含硫钻井液中硫化氢气体过筛析出方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及石油钻井技术领域，特别涉及一种钻井液处理设备。
【背景技术】
[0002]石油钻井泥浆振动筛是减少钻井液中固相含量的重要设备。从井下循环到地面的钻井液，首先要经过泥浆振动筛，清除直径较大的固体颗粒，才能进入除砂器或除泥器，进一步降低固相含量。
[0003]在高含硫油气田钻井，循环到地面的钻井液中含有较多的硫化氢。钻井液到达地面后，硫化氢从钻井液中分离出来，威胁钻井工程技术人员的人身安全。钻井液高含硫油气田的安全、高效地勘探与开发，是近年来国内外钻井工程面临的技术难题之一。硫化氢为无色气体，有臭鸡蛋味，其属于易燃危化品，与空气混合能形成爆炸性混合物，遇明火、高热能引起燃烧爆炸。
[0004]为了减少硫化氢的危害，关键是设计生产密闭循环钻井液处理系统。密闭泥浆振动筛是密闭循环钻井液处理系统中固相控制的重要设备。同时，尽量降低回收利用的钻井液中硫化氢含量也十分必要。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于解决现有技术中石油钻井液筛分设备不适用于含硫量高的油田，容易危害操作者人工安全的问题，提供一种操作安全、价格低廉的含硫钻井液中硫化氢气体过筛析出方法。
[0006]为解决上述缺点，本发明的技术方案如下:
含硫钻井液中硫化氢气体过筛析出方法，包括以下步骤:
(1)泥浆通过进料口进入密闭箱中，通过密闭箱中的筛分网将泥浆筛分成回收浆液和废料颗粒；筛分出的回收浆液流入收集池中，颗粒废料则通过螺旋排肩机排出密闭箱；
(2)通过搅拌装置对流入收集池中的回收浆液进行搅拌，并在搅拌过程中，通过搅拌装置上的通气通道将气体输送到收集池中；充入的气体将回收浆液中的硫化氢气体替换出来，混合有硫化氢的气体经过密闭箱顶端的出气管流出；
(3)流出的气体除去其中硫化氢气体后排到大气中或通过搅拌装置上的通气通道返回到收集池中。
[0007]本发明通过搅拌装置的搅拌作用，可以有效促使收集池中回收浆液内硫化氢气体的析出，进而有效降低回收浆液中硫化氢浓度；同时，通过在搅拌装置内通气通道的设置，在搅拌的同时，气体通过通气通道进入收集池内分离出的回收浆液中，进而最大化地将残留在回收浆液中的硫化氢气体替换出来，进而能有效降低回收浆液中的硫化氢浓度，减少硫化氢导致的中毒事件。
[0008]作为一种优选地设置方式，所述步骤(2)中充入的气体为氮气。
[0009]通过在密闭筛分装置中充入氮气，由于氮气稳定，不易于发生化学反应，因而能进一步将泥浆中的硫化氢排放出来，减少操作人员接触泥浆时硫化氢浓度大导致安全事故的发生；同时，将氮气通过搅拌装置排放到密闭箱中，在搅拌的同时，氮气能最大化地将泥浆中的硫化氢替换出来，进而有效提高除去泥浆中硫化氢的效率。
[0010]作为另一种优选地设置方式，所述步骤(2)中充入的气体为惰性气体。
[0011]进一步，所述通气通道上连接有一个气体存储罐，所述步骤(2)中输送到收集池中的气体取自气体存储罐。
[0012]本发明中气体存储罐内的气体需要是化学性质稳定，不容易与其他物质发生反应的气体，该气体选择种类多样，如:氦气、氩气等惰性气体，但从投入成本计算，本发明所述气体存储罐中存储的气体优选为氮气。
[0013]为了防止密闭箱中的气压过高导致气体存储罐中的气体不能很好地充入收集池中，因而，本发明的气体存储罐中的气体通过输送泵和止回阀输送到收集池中。
[0014]本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果:
1、本发明通过搅拌装置的搅拌作用，可以有效促使收集池中回收浆液内硫化氢气体的析出，进而有效降低回收浆液中硫化氢浓度；
2、本发明通过在搅拌装置内通气通道的设置，在搅拌的同时，气体通过通气通道进入收集池内分离出的回收浆液中，进而最大化地将残留在回收浆液中的硫化氢气体替换出来，进而能有效降低回收浆液中的硫化氢浓度，减少硫化氢导致的中毒事件；
3、本发明将氮气通过搅拌装置排放到密闭箱中，在搅拌的同时，氮气能最大化地将泥浆中的硫化氢替换出来，进而有效提高除去泥浆中硫化氢的效率。
【附图说明】
[0015]图1为本发明的剖面结构示意图。
[0016]图2为本发明中搅拌装置的结构示意图。
[0017]其中，图中附图标记对应的零部件名称为:
I 一螺旋排肩机，2 —密闭箱，3 —振动筛分网，4 一收集池，5 —搅拌装置，6 —气体存储罐，7—单向阀门，8—收料装置；
21 一进料口，22 —出料口，23 —回气管，24 —出气管；
51 一主连接杆，52 —搅拌棒，53 —出气口，54 —通气通道。
【具体实施方式】
[0018]下面结合实施例及其附图，对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
[0019]实施例1
含硫钻井液中硫化氢气体过筛析出方法，包括以下步骤:
(1)泥浆通过进料口进入密闭箱中，通过密闭箱中的筛分网将泥浆筛分成回收浆液和废料颗粒；筛分出的回收浆液流入收集池中，颗粒废料则通过螺旋排肩机排出密闭箱；
(2)通过搅拌装置对流入收集池中的回收浆液进行搅拌，并在搅拌过程中，通过搅拌装置上的通气通道将气体输送到收集池中；充入的气体将回收浆液中的硫化氢气体替换出来，混合有硫化氢的气体经过密闭箱顶端的出气管流出； (3)流出的气体除去其中硫化氢气体后排到大气中或通过搅拌装置上的通气通道返回到收集池中。
[0020]其中，实现上述方法的具体设备结构如图1、图2所示，包括具有进料口 21、出料口22、回气管23以及出气管24的密闭箱2 ；
所述密闭箱2内部安装有倾斜设置的振动筛分网3、收集池4、搅拌装置5和螺旋排肩机I ;所述搅拌装置5由内部具有通气通道54的主连接杆51，设置在主连接杆51 —端的搅拌棒52，设置在搅拌棒52上且与通气通道54连通的出气口 53。
[0021]所述收集池4位于振动筛分网3正下方，搅拌装置5位于收集池4内，螺旋排肩机I安装在振动筛分网3最低端一侧正下方；所述进料口 21位于振动筛分网3最高端一侧的正上方，出料口 22位于收集池4的底端，出气管24位于密闭箱2的顶端，回气管23与主连接杆51内的通气通道54连通。
[0022]本实施例中的步骤(3)优选为将流出的气体除去其中硫化氢气体后排到大气中，此时需要在排出到大气中的气体通过硫化氢含量测定，当其含量低于国家气体排放标准时再进行排放。
[0023]同时本实施例中步骤(2)中充入的气体优选为氮气。
[0024]本发明中通过采用氮气充入回收浆液中，然后将回收浆液中的硫化氢气体排出，进而在步骤(3)流出的气体除去其中硫化氢气体后排到大气中时，可以有效防止大气的二次污染并有效节约成本。
[0025]实施例2
本实施例在实施例1的区别在于:本实施例中所述步骤(2)中充入的气体为惰性气体。此时，该流出的气体除去其中硫化氢气体后返回到收集池中。
[0026]通过上述设置有效使惰性气体循环使用，进而节约成本，并且有效避免操作人员与气体接触，操作更加安全。
[0027]实施例3
本实施例与实施例1或2的区别仅仅在于，所述通气通道上连接有一个气体存储罐，所述步骤(2 )中输送到收集池中的气体取自气体存储罐。所述气体存储罐中的气体通过输送泵和止回阀输送到收集池中。
[0028]通过气体存储罐、输送泵和止回阀的设置，有效防止密闭箱中的气压过高导致气体存储罐中的气体不能很好地充入收集池中。
[0029]为了能对照出本发明的除硫效果，本发明给出了对照组，其具体操作步骤如下:在实施例1的基础上去掉了搅拌装置对收集池中的回收浆液进行搅拌的步骤，同时并不通入惰性气体。
[0030]通过对泥浆和回收浆液进行硫化氢含量检测，得出以下结果:
泥浆中硫化氢含量为850ppm，对照组中回收浆液的硫化氢含量为313ppm，实施例1中回收浆液的硫化氢含量为45ppm，实施例2中回收浆液的硫化氢含量为38ppm，实施例3中回收浆液的硫化氢含量为38ppm。
[0031]上述实施例仅为本发明的优选实施例，并非对本发明保护范围的限制，但凡采用本发明的设计原理，以及在此基础上进行非创造性劳动而作出的变化，均应属于本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.含硫钻井液中硫化氢气体过筛析出方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)泥浆通过进料口进入密闭箱中，通过密闭箱中的筛分网将泥浆筛分成回收浆液和废料颗粒；筛分出的回收浆液流入收集池中，颗粒废料则通过螺旋排肩机排出密闭箱； (2)通过搅拌装置对流入收集池中的回收浆液进行搅拌，并在搅拌过程中，通过搅拌装置上的通气通道将气体输送到收集池中；充入的气体将回收浆液中的硫化氢气体替换出来，混合有硫化氢的气体经过密闭箱顶端的出气管流出； (3)流出的气体除去其中硫化氢气体后排到大气中或通过搅拌装置上的通气通道返回到收集池中。
2.根据权利要求1所述的含硫钻井液中硫化氢气体过筛析出方法，其特征在于:所述步骤(2)中充入的气体为氮气。
3.根据权利要求1所述的含硫钻井液中硫化氢气体过筛析出方法，其特征在于:所述步骤(2)中充入的气体为惰性气体。
4.根据权利要求2或3所述的含硫钻井液中硫化氢气体过筛析出方法，其特征在于:所述通气通道上连接有一个气体存储罐，所述步骤(2)中输送到收集池中的气体取自气体存储鍾。
5.根据权利要求4所述的含硫钻井液中硫化氢气体过筛析出方法，其特征在于:所述气体存储罐中的气体通过输送泵和止回阀输送到收集池中。
【专利摘要】本发明公开的是含硫钻井液中硫化氢气体过筛析出方法。本发明包括以下步骤：（1）泥浆通过进料口进入密闭箱中，通过密闭箱中的筛分网将泥浆筛分成回收浆液和废料颗粒；筛分出的回收浆液流入收集池中，颗粒废料则通过螺旋排屑机排出密闭箱；（2）通过搅拌装置对流入收集池中的回收浆液进行搅拌，并在搅拌过程中，通过搅拌装置上的通气通道将气体输送到收集池中；充入的气体将回收浆液中的硫化氢气体替换出来，混合有硫化氢的气体经过密闭箱顶端的出气管流出；（3）流出的气体除去其中硫化氢气体后排到大气中或通过搅拌装置上的通气通道返回到收集池中。本发明具有操作安全、环保、节约成本且除硫效果佳等优点。
【IPC分类】E21B21-06, B01J19-14
【公开号】CN104653132
【申请号】CN201510070384
【发明人】贺昶明
【申请人】四川西林石油物资装备有限公司
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2015年2月11日