一种钻井岩屑及泥浆制成制砖原料的处理装置的制作方法

本发明属于泥浆处理装置，具体涉及一种钻井岩屑及泥浆制成制砖原料的处理装置，该技术方案针对油气田勘探钻井所产生的岩屑和污泥无法得到充分利用而造成环境被污染而开发研制，广泛应用于新型砖瓦生产行业领域。

背景技术：

1、石油天然气是我国重要的能源之一，每年开采石油约2亿吨。近年来，天然气开采量逐年上升，已达到1.9亿立方米。在开采中均是通过钻井设备来完成。在石油天然气勘探、开发、钻探以及采油管线穿越过程中，井筒内需要使用大量的钻井液即清水、泥浆、泡沫溶液以及压缩空气等润滑介质进行润滑作业将岩屑带出地面。据有关数据统计，我国每年因钻井所产生的泥浆和岩屑约为12.5亿立方，所含成分复杂多样，含有矿物油、酚类化合物及重金属等，其浸出液有较高毒性。加之油气开发废弃物在油田开采作业点就地固化的方法因存在固化剂与钻采钻井废弃物难以搅拌均匀、固化质量难以控制、环保监测困难、后续处置费用较高等问题被严格限制使用。在油田开采作业点采用就地直接填埋法虽然成本低廉、实施操作简便，但填埋后的各类钻采钻井废弃物中有害成分会长期影响地表植物生长，污染填埋区周围土壤、水源，破坏生态环境，长期堆积会造成地表植被的严重破坏，污染土壤和水源，危及人类的生存。已不能适应新的《中华人民共和国环境保护法》及《石油天然气开采业污染防治技术政策》等相关法律法规政策的要求。

2、因此，油田钻井废弃泥浆的处理，除了在安全工程方面需要予以重视，在废弃泥浆的后续处理方面也需要更加科学有效的方法及工艺加以利用。

3、石油钻井岩屑及泥浆的产生及现状：石油钻井岩屑及泥浆是指在油气开发过程中所有固、液钻井废弃物的混合体，主要由钻井废弃泥浆、废弃钻井液、钻井废水、钻屑及压裂作业返排液等组成，是一种含粘土、加重材料、各种化学试剂、污水、污油及钻屑等的多相稳定悬浮胶体体系，是石油天然气开发过程中影响生态环境的主要钻井废弃物之一。随着油气田开发的逐步深入，钻采、钻井废弃物的产生量也不断增大，这些钻采、钻井废弃物对区域环境质量影响较大，尤其对生态环境影响带来严重危害。

4、2019年6月，根据《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》《中华人民共和、国水污染防治法》、《陕西省煤炭石油天然气开发环境保护管理条例》、陕西省生态环境保护厅关于《进一步加强陕北地区油气开采钻井废弃物污染防治的指导意见》等相关规定，要求各采油厂(作业区)要以产能项目统筹规划油气开发废弃物集中处置项目，按照“分类收集、分类处置”的原则，以不低于10km服务半径自建、联建或者委托有资质的第三方企业建设集中处置场所，降低油气开发活动对周边环境的污染，严禁随井布点、就地填埋。

5、石油钻井岩屑及泥浆成分分析：

6、针对石油钻采岩屑及泥浆的资源利用，首先，对其成分的烧失量及含有的成分进行分析。监测分析如下：

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9、将分析对象依据《耐火原料》国家标准(gb/t16399-1996-6)，按四分法取样，准确称取1g试样，置于已灼烧恒重的瓷坩埚中，将盖斜置于坩埚上，放在高温炉内从低温开始逐渐升高温度，在950～1000℃灼烧15～20min，取出坩埚，置于干燥器中冷至室温。称量如此反复灼烧，直至恒重后测定，其固分含量为19.1％。然后测定出所含9种化学成分，所含成分情况所具有的特性见面下表：

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11、从图5中可以看出，二氧化硅在岩屑中占比达到了44.39％，其次是三氧化二铝占到11.84％，氧化钙次之，占到10.41％。从成分表现特性来看，二氧化硅属酸性，对应水化物为硅酸。

12、烧结砖原料成分指标要求图下表所示：

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14、依据《真空挤出机》(jc/t343-2021)挤出成型指数参数和原料成分塑性要求与岩屑化验结果对比，主要所含二氧化硅成分44.39％接近55-70％，其次三氧化二铝11.84％在标准参数区间之内，氧化钙10.41％接近该标准限制范围，其余所含成分均在控制范围之内。充分说明钻井岩屑通过加入脱水泥浆粘合剂改良后，完全具备作为生产节能环保型烧结墙砖的理想原料，使废弃物资源得到充分利用。

15、基于上述原因，因此急需一种将石油钻井岩屑及泥浆处理成制砖用原料的装置。

技术实现思路

1、本发明解决的技术问题：提供一种钻井岩屑及泥浆制成制砖原料的处理装置，本发明针对钻井岩屑和泥浆废弃物而设计一种处理装置，使处理后的泥浆满足加工生产节能环保型多孔墙砖的使用要求，使废弃物资源得到充分利用，不仅节约了当地粘土资源，而且消化处置了废弃有害物质，保护了周边农作物和生态环境，同时促进了新型墙材工业高质量发展。

2、为达到上述目的，本发明采用的技术方案：

3、一种钻井岩屑及泥浆制成制砖原料的处理装置，包括依次排列布置且用于对泥浆岩屑进行分离沉淀处理的蓄浆池、处理分离池和泥水池，所述蓄浆池高于处理分离池，所述处理分离池高于泥水池；还包括用于对泥浆进行脱水细碎的旋转离心脱水装置；

4、所述蓄浆池上部边沿与处理分离池位置对应处设有蓄浆池出口；

5、所述处理分离池上部边沿与泥水池位置对应处设有泥水出口；所述处理分离池一边设有油污收集筒，所述处理分离池上部边沿与油污收集筒位置对应处设有油污溢出口，所述油污溢出口下边沿高于泥水出口下边沿；所述处理分离池底部设有沉淀泥浆出口；所述处理分离池内部设有震荡搅拌装置。

6、对上述方案的进一步限定，所述处理分离池内的震荡搅拌装置包括电机搅拌支架，所述电机搅拌支架固定在处理分离池内腔上部，所述电机搅拌支架中心固定有震荡搅拌电机，所述震荡搅拌电机上朝下的输出轴上连接有转轴，所述转轴下端转动支撑在处理分离池底部中心，所述转轴中部固定连接有震荡叶片，所述转轴下部固定有搅拌齿。

7、对上述方案的进一步限定，所述处理分离池的泥水出口上设有排放闸门。

8、对上述方案的进一步限定，所述旋转离心脱水装置包括支撑底座，所述支撑底座上部为斜面，所述支撑底座上部斜面上固定有斜置的固定筒体，所述固定筒体内部中心轴向转动支撑有传动轴，所述支撑底座一端上部设有设有用于驱动传动轴转动的电机驱动装置，所述固定筒体内部同轴套有转动离心筛，所述转动离心筛中心固定在传动轴上，所述传动轴前端固定设有干燥风叶，所述固定筒体内壁上圆周均布有多个用于对转动离心筛进行敲击的筛网敲击振动装置，所述固定筒体前端上部设有进料口，所述固定筒体后端下部设有出料口，所述固定筒体后端下部设有泥水收集管，所述固定筒体后端一周均布有多个排风孔。

9、对上述方案的进一步限定，所述电机驱动装置包括固定在支撑底座上面前部的电机，所述电机输出轴上设有主动皮带轮，所述传动轴前端从固定筒体前端伸出且其上固定有被动皮带轮，所述主动皮带轮和被动皮带轮通过传动皮带连接。

10、对上述方案的进一步限定，每组所述筛网敲击振动装置包括筛网弹性振动板，所述筛网弹性振动板倾斜设置且通过连接弹簧与固定筒体内壁固定连接，所述转动离心筛外表面上圆周均布有多个筛网振动挡板，所述筛网振动挡板为长条板结构且沿转动离心筛外表面上轴向固定。

11、本发明与现有技术相比的优点：

12、本方案针对钻井岩屑和泥浆废弃物而设计一种处理装置，将钻井泥浆和岩屑排进蓄浆池，贮蓄到一定高度可自行流入处理分离池，处理分离池中的震荡搅拌装置使油污上浮漂移出处理分离池流进油污收集装置，然后将剩余的泥水让其沉淀12-24小时，由泥水出口流入泥水池，可循环用于钻井液，得到重复利用，最后将沉淀后的底部泥浆和岩屑由底部出口排除送到地面堆放场通过旋转离心脱水装置脱水细碎堆放陈化作为理想的制砖原料。处理后的泥浆满足加工生产节能环保型多孔墙砖的使用要求，使这一废弃物资源得到充分利用。不仅节约了当地粘土资源，而且消化处置了废弃有害物质，保护了周边农作物和生态环境，同时促进了新型墙材工业高质量发展。