有溢流管连接滤液氧化罐，与滤液氧化罐匹配设有氧化剂 计量泵，滤液氧化罐中设有气动隔膜泵二，气动隔膜泵二出口连接压滤机三，压滤机三设有 出口连接缓冲罐，缓冲罐里设有上水泵，上水泵出口连接精细过滤器。本实用新型的积极有益效果1、本实用新型废弃钻井液随钻处理成套设备是基于对钻井生产的深入调研、分析 和计算而设计出的，主要由岩屑和废弃钻井液收送预分离装置、岩屑清洗和钻井液固液分 离装置及污水处理装置三部分组成。这三个组成部分是一个前后承接、互相配合的有机整 体，能较好的解决石油勘探开发过程产生的大量污染物对环境的污染问题。2、本实用新型废弃钻井液随钻处理成套设备技术方案成熟、结构简单，容易实施， 操作方便，经济实用，性能可靠，其推广使用，必将产生较好的经济效益和长远的社会效益。
图1-1 本实用新型一废弃钻井液随钻处理成套设备中的岩屑和废钻井液收送装 置主视结构示意图；图1-2 本实用新型一废弃钻井液随钻处理成套设备中的岩屑和废钻井液收送装 置俯视结构示意图；图2-1 本实用新型一废弃钻井液随钻处理成套设备中的岩屑清洗和废钻井液固 液分离装置主视结构示意图；图2-2 本实用新型一废弃钻井液随钻处理成套设备中的岩屑清洗和废钻井液固 液分离装置俯视结构示意图；图2-3 本实用新型一废弃钻井液随钻处理成套设备中的岩屑清洗和废钻井液固 液分离装置侧视结构示意图；图3-1 本实用新型一废弃钻井液随钻处理成套设备中的污水处理装置主视结构 示意图；图3-2 本实用新型一废弃钻井液随钻处理成套设备中的污水处理装置俯视结构 示意图；图3-3 本实用新型一废弃钻井液随钻处理成套设备中的污水处理装置侧视结构 示意图；图4 本实用新型一废弃钻井液随钻处理成套设备中的工艺流程示意图。五具体实施方式
实施例一本实用新型一废弃钻井液随钻处理成套设备主要由岩屑和废弃钻井液收送预分离装置、岩屑清洗和钻井液固液分离装置及污水处理装置三部分组成，岩屑和钻 井液接收输送预分离装置的主要作用是把从钻井振动筛接收来的岩屑和废弃钻井液稀释 后进行初步分离；岩屑清洗与钻井液固液分离装置的作用是对经岩屑和钻井液收送预分离 装置初步分离后的岩屑和砂粒进行清洗和固液分离；污水处理装置的作用就是对进入滤液 罐的污水进行处理。图4为本实用新型一废弃钻井液随钻处理成套设备的工艺流程示意图。本实施例一废弃钻井液随钻处理成套设备中的岩屑清洗与钻井液固液分离装置部分的结构如图 2-1、图2-2、图2-3所示。所述岩屑清洗与钻井液固液分离装置包括一级振动筛39和二级振动筛310、钻井 液脱稳罐319、钻井液脱稳罐搅拌机33、药品罐318、药品罐搅拌机316、加药计量泵20、滤液 输送泵21、气动隔膜泵22、污泥污水罐311、污泥污水泵313、压滤机一 23、压滤机二 24、滤 液罐34、滤液输送泵21。岩屑和钻井液收送预分离装置把从钻井振动筛接收来的岩屑和废 弃钻井液进行初步分离，分离出的岩屑由输砂机送入岩屑清洗与钻井液固液分离装置的一 级振动筛39，一级振动筛39筛出的岩屑和砂粒由导屑槽312送入二级振动筛310，岩屑在 二级振动筛上的经过清水喷淋清洗后被分离并由导屑板38排于地面。这些岩屑已经被洗 净，可以作为建筑材料加以使用；二级振动筛310的底流进入污泥污水罐311，并由污泥污 水泵313送入一级振动筛39进行处理；岩屑和钻井液收送预分离装置以及一级振动筛39 分离出的废弃钻井液进入钻井液脱稳罐319。在钻井液脱稳罐上设有搅拌机33，废弃钻井 液在这里经加药搅拌后实现脱稳，脱稳后的废弃钻井液由气动隔膜泵22送入压滤机一(或 压滤机二)中进行固液分离，分离出的固相成为无害化泥饼，脱出的污水进入滤液罐34，再 由提升泵送入污水处理装置进行处理。钻井液脱稳罐319的下部为锥形，这样钻井液中的 固相才能得到较好的沉降。所述药品罐包括调节剂罐、破稳剂罐和混凝剂罐，和三个药品罐相对应还有三台 搅拌机、三台加药计量泵和三个加药漏斗317。按照小样试验的结果向钻井液脱稳罐319中 依次和连续地加入适量的调节剂、破稳剂和混凝剂，并开动搅拌机33对加药后的钻井液进 行连续搅拌，以实现钻井液的脱稳。脱稳后的钻井液由气动隔膜泵22送入压滤机一(或压 滤机二)中进行固液分离。采用两台厢式压滤机，间歇轮换工作。当其中一台需要卸泥或 出现故障时，就通过转换阀门启动另一台压滤机工作，这样可以大大提高工作效率。压滤机 一(或压滤机二)卸下的泥饼已经实现了无害化，可作为烧制红砖的材料加以利用；由压滤 机一(或压滤机二)脱出的水进入滤液罐34，再由提升泵送入污水处理装置中继续进行处 理，也可以通过滤液输送泵21把滤液罐34中的滤后水送去清洗岩屑。图中标号35、31分别为岩屑清洗与钻井液固液分离装置的底座和顶部支架；32为 配电箱；37为压滤机液压站；314为储气罐，是污水处理装置中的空气压缩机所产生的压缩 空气的储存处，用来向气动隔膜泵22提供动力气源；315为排污管线。实施例二 参见图1-1、图1-2，图2-1、图2-2、图2-4，图4。本实施例废弃钻井液 随钻处理成套设备与实施例一不同的是进一步论述了采用的岩屑和钻井液收送预分离装置的具体结构。岩屑和钻井液收送预分离装置包括正反转输砂机1、料斗3、料斗振动筛5、砂水搅 拌分离罐8、螺旋输砂机9、软管泵一 4、软管泵二 7以及料斗潜水搅拌机6 ；从钻井振动筛 10排出的岩屑和废钻井液先进入正反转输砂机1，在这里可以用滤液输送泵将滤液罐中的 滤后水输送到正反转输砂机1中对岩屑和废钻井液进行稀释，岩屑和废钻井液在正反转输 砂机1的螺旋片12推动下被送入料斗振动筛5上进行初步的清洗和固液分离。料斗振动 筛5的底流(分离出的废钻井液)进入料斗3并被充分搅拌后再由软管泵送入钻井液脱稳 罐。料斗振动筛5排出的岩屑和砂粒进入砂水搅拌分离罐8被初步清洗后再由螺旋输砂机 9送入一级振动筛。图1-1中标号2为喷淋水管，图1-2中标号13为正反转输砂机1的调 速机 ，14为冲洗水管。在钻井岩屑和砂粒比较少时，可以直接用软管泵把料斗和砂水搅拌罐中含少量固 相的废钻井液直接送入钻井液脱稳罐。本实用新型一废弃钻井液随钻处理成套设备还可以用来处理转换钻井液。这时可 以用软管泵把需要处理的转换钻井液直接送入钻井液脱稳罐，然后按照规定的工艺流程进 行处理就可以了。实施例三本实施例的废弃钻井液随钻处理成套设备与实施例二不同的是进一 步论述了其采用的污水处理装置的具体结构。参见图3-1、图3-2、图3-3，所述污水处理装置包括污水脱稳气浮罐419、滤液氧化 罐415、滤液氧化罐搅拌机416、排污管线413、缓冲罐417、药品罐410、药品罐搅拌机414、 加药计量泵423、压滤机三41、空气压缩机48、精细过滤器49、两台液下泵418、刮渣机421、 提升泵426、气动隔膜泵二 47、溶气泵420、过滤器上水泵46、浮渣泵422、药品罐排污管线 425。通过提升泵426把滤液罐里的污水送入污水脱稳气浮罐419，与此同时在提升泵 426的进口、出口处和静态混合器的侧口上分别用计量泵向污水中加入适量的调节剂、破稳 剂及混凝剂；溶气泵420的循环，能使污水脱稳气浮罐419里的污水中产生大量的微气泡， 这样，污水就能实现破稳和气浮。为了保证污水处理药剂发挥良好的的效果，在调节加药量 时一定要使污水的PH值保持在4 5之间。污水脱稳气浮产生的浮渣由刮渣机421刮入 排污管线并由浮渣泵422送回钻井液脱稳灌进行再处理；气浮后得到的较清的水通过污水 脱稳气浮罐419的溢流管进入滤液氧化罐415 ；通过计量泵向滤液氧化罐的污水中加入适 量的氧化剂。由于氧化罐具有较大的容积，可使污水在这里具有充分的氧化时间，从而去掉 其中的微生物和细菌，使污水的水质得到进一步提高。气动隔膜泵二 47把滤液氧化罐415 中的污水送入压滤机三41进行强制过滤。在污水进入气动隔膜泵二 47之前要向污水中加 入一定量的碱液，以便把污水的PH值调节到标准规定的6 9之间。压滤机三41卸下的泥饼也达到了无害化的要求，可以用来烧制红砖或作他用；压 滤机三脱出的水进入缓冲罐417，缓冲罐里的水再由上水泵送入精细过滤器49过滤。通过 气动隔膜泵二 47还可以把滤液氧化罐中不合格的污水送回钻井液脱稳罐里进行再处理。 如果需要，可以通过安装在缓冲罐上的液下泵把缓冲罐里的水提供给场地用水，或送往钻 井液脱稳罐作稀释钻井液用；一般情况下，是用上水泵把缓冲罐里的水送入精细过滤器进 行过滤的。由精细过滤器出来的水进入净化水罐，这样的水就达到了排放标准。[0035]空气压缩机48是驱动前后两台气动隔膜泵和对精细过滤器进行反吹用的。在泥 浆脱稳罐、气浮罐、滤液氧化罐以及每个药品罐上都设有排污(排空)管线，用于定期排出 罐底的固相沉积物，或排出罐里不用的液体。 图中标号43为净化水罐，44为压滤机液压站，45为污水处理装置底座，411、412分 别为污水处理装置的顶部和下部配电箱。
权利要求一种废弃钻井液随钻处理成套设备，主要由岩屑和废弃钻井液收送预分离装置、岩屑清洗和钻井液固液分离装置及污水处理装置三部分组成，其特征是岩屑清洗与钻井液固液分离装置包括一级振动筛、二级振动筛、钻井液脱稳罐、药品罐、加药计量泵、气动隔膜泵、污泥污水罐、污泥污水泵、压滤机、滤液罐，岩屑和钻井液收送预分离装置的进料口连接钻井振动筛，岩屑和钻井液收送预分离装置的岩屑和砂粒出口通过螺旋输送机连接岩屑清洗与钻井液固液分离装置的一级振动筛，与所述一级振动筛连接设有二级振动筛，所述二级振动筛的底流出口连接污泥污水罐，所述污泥污水罐中设有污泥污水泵，污泥污水泵的出口连接一级振动筛；岩屑和钻井液收送预分离装置以及一级振动筛的废弃钻井液出口连接钻井液脱稳罐，钻井液脱稳罐中设有搅拌机，并与之配套设有加药计量泵和药品罐，钻井液脱稳罐中设有气动隔膜泵，气动隔膜泵出口连接压滤机，压滤机的污水出口连接滤液罐，滤液罐中设有提升泵，所述提升泵出口连接污水处理装置。
2.根据权利要求1所述的废弃钻井液随钻处理成套设备，其特征是钻井液脱稳罐的 下部为锥形；所述药品罐包括调节剂罐、破稳剂罐和混凝剂罐，与三个药品罐相对应设置有 三台搅拌机和三台加药计量泵；压滤机采用两台厢式压滤机轮换工作，一台工作，一台备 用。
3.根据权利要求1或2所述的废弃钻井液随钻处理成套设备，其特征是岩屑和钻井 液收送预分离装置包括正反转输砂机、料斗、料斗振动筛、砂水搅拌分离罐、螺旋输砂机、软 管泵以及料斗潜水搅拌机；钻井振动筛的岩屑和废钻井液出口连接正反转输砂机，正反转 输砂机连接料斗振动筛，料斗振动筛的废弃钻井液出口连接料斗，料斗中设有软管泵，所述 软管泵出口连接钻井液脱稳罐，料斗振动筛的岩屑和砂粒出口连接砂水搅拌分离罐，砂水 搅拌分离罐的岩屑和砂粒出口连接螺旋输砂机。
4.根据权利要求1所述的废弃钻井液随钻处理成套设备，其特征是污水处理装置包 括污水脱稳气浮罐、滤液氧化罐、滤液氧化罐搅拌机、缓冲罐、药品罐、药品罐搅拌机、加药 计量泵、压滤机三、空气压缩机、精细过滤器、两台液下泵、刮渣机、提升泵、气动隔膜泵二、 溶气泵、过滤器上水泵、浮渣泵、排污管线，岩屑清洗与钻井液固液分离装置的滤液罐中设 置的提升泵出口连接污水脱稳气浮罐，在所述提升泵的进口、出口处和静态混合器的侧口 上分别配套设有调节剂、破稳剂及混凝剂加药计量泵，与污水脱稳气浮罐匹配设有刮渣机， 与刮渣机连接设有排污管线，污水脱稳气浮罐并设有浮渣泵，浮渣泵出口连接岩屑清洗与 钻井液固液分离装置的钻井液脱稳灌；污水脱稳气浮罐设有溢流管连接滤液氧化罐，与滤 液氧化罐匹配设有氧化剂计量泵，滤液氧化罐中设有气动隔膜泵二，气动隔膜泵二出口连 接压滤机三，压滤机三设有出口连接缓冲罐，缓冲罐里设有上水泵，上水泵出口连接精细过滤器
专利摘要本实用新型涉及一种油田钻井过程中废钻井液随钻处理设备。一种废弃钻井液随钻处理成套设备，含有岩屑和废弃钻井液收送预分离装置、岩屑清洗和钻井液固液分离装置及污水处理装置，岩屑和钻井液收送预分离装置通过螺旋输送机连接岩屑清洗与钻井液固液分离装置的一级振动筛，与所述一级振动筛连接设有二级振动筛，二级振动筛的底流出口连接污泥污水罐；岩屑和钻井液收送预分离装置以及一级振动筛的废弃钻井液送入钻井液脱稳罐，钻井液脱稳罐中设有气动隔膜泵连接压滤机，压滤机的污水出口连接滤液罐，所述滤液罐中设有提升泵，所述提升泵出口连接污水处理装置。本实用新型结构简单，性能可靠，其推广使用，必将产生较好的经济效益和长远的社会效益。
文档编号E21B21/06GK201567987SQ200920091118
公开日2010年9月1日 申请日期2009年6月26日 优先权日2009年6月26日
发明者郭学峰 申请人:濮阳市天地人环保工程技术有限公司