专利名称：含油钻屑逆流洗涤脱油处理装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种脱油处理装置，尤其涉及含油钻屑逆流洗涤脱油处理装置。
背景技术：
在石油和天然气勘探开发过程中，在深井、水平井、复杂地层等作业过程中，使用 油基泥浆代替水基泥浆进行钻井作业具有许多优越性。但是油基泥浆的使用会在钻井过程 产生大量的含有基础油的钻屑带来许多环境问题，必须进行有效处理来满足法律法规和社 会要求。在钻井废弃物管理过程中，我们根据作业环境可以选择多种技术方案。焚烧、热解 吸附、固化和稳定化技术、生物降解技术、回注技术等，但是，这些技术有一个共同的缺点不 能有效回收钻屑中的基础油。在我们遵循的废弃物管理“4R”原则中，循环和再利用技术方 案是优先考虑和选择的。在处理处置钻屑的同时，回收和循环利用其中的基础油是我们这 项技术的重要特征。尽管前端的固相控制系统不断提高固液分离效率，但含油钻屑的含油率一般在 15-30%左右，基础油价格昂贵，对其进行有效回收可以产生很高的经济效益，减少损失和 作业成本。油基泥浆的粘度大，粘附性强、钻屑粒度细，故难以用机械的方法脱除。目前还未有有效的含油钻屑逆流洗涤脱油处理装置。
发明内容
本发明的目的在于克服已有技术的不足，提供一种能够保证钻屑达标排放，同时 保证基础油与溶剂有效分离、提高溶剂效率和洗涤效果的含油钻屑逆流洗涤脱油处理装置。为了达到上述目的，本发明的含油钻屑逆流洗涤脱油处理装置，它包括(a) 一级、二级以及三级洗涤器装置，所述的每级洗涤器装置包括一台底部设置有 钻屑和溶剂入口以及顶部设置有洗涤液出口的洗涤器，与所述的洗涤器洗涤液出口相连的 一台离心机，所述的一级洗涤器钻屑入口依次与一级输送装置相连，所述的一级、二级以及 三级离心机的固相出口分别通过二级、三级以及四级输送装置与二级、三级洗涤器以及一 台干燥器的入口相连，所述的一级、二级以及三级洗涤器的溶剂入口分别通过其上装有一 级、二级、三级溶剂泵的管线与二级、三级离心机的液相出口以及溶剂罐的出口相连，干燥 器的气相出口通过换热器与所述的溶剂罐的入口相连；(b) 一座顶部连接有冷凝器、与所述的冷凝器相连的回流罐，底部连接有再沸器的 精馏塔，该精馏塔的塔顶出口通过所述的冷凝器与所述的溶剂罐的入口相连，所述的一级 离心机的液相出口通过物料管线与精馏塔的入料口相连，再沸器的塔底出口通过出油管与 基础油换热器相连，所述的再沸器与热源换热器相连。本发明装置与现有技术比较在本装置中含油钻屑分三次洗涤，钻屑的运动方向 与溶剂的运动方向相反，提高溶剂效率和洗涤效果。
图1是本发明的含油钻屑逆流洗涤脱油处理装置的系统示意图；图2是图1所示的含油钻屑移动处置模块的立体安装结构示意图；图3是图1所示的处理装置中采用的脉冲管的结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。如图1所示，本发明含油钻屑逆流洗涤脱油处理采用的装置包括(a) —级、二级 以及三级洗涤器4、7、9，每级洗涤器都是采用包括一台底部设置有钻屑和溶剂入口以及顶 部设置有洗涤液出口的洗涤器，一级、二级、三级洗涤器4、7、9的洗涤液出口分别相连有一 级离心机5、二级离心机8、三级离心机10，一级洗涤器4的钻屑入口与一级输送装置3相 连，一级、二级以及三级离心机5、8、9的固相出口分别通过二级、三级以及四级输送装置
12、13、14与二级、三级洗涤器7、9以及一台干燥器11的入口相连，一级、二级以及三级洗涤 器4、7、9的溶剂入口分别通过其上装有一级、二级、三级溶剂泵15、16、17的管线与二级、三 级离心机8、10的液相出口以及溶剂罐1的出口相连，干燥器11的气相出口通过第二换热 器19与溶剂罐1的入口相连；(b)精馏塔6，精馏塔6顶部连接有冷凝器24、冷凝器24通 过第三换热器20与回流罐21相连，精馏塔6底部连接有再沸器22，精馏塔6的塔顶出口 通过冷凝器24与溶剂罐1的入口相连，一级离心机5的液相出口通过物料管线与第一换热 器18相连，第一换热器18的出口与精馏塔6的入料口相连，再沸器22的塔底出口通过出 油管与基础油换热器23相连。如图2所示，本装置还包括一个三层框架结构，一级、二级和三级溶剂泵15、16、 17，一级、二级、三级、四级输送装置3、12、13、14和一级、二级、三级离心机5、8、9设置在框 架结构的第一层上，精馏塔6的塔底的再沸器22以及再沸器22的第一换热器18和干燥器 11设置在框架结构的第二层上，精馏塔6的塔顶冷凝器24、与冷凝器24相连的回流罐21 和与干燥器11相连的换热器19、基础油换热器23以及溶剂罐1设置在框架结构的第三层 上，一级、二级和三级洗涤器4、7、9设置在第一层和第二层上，精馏塔6设置在第一层至第 三层上。这样的结构设置的主要优点在于占地面积和空间占用小，便于移动到不同的工作 地点和环境，提高设备的使用效率，减少废弃物转运的成本，从而减少废弃物处理的成本。如图3所示，上述一级洗涤器4、二级洗涤器7和三级洗涤器9采用脉冲管洗涤器， 该脉冲管洗涤器包括有洗涤混合液出口 al、含钻屑混合液入口 a2和洗涤液入口 a3。脉冲 管洗涤器包括多个依次连接的变径管，每一变径管包括中间圆管，在中间圆管的两端分别 依次连接有一个锥管和一个直径小于中间圆管的圆管。脉冲管洗涤器特点是不用搅拌靠管 道的扩张与收缩完成混合与洗涤过程。本发明采用的离心机5、8、9可以为卧式离心机，第一、二、三、四级输送装置3、12、
13、14可以为螺杆泵，干燥器11可以为双螺旋连续干燥机。溶剂罐1中加入的一次洗涤剂 溶剂为溶剂油、石油醚、乙酸乙酯、乙酸丁酯、醋酸已酯、正己烷中的至少一种。根据上述结构，本发明含油钻屑逆流洗涤脱油处理方法具体包括如下步骤(a)在溶剂罐1中加入一次洗涤剂溶剂；
(b)将含油钻屑通过振动筛2筛分后将其筛上物由螺旋输送机3送入一次洗涤过 程；(c) 一次洗涤过程包括从一级洗涤器4底部注入二次洗涤液溶剂以及上述的含油 钻屑筛上物，含油钻屑筛上物与二次洗涤液溶剂在一级洗涤器4混合、洗涤后，连续流出直 接进入一级离心机5以将钻屑与溶剂和油分离；(d)将从一级离心机5的固相排出口排出的钻屑送入二次洗涤过程并且其液相排 出口排出的液相送入精馏塔6;(e) 二次洗涤过程包括从二级洗涤器7底部注入从一级离心机5排出的钻屑以及 三次洗涤液溶，从一级离心机5排出的钻屑以及三次洗涤液溶在二级洗涤器7混合、洗涤 后，连续流出直接进入二级离心机8以将钻屑与溶剂和油分离；二级离心机8固相排出口排 出的钻屑进入三级洗涤过程同时液相排出口的液相作为二次洗涤液溶剂进入一级洗涤过 程；(f)三级洗涤过程包括从三级洗涤器9底部注入从二级离心机8排出的钻屑以及 来自溶剂罐1的一次洗涤液溶剂，从二级离心机8排出的钻屑以及来自溶剂罐1的一次洗 涤液溶剂在三级洗涤器9混合、洗涤后，连续流出直接进入三级离心机10以将钻屑与溶剂 和油分离；三级离心机10固相排出口排出的钻屑进入干燥单元11并且三级离心机10的液 相排出口的液相作为三次洗涤液溶剂进入二级洗涤过程，经干燥单元11干燥后排出的固 相为清洁钻屑同时将在其内产生的气相经降温送入溶剂罐1作为一次洗涤液溶剂；(g)从一级离心机5液相排出口排出的液相是溶剂与基础油的混合液，将混合液 送入精馏塔6，经过精馏分离产生的轻馏分液相汇入溶剂罐1作为一次洗涤液溶剂循环使 用，较重的馏分为基础油回收储存用于新的钻井液配制。通过采用上述三级逆流洗涤处理，可以显著节约溶剂循环量和消耗量，进而节约系统的溶剂回收能耗。同时也显著提高清除率和洗涤效果。实验结果表明，逆流洗涤系统 节约溶剂40%左右，系统能耗减少30%，洗涤后钻屑的含油率减低到0.8%左右，达到国家 相关排放标准。
权利要求
含油钻屑逆流洗涤脱油处理装置，其特征在于，包括(a)一级、二级以及三级洗涤器装置，所述的每级洗涤器装置包括一台底部设置有钻屑和溶剂入口以及顶部设置有洗涤液出口的洗涤器，与所述的洗涤器洗涤液出口相连的一台离心机，所述的一级洗涤器钻屑入口依次与一级输送装置相连，所述的一级、二级以及三级离心机的固相出口分别通过二级、三级以及四级输送装置与二级、三级洗涤器以及一台干燥器的入口相连，所述的一级、二级以及三级洗涤器的溶剂入口分别通过其上装有一级、二级、三级溶剂泵的管线与二级、三级离心机的液相出口以及溶剂罐的出口相连，干燥器的气相出口通过换热器与所述的溶剂罐的入口相连；(b)一座顶部连接有冷凝器、与所述的冷凝器相连的回流罐，底部连接有再沸器的精馏塔，该精馏塔的塔顶出口通过所述的冷凝器与所述的溶剂罐的入口相连，所述的一级离心机的液相出口通过物料管线与换热器相连，换热器出口与精馏塔的入料口相连，再沸器的塔底出口通过出油管与基础油换热器相连，所述的再沸器与热源换热器相连。
2.根据权利要求1所述的含油钻屑逆流洗涤脱油处理装置，其特征在于它包括一个 三层框架结构，所述的一级、二级和三级溶剂泵，一级、二级、三级、四级输送装置和一级、 二级、三级离心机设置在所述的框架结构的第一层上，所述的精馏塔的塔底再沸器以及再 沸器的热源换热器和干燥器设置在所述的框架结构的第二层上，所述的精馏塔的塔顶冷凝 器、与所述的冷凝器相连的回流罐和与干燥器相连的第二换热器，与第一输送装置相连的 第一换热器以及溶剂罐设置在所述的框架结构的第三层上，所述的一级、二级和三级洗涤 器设置在所述的第一层和第二层上，所述的精馏塔设置在所述的第一层至第三层上。
3.根据权利要求1所述的含油钻屑逆流洗涤脱油处理装置，其特征在于所述的洗涤 器为脉冲洗涤管，所述的脉冲洗涤管包括多个依次连接的变径管，所述的每一变径管包括 中间圆管，在所述的中间圆管的两端分别依次连接有一个锥管和一个直径小于所述的中间 圆管的圆管。
4.根据权利要求1所述的含油钻屑逆流洗涤脱油处理装置，其特征在于所述的离心 机为卧式离心机。
5.根据权利要求1所述的含油钻屑逆流洗涤脱油处理装置，其特征在于所述的第一、 二输送装置为螺杆泵。
6.根据权利要求1所述的含油钻屑逆流洗涤脱油处理装置，其特征在于所述的干燥 单元为双螺旋连续干燥机。
全文摘要
本发明公开了一种含油钻屑逆流洗涤脱油处理装置，包括(a)一级、二级以及三级洗涤器装置，所述的每级洗涤器装置包括一台底部设置有钻屑和溶剂入口以及顶部设置有洗涤液出口的洗涤器，与所述的洗涤器洗涤液出口相连的一台离心机，所述的一级洗涤器钻屑入口依次与一级输送装置相连；(b)一座顶部连接有冷凝器、与所述的冷凝器相连的回流罐，底部连接有再沸器的精馏塔，该精馏塔的塔顶出口通过所述的冷凝器与所述的溶剂罐的入口相连。本发明装置与现有技术比较在本装置中含油钻屑分三次洗涤，钻屑的运动方向与溶剂的运动方向相反，提高溶剂效率和洗涤效果。
文档编号E21B21/06GK101832116SQ201010161329
公开日2010年9月15日 申请日期2010年4月28日 优先权日2010年4月28日
发明者张辉, 朱战兵, 李建隆, 莫成孝, 陈平, 项先忠 申请人:中国海洋石油总公司;中海油田服务股份有限公司;天津开发区兰顿油田服务有限公司