一种钻井液不落地一体化处理系统的制作方法

本实用新型涉及石油钻井辅助设备技术领域，特别涉及一种钻井液不落地一体化处理系统。

背景技术：

钻井液是用于钻井的一种循环流体，是钻探过程中，孔内使用的循环冲洗介质。钻井液具有携带和悬浮井筒中的岩屑、平衡地层压力、冷却润滑钻头和钻具、保护井壁和油气层以及提高钻井速度等功能，在钻井过程中具有非常重要的作用。

传统意义上的四级固控不能达到处理要求，只适用于钻进速度慢，钻井液循环量较小的情况下，也即通常所说的钻井泥浆小循环。如果遇到快速钻进的一开阶段，极端地层，固控设备故障等情况还需要在靠近钻井固控系统旁边，挖掘一个废弃钻井液储存池，用于钻井液大循环，收集废弃泥浆或者废弃固相。随着环保要求的提高，各开发区块逐渐或已经禁止泥浆坑的挖掘，都需要废弃泥浆的不落地实时处理。这就对钻机的固控系统提出了新的要求。目前针对新的环保要求，钻井现场涌现出了不同类别，不同体系的泥浆不落地装备，但存在的普遍问题或者不足是，在原有固控系统之外，重新安装泥浆不落地处理设备，被动的接收钻机固控系统排出的钻井泥浆，然后重复进行二次固液分离，需要额外的土地面积，也浪费了大量的电力和人力消耗。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型目的是为了克服现有技术泥浆不落地系统存在的缺陷，设计一种钻井液不落地一体化处理系统，系统连接点少，能够减少安装配套时间，节约安装费用。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种钻井液不落地一体化处理系统，包括锥形罐、功能罐、循环罐、应急装置、缓冲罐、振动筛、除砂器、除泥器和定位杠；

所述锥形罐的液相出口连通于所述功能罐的进口，所述功能罐的液相出口连通于所述循环罐的进口，所述锥形罐的固相出口连通于所述应急装置的进口；

所述缓冲罐和振动筛安装于所述锥形罐；

所述除砂器和所述除泥器安装于所述功能罐；

所述锥形罐和所述功能罐之间、所述功能罐和所述循环罐之间、以及所述锥形罐和所述应急装置之间均通过所述定位杠连接。

优选的，所述缓冲罐内设置有搅拌器。

优选的，还包括安装于所述锥形罐的渣浆泵，所述渣浆泵能够将所述锥形罐底部的钻井液通过所述缓冲罐送入所述振动筛。

优选的，所述功能罐内设置有中速离心机，所述循环罐内设置有高速离心机，所述中速离心机的转速低于所述高速离心机的转速。

优选的，所述应急装置包括应急罐、螺旋输送器、卧式搅拌器、渣浆泵和泥浆插板；

所述泥浆插板设置于所述螺旋输送器，且所述泥浆插板可活动使所述螺旋输送器的输入端部封闭或者连通于所述应急罐；

所述应急罐的出口连通于所述卧式搅拌器的进口；

所述渣浆泵能够将所述卧式搅拌器搅拌后的钻井液转入所述振动筛。

优选的，所述泥浆插板包括插板本体和链销；

所述插板本体上开设有定位孔，所述链销的一端用于同所述定位孔配合，另一端固定连接于所述螺旋输送器。

优选的，所述泥浆插板还包括导向桩和导向槽；

所述导向槽固定安装于所述螺旋输送器；

所述导向桩连接于所述插板本体，所述导向桩与所述导向槽配合紧密接触。

优选的，所述导向桩的长度大于所述插板本体的最大活动距离。

优选的，所述螺旋输送器、所述卧式搅拌器、所述渣浆泵和所述泥浆插板安装在所述应急罐上。

优选的，所述应急装置中接砂槽的横截面为U形。

从上述的技术方案可以看出，本实用新型提供的钻井液不落地一体化处理系统，其锥形罐、功能罐、循环罐和应急装置使用定位杠连接，可快速摆放设备，解决了现有技术中存在的连接部分多、安装繁琐、操作环节多和劳动强度大的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的钻井液不落地一体化处理系统的总图；

图2为本实用新型实施例提供的搅拌缓冲罐的结构示意总图；

图3为本实用新型实施例提供的搅拌缓冲罐的俯视结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的定位杠的结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的应急装置的结构示意总图；

图6和图7为本实用新型实施例提供的泥浆插板的结构示意总图；

图8和图9为本实用新型实施例提供的接砂槽的结构示意总图。

其中，1为锥形罐；2为功能罐；3为循环罐；

4为应急装置，41为应急罐，42为接砂槽，43为螺旋输送器，44为固化搅拌器，45为卧式搅拌器，46为渣浆泵，47为泥浆插板，471为插板本体，472为定位孔，473为链销，474为导向桩，475为导向槽；

5为缓冲罐；6为振动筛；7为渣浆泵；8为除砂器；9为除泥器；10为中速离心机；11为高速离心机；12为定位杠。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例提供的钻井液不落地一体化处理系统，其核心改进点在于，包括锥形罐1、功能罐2、循环罐3、应急装置4、缓冲罐5、振动筛6、除砂器8、除泥器9和定位杠12；其结构可以参照图1所示；

其中，锥形罐1的液相出口连通于功能罐2的进口，功能罐2的液相出口连通于循环罐3的进口，锥形罐1的固相出口连通于应急装置4的进口；

缓冲罐5和振动筛6安装于锥形罐1；

除砂器8和除泥器9安装于功能罐2；

锥形罐1和功能罐2之间、功能罐2和循环罐3之间、以及锥形罐1和应急装置4之间均通过定位杠12连接；该定位杠12的结构可以参照图4所示，包括中间的杠体和设置在其两端的定位装配件，具体可以采用销钉或者螺纹结构；两台设备之间通过两个定位杠12连接固定，结构牢靠稳定。

工作时，钻井液由井口进入缓冲罐5，分流至振动筛6，大颗粒钻屑进入应急装置4固结，较小颗粒钻屑进入锥形罐1，之后依次经过功能罐2和循环罐3处理。

从上述的技术方案可以看出，本实用新型实施例提供的钻井液不落地一体化处理系统，其锥形罐1、功能罐2、循环罐3和应急装置4使用定位杠12连接，可快速摆放设备，实现一体化，解决了现有技术中存在的连接部分多、安装繁琐、操作环节多和劳动强度大的问题；同时，缓冲罐5和振动筛6集成于锥形罐1，除砂器8和除泥器9集成于功能罐2，可以减少劳动强度，节约大量安装费用。

作为优选，缓冲罐5内增加设置了搅拌器。如此设置，缓冲罐5中的沉积钻屑通过其上的搅拌器搅拌，随钻井液进入振动筛6净化，避免缓冲罐5堵塞。

本实用新型实施例提供的钻井液不落地一体化处理系统，还包括安装于锥形罐1的渣浆泵7，该渣浆泵7能够将锥形罐1底部沉砂较多的钻井液通过缓冲罐5再次送入振动筛6进行净化，避免沉砂在锥形罐1底部的淤积。

为了进一步优化上述的技术方案，功能罐2内设置有中速离心机10，循环罐3内设置有高速离心机11，中速离心机10的转速低于高速离心机11的转速，有效保证了固液分离效果。

在本实施例中，锥形罐1、功能罐2、循环罐3、搅拌缓冲罐5、振动筛6、除砂器8、除泥器9和中速离心机10均为传统四级净化配置，操作人员可快速掌握；保持传统四级净化功能不变的前提下，由应急装置4、搅拌缓冲罐5、渣浆泵7和高速离心机11实现钻屑的有效处理。

下面结合具体的实施例对本实用新型的技术方案作进一步的阐述：

如图1～图4所示的一种钻井液不落地一体化处理系统，包括一具锥形罐1、一具功能罐2、一具循环罐3、一套应急装置4、一具搅拌缓冲罐5、三台振动筛6、一台渣浆泵7、一台除砂器8、一台除泥器9、一台中速离心机10、一台高速离心机11和六件定位杠12。上述设备通过定位杠12快速安装；钻井液由井口进入搅拌缓冲罐5，分流至三台振动筛6，大颗粒钻屑进入应急装置4固结，较小颗粒钻屑进入锥形罐1；渣浆泵7将进入锥形罐的较小颗粒钻屑及钻井液由搅拌缓冲罐5送入振动筛6，并重复上述净化过程。在此过程中，搅拌缓冲罐5中的沉积钻屑通过其上的搅拌器搅拌，随钻井液进入振动筛6净化。即搅拌缓冲罐5有效的将缓冲罐5内沉砂和渣浆泵7输送的锥形罐1底沉砂送入振动筛6净化。中速离心机10的转速低于高速离心机11的转速，有效保证了固液分离效果。

综上所述，本实用新型实施例公开了一种钻井液不落地一体化处理系统，由锥形罐、功能罐、循环罐、应急装置、搅拌缓冲罐、振动筛、渣浆泵、除砂器、除泥器、离心机和高速离心机组成，振动筛分离出的钻屑通过接砂槽进入应急装置，由应急装置固结后送入固化池。当锥形罐沉砂时，由渣浆泵将锥形罐下部含砂量高的钻井液送入搅拌缓冲罐，再次进入振动筛净化。本方案解决了现有泥浆不落地智能环保一体化钻井固控系统连接点多和安装繁琐的缺陷，减少安装配套时间，节约安装费用。

目前，石油钻井液不落地系统多采用螺旋输送器外挂结构，振动筛出现溢浆现象时，溢出的钻井液与处理完的钻屑会同时进入螺旋输送器，导致钻井液从螺旋输送器流至地面的情况发生。

为了克服现有技术泥浆不落地系统存在的缺陷，本实用新型实施例还提供了一种应急装置4，包括应急罐41、螺旋输送器43、卧式搅拌器45、渣浆泵46和泥浆插板47，其结构可以参照图5所示；

其中，泥浆插板47设置于螺旋输送器43，且该泥浆插板47可活动使螺旋输送器43的输入端部封闭或者连通于应急罐41；

应急罐41的出口连通于卧式搅拌器45的进口；

渣浆泵46能够将卧式搅拌器45搅拌后的钻井液转入振动筛6。

工作过程如下，振动筛6异常时，溢出至螺旋输送器3的钻井液经泥浆插板47进入应急罐41，卧式搅拌器45搅拌后，渣浆泵46将钻井液转入振动筛6净化。

从上述的技术方案可以看出，本实用新型实施例提供的钻井液不落地一体化处理系统的应急装置，通过泥浆插板47的使用，有效解决振动筛6异常导致的钻井液落地；同时，其结构简单，解决固液存储池安装繁琐的缺陷，减少安装配套时间，节约安装费用。

作为优选，泥浆插板47包括插板本体471和链销473，其结构可以参照图6和图7所示；

其中，插板本体471上开设有定位孔472，链销473的一端用于同定位孔472配合，另一端固定连接于螺旋输送器43。即泥浆插板47中的插板本体471通过定位孔472与链销473进行定位，提高了结构的可靠程度。

进一步的，泥浆插板47还包括导向桩474和导向槽475；

其中，导向槽475固定安装于螺旋输送器43，作为插板滑动配合的基础；

导向桩474连接于插板本体471，导向桩474与导向槽475滑动配合且紧密接触，防止钻井液沉积阻塞导向槽475。如图7所示，插板本体471向上提起后，导向桩474与导向槽475紧密接触，防止钻井液沉积阻塞导向槽475，保证泥浆插板47的高密封性。

在本实施例中，导向桩474的长度大于插板本体471的最大活动距离，以保证始终与导向槽475的配合。在这里具体的，导向桩474的长度大于插板本体471的最大提升高度。

作为优选，螺旋输送器43、固化搅拌器44与应急罐上41的集成，可以减少劳动强度，节约大量安装费用。进一步的，卧式搅拌器45、渣浆泵46和泥浆插板47也安装在应急罐41上，运输不须拆卸，减少安装配套时间，节约安装费用。

如图8和图9所示，应急装置4中接砂槽42的横截面为U形。如此设置的U形接砂槽42能够有效控制钻屑存积。

下面结合具体的实施例对本实用新型的技术方案作进一步的阐述。

如图5～图9所示的一种钻井液不落地一体化处理系统的应急装置，包括一具应急罐41、三件接砂槽42，一台螺旋输送器43、一台固化搅拌器44、两台卧式搅拌器45、一台渣浆泵46和一件泥浆插板47。螺旋输送器43、固化搅拌器44、卧式搅拌器45、渣浆泵46和泥浆插板47安装在应急罐41上。接砂槽42连接振动筛6与螺旋输送器43，使用U形结构用于减少钻屑的存积。螺旋输送器43连接固化搅拌器44，将钻屑固化用于铺路材料。泥浆插板47设置于螺旋输送器43钻井液输入端部，泥浆插板47设有定位孔472与链销473实行定位，泥浆插板47上的导向桩474与导向槽475紧密接触，防止钻井液沉积阻塞导向槽475，保证泥浆插板47密封性。螺旋输送器43流出的钻井液通过泥浆插板47排入应急罐41，卧式搅拌器45将钻井液搅拌后，渣浆泵46将钻井液转入振动筛6净化。

本实用新型的具体实施过程如下，振动筛6异常时，部分钻井液随钻屑经接砂槽42排入螺旋输送器43，钻屑由螺旋输送器43进入固化搅拌器44固化，固化后废渣作为铺路材料；钻井液经泥浆插板47进入应急罐41，卧式搅拌器45搅拌后，渣浆泵46将钻井液转入振动筛6净化。

综上所述，本实用新型实施例公开了一种钻井液不落地一体化处理系统的应急装置，由应急罐、接砂槽、螺栓输送器、固化搅拌器、卧式搅拌器、渣浆泵和插板组成，振动筛分离出的钻屑通过接砂槽进入螺旋输送器，由螺旋输送器送入固化搅拌器固结。当振动筛出现溢浆时，钻井液通过接砂槽进入螺旋输送器，将插板打开，可将溢出的钻井液排进应急罐，通过渣浆泵输送回振动筛。本实用新型有效解决振动筛异常导致钻井液落地的缺陷，解决固液存储池安装繁琐劳动强度大的缺陷，可以减少安装配套时间，节约大量安装费用。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。