一种钻井岩屑的无害化处理系统的制作方法

本实用新型涉及一种钻井岩屑无害化处理系统，属于钻井岩屑处理技术领域。

背景技术：

新疆区域油田开采中，全井深都有不同厚度的粗、中、细砂岩地层，表层地层中有泥岩层。据调查分析，粗中砂钻屑在总钻井废弃固相中比例较大，约为20％～40％。在钻井废弃泥浆不落地处理中，如果能将该部分污染物单独实现无害化处理，将有效地降低后续固液分离系统的负荷，同时减少后续单元设备的磨损以及堵塞。同时，在钻井一开与二开前期的快速钻井过程中，井队一级固控设备多存在跑浆情况，通过对跑浆的有效处理及回收，不但可以为井队节约生产成本，同时还能减少废气泥浆的处理量，降低环保处理成本。

而在西南地区气田开采过程中，表层以下多为岩层，钻井产生的废弃固相物中，岩屑比例高达50％以上，如果能有效地将岩屑在钻井废弃泥浆不落地处理系统前端完成达标处理，将更有效地降低后续处理单元的处理负荷及成本，且处理出来的岩屑为天然存在的物质，对环境没有危害性，可以作为井场建设用的岩屑铺设井场，实现废物的资源化利用。然而，在现有的钻井和完井处理过程中，还缺乏此类对钻井岩屑进行有效处理的技术。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种钻井岩屑的无害化处理系统，可实现对岩屑、沙粒进行分离、清洗以及脱水的无害化处理。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种钻井岩屑的无害化处理系统，其包括钻屑输送机以及依次与所述钻屑输送机相连设置的接收破碎槽、第一清洗滚筒、第一脱水滚筒、第二清洗滚筒以及第二脱水滚筒，其中，所述接收破碎槽设置有中心进料筒、出料口以及设置于所述接收破碎槽底部的搅拌组件；所述第一清洗滚筒包括沿所述第一清洗滚筒的内壁设置的第一滚筒筛网、与第一清洗滚筒内壁活动相连的第一钻屑提升板以及设置于第一清洗滚筒底部的外部的曝气清洗喷头；所述第一脱水滚筒包括沿第一脱水滚筒的内壁设置的第二滚筒筛网、与第一脱水滚筒的内壁活动相连的第二钻屑提升板以及设置于所述脱水滚筒的内部底部的高压空气吹扫系统。

进一步地：所述接收破碎槽整体呈倒锥形结构，且所述中心进料筒的上方设置有粗筛网。

进一步地：所述粗筛网为孔径为15-20mm的钢丝网。

进一步地：所述第一清洗滚筒连接有调速电机。

进一步地：所述第一钻屑提升板以及第二钻屑提升板的提升角度可调，且所述第一钻屑提升板以及第二钻屑提升板上设有滤水孔。

进一步地：所述第二清洗滚筒的结构与第一清洗滚筒的结构相同。

进一步地：所述第二脱水滚筒的结构与第一脱水滚筒的结构相同。

进一步地：所述处理系统还包括撬座，所述钻屑输送机、接收破碎槽、第一清洗滚筒、第一脱水滚筒、第二清洗滚筒以及第二脱水滚筒集成安装于所述撬座上。

进一步地：所述撬座为分格式箱体结构，所述接收破碎槽、第一清洗滚筒、第一脱水滚筒、第二清洗滚筒以及第二脱水滚筒分别设置于相应的箱体中。

进一步地：所述处理系统还包括设置于各箱体底部的刮泥机。

本实用新型的有益效果在于，本实用新型的处理系统，集钻井岩屑接收、分离、清洗、回收、输送等多种功能于一体，集成度高、体积小、占地小，可根据不同钻井阶段废弃物排出情况，灵活启动运行各处理设备，机动灵活，能耗低；不仅能够实现泥浆的资源化回收利用，同时可保证经处理后的钻屑干净清洁，含水率低，可直接用于铺垫井场或其它用途，而分离岩屑后的泥浆则可作为回用泥浆返回至井队固控系统循环利用，实现泥浆的无害化处理和循环利用的双重结果，在钻井泥浆处理领域具有重要的现实意义。

附图说明

图1示出了本实用新型所述的钻井岩屑的无害化处理系统的俯视图；

图2示出了本实用新型所述的钻井岩屑的无害化处理系统的剖视图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步说明。

如附图1和图2所示，本实用新型所述的钻井岩屑的无害化处理系统包括钻屑输送机10以及依次与所述钻屑输送机10相连设置的接收破碎槽4、第一清洗滚筒5、第一脱水滚筒6、第二清洗滚筒7以及第二脱水滚筒8，其中，所述钻屑输送机10可采用无轴螺旋输送机，且其运行转速为10-30rad/min。所述接收破碎槽4整体呈倒锥形结构，并设有中心进料筒41、出料口44以及设置于所述接收破碎槽4底部的搅拌组件42。井队一级固控排出的钻屑经所述中心进料筒41进入到所述接收破碎槽4的槽底部，并在搅拌组件42的搅拌桨叶的剪切力作用下，将地层中随泥浆排出的粘土块进行破碎，并在搅拌形成的离心力作用下，泥浆、钻屑以及泥土颗粒等生流到顶部，经由位于接收破碎槽4上部的出料口44排出并经钻屑输送机10送入所述第一清洗滚筒5中。优选的是，所述接收破碎槽4还设有位于中心进料筒41上方的粗筛网43，所述粗筛网43优选孔径为15-20mm的粗钢丝网，以拦截钻台井口随泥浆排出的杂物，防止对后续设备造成堵塞。此外，所述接收破碎槽4可采用碳钢防腐材质或者更高级的金属材质制成。

所述第一清洗滚筒5整体呈圆筒形结构，包括沿滚筒内壁设置的滚筒筛网51、与滚筒内壁活动相连的钻屑提升板52以及设置于所述滚筒底部的外部的曝气清洗喷头53。接收破碎槽4排出的泥浆混合物进入到所述第一清洗滚筒5中后，经由滚筒筛网51使得钻屑在清洗过程中与泥浆分离，优选的是，所述滚筒筛网51的过滤精度为60-200目；在所述滚筒筛网51对钻屑和泥浆进行分离的同时，经由设置于滚筒底部的外部的曝气清洗喷头53鼓入压缩空气，对所述第一清洗滚筒5底部的清洗液进行曝气清洗，从而对由所述滚筒筛网51隔离的第一清洗滚筒5内部的钻屑进行搅拌擦洗，洗掉的泥浆透过所述滚筒筛网51进入到第一清洗滚筒5底部的清洗液中。其中，所述曝气清洗喷头53可采用单膜式膜片喷头双排布置，间距为50-200mm，可根据间距和设备尺寸确定喷头个数。此外，所述第一清洗滚筒5还连接有调速电机，并在所述调速电机的带动下转动，此时，滚筒内部经分离清洗后的钻屑在安装于滚筒内壁的钻屑提升板52的作用下慢慢提升，并经由与所述第一清洗滚筒5相连的钻屑输送机10送入第一脱水滚筒6中。特别地，在本实用新型中，所述钻屑提升板52的提升角度可调，通过调整该提升角度，可调整钻屑提升板52上的钻屑颗粒的滑落高度。通过调整第一清洗滚筒5的转速，可调节第一清洗滚筒5的处理量、钻屑的清洗效果以及钻屑的含水率等。

所述第一脱水滚筒6整体也呈圆筒形，其结构与第一清洗滚筒5大致相同，包括滚筒筛网以及与滚筒内壁活动相连的钻屑提升板，不同之处在于，所述第一脱水滚筒6的内部底部设置有高压空气吹扫系统。经第一清洗滚筒5第一次清洗分离后的钻屑在第一脱水滚筒6的滚筒筛网的过滤作用下，将经第一次清洗分离后的钻屑上所粘附的清洗水进行滤除，而通过高压空气吹扫系统的空气的吹扫，使得粘附在钻屑颗粒表面的大部分水分滤干，以增强脱水效果，最大限度地降低钻屑颗粒表面所粘附的泥浆等污染物的量，从而降低钻屑在后续处理中的处理难度。经第一脱水滚筒6脱水处理后的钻屑同样也在钻屑提升板的提升作用下被送入与其相连的钻屑输送机10，并最终经由钻屑输送机10送入第二清洗滚筒7中。

所述第二清洗滚筒7与第一清洗滚筒5的结构及工作原理均相同，其不同之处在于对所述第一清洗滚筒5中所采用的清洗用水的结晶度不做任何要求，而所述第二清洗滚筒7内所采用的清洗液为净水。清洗过程中，可根据第二清洗滚筒7中钻屑的进料量以及清洗液的污染程度来调整第二清洗滚筒7中净水的补充量，而第二清洗滚筒7中处理产生的二次清洗液可经管道进入第一清洗滚筒5中作为清洗液回用。经第二清洗滚筒7二次清洗后的钻屑同样在设置于滚筒内壁的钻屑提升板的提升作用下被送入与其相连的钻屑输送机10，并最终由钻屑输送机10送入第二脱水滚筒8。

所述第二脱水滚筒8与第一脱水滚筒6的结构以及工作原理完全相同，经第二清洗滚筒7二次清洗后的钻屑在第二脱水滚筒8中进行二次脱水，脱水后的钻屑表面基本不粘附任何水分，并在设置于滚筒内壁的钻屑提升板的提升作用下送入与其相连的钻屑输送机10，并最终由钻屑输送机10送出后进行堆放或回用于井场铺垫。

在本实用新型中，为了进一步滤除钻屑中的水分，各处理滚筒中设置的钻屑提升板可采用冲孔板，即，所述钻屑提升板上具有用于滤除钻屑中水分的滤水孔，且其孔径优选为0.5mm。所述的钻井岩屑的无害化处理系统还可包括撬座11，上述接收破碎槽4、第一清洗滚筒5、第一脱水滚筒6、第二清洗滚筒7、第二脱水滚筒8以及钻屑输送机10可集成安装于该撬座11上。所述撬座11可采用分格式箱体结构，各清洗滚筒以及脱水滚筒对应设置于相应的箱体中，并且，与第一清洗滚筒5以及第二清洗滚筒7相对应的箱体内装有清洗液，以在满足钻屑的清洗要求的同时还可具有静止沉淀功能，以使得经清洗处理后产生的泥浆中的密度较大的不溶物沉淀到箱体的底部。为此，在本实用新型中，还可设置一位于各箱体的底部的刮泥机9，以收集沉积到箱体底部的细小泥沙并送入第一清洗滚筒5或其它的处理单元，如脱稳单元进行处理。而撬座11底部的岩屑可通过设置于撬座11底部的排渣口进行清理。此外，本实用新型所述的钻井岩屑无害化处理系统还包括设置于第一清洗滚筒5前端的泥沙提升泵2以及与各滚筒的曝气清洗喷头或空气吹扫系统相连的相应的鼓风机，例如，与第一清洗滚筒5的曝气清洗喷头53相连的第一鼓风机1。另外，所述系统还包括对各处理单元/设备进行电气化控制的电控箱3。

本实用新型已通过优选的实施方式进行了详尽的说明。然而，通过对前文的研读，对各实施方式的变化和增加也是本领域的一般技术人员所显而易见的。申请人的意图是所有这些变化和增加落在了本实用新型权利要求的保护范围中。相似的编号通篇指代相似的元件。为清晰起见，在附图中可能有将某些线、层、元件、部件或特征放大的情况。

本文中使用的术语仅为对具体的实施例加以说明，并非意在对本实用新型进行限制。除非另有定义，本文中使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)均与本实用新型所属领域的一般技术人员的理解相同。还须明确的是，除在本文中有明确的定义外，诸如字典中通常定义的术语应该解释为在本说明书以及相关技术的语境中可具有一致的意思，而不应解释的理想化或过分形式化。公知的功能或结构处于简要和清楚地考虑或不再赘述。