油气田钻井废弃泥浆处理装置的制作方法

本实用新型属于油气田钻井工程技术领域，具体涉及一种油气田钻井废弃泥浆处理装置。

背景技术：
油气田钻井废弃泥浆是一种含粘土、加重材料、各种化学泥浆处理剂和一定污油及钻屑的多项稳态胶体悬浮体系。其含有的烃类、盐类、各种聚合物、磺酸盐、某些金属离子等对环境危害极大，若不进行处理，必将对油气田周围环境和地下水造成严重的污染。随着人们环保意识的加强，油气田钻井废弃泥浆对环境的危害和影响备受关注，许多国家都已将其列为环保的一个重要项目来研究。油气田钻井废弃泥浆治理的目的：一是消除污染，保护环境；二是回收利用，化害为利。近年来，国内外已开展了不少的工作，并取得了一定的成效，主要是采用化学絮凝方式、固化处理方式、填埋方式和干燥焚烧方式，这些方式均存在一定的缺点。化学絮凝方式是将油气田钻井废弃泥浆经化学絮凝处理后达到环保要求可直接排放，或循环应用于配置泥浆，但一直以来缺少高效经济的絮凝剂，即使要处理达标，成本也高，处理难度也大。固化处理方式是现今油气田生产企业广泛使用的一种方法，它是向油气田钻井废弃泥浆中加入以水泥为主体材料的固化剂，使其转化成类似土壤或胶结强度很大的固体，就地填埋或用作建筑材料等。从技术上来看，通过固化，泥浆中的污染物绝大部分被固定在处理团中，经由固化处理后的废弃泥浆基本能达到无害化的要求。但是从长远来看固化块对环境具有一定的安全隐患，固化处理也存在二次环境污染的风险。而且从对资源利用和可持续发展的角度来说，此处置方式不是环境最友好的处理方式，其将消耗大量的固化剂，并且固化体难以与接受体(土壤)发生作用，形成当地性质相当的土壤。填埋方式则会对地表水、地下水和受其辐射的土壤有很大的影响。干燥焚烧方式由于燃烧控制条件要求高、处理成本高，而且会对空气造成二次污染也难以得到推广运用。

技术实现要素：
本实用新型的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种油气田钻井废弃泥浆处理装置，其克服了现有油田废弃物处理方式存在占地面积大、治理后废弃物多、实际达标差、效果低下等缺点，并有效地解决了常规处理方式存在二次污染、成本高、操作复杂的难题，实现了钻井废弃物无害化处理，处置混合物符合国家土壤质量的三级标准；且结构简单，各组件高度集成，装置占地面积小，可集中连续进行，提高了处理效率。为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种油气田钻井废弃泥浆处理装置，其特征在于：包括窑体，所述窑体包括从前至后依次设置的窑体头部、窑体中段和窑体尾部，所述窑体中段与窑体头部和窑体尾部均转动连接，所述窑体中段的下方设置有用于带动其回转的回转驱动机构，所述窑体头部的内腔为窑头燃烧室，所述窑体中段的内腔与窑体尾部的内腔和窑头燃烧室均相通，所述窑体头部的前部设置有煤粉下料管、物料下料管、煤粉进风管和物料进风管，所述煤粉进风管位于煤粉下料管的下方且与煤粉下料管的下端连通，所述物料进风管位于物料下料管的下方且与物料下料管的下端连通，所述煤粉下料管的上端安装有煤粉料斗，所述物料下料管的上端安装有物料料斗，所述煤粉进风管的进风口连接有煤粉鼓风机，所述物料进风管的进风口连接有物料鼓风机，所述煤粉进风管的出风口和物料进风管的出风口均与窑头燃烧室相通，所述窑体头部设置有点火口；所述窑体尾部的底部设置有出料口，所述窑体尾部的上部设置有排气口，所述排气口上连接有气体净化系统。上述的油气田钻井废弃泥浆处理装置，其特征在于：所述气体净化系统包括废气净化塔和引风机，所述废气净化塔的进气口与引风机的出气口连接，所述引风机的进气口与排气口连接。上述的油气田钻井废弃泥浆处理装置，其特征在于：所述回转驱动机构的数量为两个，两个所述回转驱动机构对称设置在窑体中段的左右两侧，所述回转驱动机构包括电机、减速机、前拖轮支座、后拖轮支座和传动轴，所述电机的输出轴与减速机的输入轴固定连接，所述减速机的输出轴与传动轴的后端固定连接，所述传动轴位于前拖轮支座与后拖轮支座之间且与前拖轮支座和后拖轮支座均转动连接，所述传动轴的前端固定安装有前拖轮，所述传动轴的后端固定安装有后拖轮，所述前拖轮位于前拖轮支座内，所述后拖轮位于后拖轮支座内，所述前拖轮和后拖轮均与窑体中段的外壁接触，所述窑体中段外固定有防止前拖轮窜动的前挡圈和防止后拖轮窜动的后挡圈，所述前挡圈位于前拖轮的前侧，所述后挡圈位于后拖轮的后侧。上述的油气田钻井废弃泥浆处理装置，其特征在于：所述煤粉下料管和物料下料管均为双层壁结构，所述煤粉下料管的双层壁之间形成煤粉下料管冷却腔，所述物料下料管的双层壁之间形成物料下料管冷却腔，所述煤粉下料管的上部设置有第一进水管和第一出水管，所述物料下料管的上部设置有第二进水管和第二出水管，所述第一进水管和第一出水管均与所述煤粉下料管冷却腔相通，所述第二进水管和第二出水管均与所述物料下料管冷却腔相通。上述的油气田钻井废弃泥浆处理装置，其特征在于：所述窑体尾部为双层壁结构，所述窑体尾部的双层壁之间形成窑体尾部冷却腔，所述窑体尾部的上部设置有窑尾进水口，所述窑体尾部的下部设置有窑尾出水口，所述窑尾进水口和窑尾出水口均与所述窑体尾部冷却腔相通，所述窑尾进水口与窑尾出水口之间连接有窑尾外置水箱和循环水泵，所述窑尾外置水箱的出水口与循环水泵的进水口连接，所述循环水泵的出水口与窑尾进水口连接，所述窑尾外置水箱的进水口与窑尾出水口连接。上述的油气田钻井废弃泥浆处理装置，其特征在于：所述窑体头部的横截面形状为圆形，所述窑体头部的后端固定有煤粉挡火墙，所述煤粉挡火墙的形状为半圆形，所述煤粉挡火墙、煤粉下料管、煤粉进风管和煤粉料斗均位于同一侧。上述的油气田钻井废弃泥浆处理装置，其特征在于：所述窑头燃烧室的底部为由前至后向下倾斜的倾斜结构，所述窑头燃烧室的底部倾斜面与水平面之间的夹角α为5°～10°。上述的油气田钻井废弃泥浆处理装置，其特征在于：所述窑体中段的内腔为圆台形内腔，所述圆台形内腔的小端与窑头燃烧室连通，所述圆台形内腔的大端与窑体尾部的内腔连通，所述圆台形内腔的斜面与水平面之间的夹角β为3°～8°。上述的油气田钻井废弃泥浆处理装置，其特征在于：所述煤粉下料管、物料下料管、煤粉进风管和物料进风管均位于窑体头部内，所述煤粉下料管和物料下料管均竖直布设，所述煤粉进风管和物料进风管均水平布设，所述出料口由前至后向下倾斜设置。上述的油气田钻井废弃泥浆处理装置，其特征在于：所述窑体头部和窑体尾部均包括由外向内依次设置的钢筒层、耐火砖层和耐火涂层，所述窑体的下方设置有窑头固定基座，所述窑体头部和窑体尾部均支撑安装在窑头固定基座上，所述电机、减速机、前拖轮支座和后拖轮支座均固定安装在窑头固定基座上。本实用新型与现有技术相比具有以下优点：1、本实用新型克服了现有油田废弃物处理方式存在占地面积大、治理后废弃物多、实际达标差、效果低下等缺点，并有效地解决了常规处理方式存在二次污染、成本高、操作复杂的难题，实现了钻井废弃物无害化处理，处置混合物符合国家土壤质量的三级标准。2、本实用新型在钻井过程中可实时收集处理废弃物，不产生二次环境污染，适应了当前日益加强的环保需求；且生产的最终固型废弃物堆放体积小，并可回收再利用。3、本实用新型处理废弃物工艺简化、处理效率高，生产成本低，能量利用率高，做到了节能环保无害化处理；装置结构简单，各组件高度集成，占地面积小，可集中连续进行，操作简单，劳动强度低，人员配备少。4、本实用新型采用撬装一体化式设计，易于装置的移动、组装，可随井队移动，实现随钻不落地处理，适应分散性和流动性的钻井作业。5、本实用新型对废气物的处理范围广，不仅可有效用于对油气田钻井废弃泥浆的无害化处理，也对可以用于其它类型、不同成分的废弃物处理过程中。下面通过附图和实施例，对本实用新型做进一步的详细描述。附图说明图1为本实用新型的结构示意图。图2为本实用新型窑体头部、煤粉料斗、物料料斗、煤粉下料管、物料下料管、煤粉鼓风机和物料鼓风机的位置关系示意图。图3为本实用新型窑体头部、煤粉挡火墙和窑头固定基座的位置关系示意图。图4为本实用新型窑体尾部、排气口、出料口、窑尾进水口和窑尾出水口的位置关系示意图。附图标记说明:1—煤粉鼓风机；2—鼓风机固定板；3-1—第一进水管；3-2—第二进水管；4-1—第一出水管；4-2—第二出水管；5—物料鼓风机；6—煤粉挡火墙；7—窑头固定基座；8—窑体头部；8-1—窑头燃烧室；9—耐火砖层；10—耐火涂层；11—窑体中段；12-1—前挡圈；12-2—后挡圈；13—排气口；14—窑体尾部；15—出料口；16-1—前拖轮支座；16-2—后拖轮支座；17-1—前拖轮；17-2—后拖轮；18—传动轴；19—减速机；20—电机；21—窑尾出水口；22—窑尾进水口；23—窑尾外置水箱；24—引风机；25—废气净化塔；25-1—净化塔出气口；26—煤粉料斗；27—物料料斗；28—煤粉下料管；29—煤粉进风管；30—物料进风管；31—物料下料管；32—点火口；33—循环水泵。具体实施方式如图1和图2所示，本实用新型包括窑体，所述窑体包括从前至后依次设置的窑体头部8、窑体中段11和窑体尾部14，所述窑体中段11与窑体头部8和窑体尾部14均转动连接，所述窑体中段11的下方设置有用于带动其回转的回转驱动机构，所述窑体头部8的内腔为窑头燃烧室8-1，所述窑体中段11的内腔与窑体尾部14的内腔和窑头燃烧室8-1均相通，所述窑体头部8的前部设置有煤粉下料管28、物料下料管31、煤粉进风管29和物料进风管30，所述煤粉进风管29位于煤粉下料管28的下方且与煤粉下料管28的下端连通，所述物料进风管30位于物料下料管31的下方且与物料下料管31的下端连通，所述煤粉下料管28的上端安装有煤粉料斗26，所述物料下料管31的上端安装有物料料斗27，所述煤粉进风管29的进风口连接有煤粉鼓风机1，所述物料进风管30的进风口连接有物料鼓风机5，所述煤粉进风管29的出风口和物料进风管30的出风口均与窑头燃烧室8-1相通，所述窑体头部8设置有点火口32；所述窑体尾部14的底部设置有出料口15，所述窑体尾部14的上部设置有排气口13，所述排气口13上连接有气体净化系统。制作时，在窑体头部8的外壁上固定鼓风机固定板2，将煤粉鼓风机1和物料鼓风机5均安装在鼓风机固定板2上；煤粉料斗26可拆卸安装在煤粉下料管28的上端，物料料斗27可拆卸安装在物料下料管31的上端；点火口32设置在窑体头部8的前侧壁上。如图1所示，所述气体净化系统包括废气净化塔25和引风机24，所述废气净化塔25的进气口与引风机24的出气口连接，所述引风机24的进气口与排气口13连接。工作时，由引风机24抽吸窑体内的气体，并将抽吸的气体送入废气净化塔25内进行净化处理。如图1所示，所述回转驱动机构的数量为两个，两个所述回转驱动机构对称设置在窑体中段11的左右两侧，所述回转驱动机构包括电机20、减速机19、前拖轮支座16-1、后拖轮支座16-2和传动轴18，所述电机20的输出轴与减速机19的输入轴固定连接，所述减速机19的输出轴与传动轴18的后端固定连接，所述传动轴18位于前拖轮支座16-1与后拖轮支座16-2之间且与前拖轮支座16-1和后拖轮支座16-2均转动连接，所述传动轴18的前端固定安装有前拖轮17-1，所述传动轴18的后端固定安装有后拖轮17-2，所述前拖轮17-1位于前拖轮支座16-1内，所述后拖轮17-2位于后拖轮支座16-2内，所述前拖轮17-1和后拖轮17-2均与窑体中段11的外壁接触，所述窑体中段11外固定有防止前拖轮17-1窜动的前挡圈12-1和防止后拖轮17-2窜动的后挡圈12-2，所述前挡圈12-1位于前拖轮17-1的前侧，所述后挡圈12-2位于后拖轮17-2的后侧。工作时，电机20带动减速机19转动，减速机19带动传动轴18转动，由于前拖轮17-1和后拖轮17-2均固定安装在传动轴18上，因此前拖轮17-1和后拖轮17-2均旋转，在前拖轮17-1和后拖轮17-2的作用下，窑体中段11回转运动。如图1和图2所示，所述煤粉下料管28和物料下料管31均为双层壁结构，所述煤粉下料管28的双层壁之间形成煤粉下料管冷却腔，所述物料下料管31的双层壁之间形成物料下料管冷却腔，所述煤粉下料管28的上部设置有第一进水管3-1和第一出水管4-1，所述物料下料管31的上部设置有第二进水管3-2和第二出水管4-2，所述第一进水管3-1和第一出水管4-1均与所述煤粉下料管冷却腔相通，所述第二进水管3-2和第二出水管4-2均与所述物料下料管冷却腔相通。煤粉下料管28和物料下料管31均为双层壁结构，且煤粉下料管28上设置第一进水管3-1和第一出水管4-1，物料下料管31上设置第二进水管3-2和第二出水管4-2，可对煤粉下料管28和物料下料管31实现冷却，防止窑头燃烧室8-1中的火焰对煤粉下料管28、物料下料管31造成损坏，以提高煤粉下料管28和物料下料管31的使用寿命。如图1和图4所示，所述窑体尾部14为双层壁结构，所述窑体尾部14的双层壁之间形成窑体尾部冷却腔，所述窑体尾部14的上部设置有窑尾进水口22，所述窑体尾部14的下部设置有窑尾出水口21，所述窑尾进水口22和窑尾出水口21均与所述窑体尾部冷却腔相通，所述窑尾进水口22与窑尾出水口21之间连接有窑尾外置水箱23和循环水泵33，所述窑尾外置水箱23的出水口与循环水泵33的进水口连接，所述循环水泵33的出水口与窑尾进水口22连接，所述窑尾外置水箱23的进水口与窑尾出水口21连接。窑体尾部14为双层壁结构，且窑体尾部14上设置窑尾进水口22和窑尾出水口21，并外设窑尾外置水箱23和循环水泵33，可实现对窑体尾部14循环冷却。如图1和图3所示，所述窑体头部8的横截面形状为圆形，所述窑体头部8的后端固定有煤粉挡火墙6，所述煤粉挡火墙6的形状为半圆形，所述煤粉挡火墙6、煤粉下料管28、煤粉进风管29和煤粉料斗26均位于同一侧。煤粉挡火墙6的作用是使得高温火焰集中喷射进入窑体中段11内，以提高火焰喷射效率。如图1所示，所述窑头燃烧室8-1的底部为由前至后向下倾斜的倾斜结构，所述窑头燃烧室8-1的底部倾斜面与水平面之间的夹角α为5°～10°，便于物料向后运动。如图1所示，所述窑体中段11的内腔为圆台形内腔，所述圆台形内腔的小端与窑头燃烧室8-1连通，所述圆台形内腔的大端与窑体尾部14的内腔连通，所述圆台形内腔的斜面与水平面之间的夹角β为3°～8°，便于物料排出。如图1所示，所述煤粉下料管28、物料下料管31、煤粉进风管29和物料进风管30均位于窑体头部8内，所述煤粉下料管28和物料下料管31均竖直布设，所述煤粉进风管29和物料进风管30均水平布设，所述出料口15由前至后向下倾斜设置。如图1所示，所述窑体头部8和窑体尾部14均包括由外向内依次设置的钢筒层、耐火砖层9和耐火涂层10，所述窑体的下方设置有窑头固定基座7，所述窑体头部8和窑体尾部14均支撑安装在窑头固定基座7上，所述电机20、减速机19、前拖轮支座16-1和后拖轮支座16-2均固定安装在窑头固定基座7上。耐火涂层10为氯酸盐水泥层、高铝水泥层、高铝骨料层、钢纤维增强耐火浇注料层、高铝粉层或硅微粉层。本实用新型的工作原理为：首先在煤粉料斗26内添加粉碎后的煤粉，在物料料斗27内添加需要处理的废弃物(油气田钻井废弃泥浆)，同时启动煤粉鼓风机1和物料鼓风机5，在煤粉鼓风机1的作用下将经煤粉下料管28落下的煤粉吹入窑头燃烧室8-1内；然后通过点火口32，将提前引燃的火把送入到窑头燃烧室8-1内，窑头燃烧室8-1内的煤粉瞬间被引燃，随着时间的延长，窑头燃烧室8-1的温度达到预处理废弃物的温度。启动电机20和减速机19，在电机20和减速机19的驱动下，窑体中段11在前拖轮17-1和后拖轮17-2的作用下回转，而窑体头部8和窑体尾部14是固定不转动的。此时，在物料鼓风机5的作用下将经物料下料管31落下的废弃物吹入窑头燃烧室8-1内。废弃物进入窑头燃烧室8-1内，点燃后的煤粉在窑头燃烧室8-1内产生高温火焰，高温火焰在向前喷射的过程中受到煤粉挡火墙6的阻挡作用，从未做挡火墙的另一边集中喷射进入窑体中段11内。同时，废弃物在物料鼓风机5的作用下向前喷射穿过高温火焰，在高温火焰中灼烧，部分物料被高温火焰瞬间灼烧成为陶土类物质，在此同时物料向后移动进入窑体中段11内，物料贴着窑体中段11内部随窑体中段11的转动而再次被高温火焰灼烧。由于窑体中段11的内腔呈3°～8°向后倾斜，因此物料继续向后移动进入窑体尾部14，然后通过窑体尾部14的出料口15排出。在引风机24的作用下，窑体内部产生的热气通过窑体尾部14上的排气口13排出，进入气体净化系统内进行空气净化处理，最后净化后的气体经净化塔出气口25-1排出。同时，循环水泵33打开，窑尾外置水箱23内部的水通过窑尾进水口22进入窑体尾部14的内腔，然后通过窑尾出水口21排出进入窑尾外置水箱23内进行循环。此水循环是为了更好的降低窑体尾部14内热气的温度和从出料口15排出的处理后物料的温度，便于物料与热气快速降温。以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。