泥浆不落地智能环保一体化钻井固控系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及钻井辅助设备技术领域，特别涉及一种泥浆不落地智能环保一体化钻井固控系统。
【背景技术】
[0002]钻井泥浆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。钻井泥浆具有携带和悬浮井筒中的岩肩、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。
[0003]钻井废弃泥浆是一种多相稳定胶态悬浮体系，含有多种无机盐、有机处理剂、聚合物、表面活性剂等物质，其中所含油类、盐类、钻井泥浆添加剂以及一些可溶性的重金属离子污染土壤、水体，影响动植物生长，危害人类健康，需要及时对钻井废液进行处理。常规的钻井泥浆循环系统仅仅依靠钻井平台循环系统自身的振动筛，除砂器，除泥器以及离心机将从井眼中循环出来的钻井泥浆进行处理。具体地，自井口返出的带有大量岩肩(有害固相)的钻井泥浆，通过井口高架纵横钻井泥浆槽(带有一定坡度)在重力作用下流到第一级净化设备-振动筛的入口，经过振动筛的筛分将较大的有害固相颗粒筛出并排走。当钻井泥浆出现气浸时，通过振动筛得到净化的钻井泥浆净化罐的沉砂罐内，利用除气器真空栗的抽吸作用，在真空罐内造成负压，钻井泥浆在大气压的作用下进入除气器内进行分离，分理出的气体排往井架顶部放空，除气后的钻井泥浆在排空腔转子的驱动下排进钻井泥浆2号罐中。在钻井泥浆不含气体的情况下，可以将除气器作为大功率的钻井泥浆搅拌器使用，保持净化罐内的钻井泥浆不沉淀。通过振动筛得到净化的钻井泥浆进入钻井泥浆罐的沉砂罐内，利用除砂砂栗将钻井泥浆加压进入第二级净化设备-联合清洁器的除砂器内，利用旋流原理进行再次分离，将分离中点d50 ^ 70的有害固相清除。除砂后的钻井泥浆经过除砂器的溢流管线排进钻井泥浆3号罐中。根据钻井泥浆净化系统的总体要求，除砂器的处理量达到正常钻井泥浆循环量的125%以上，使得在净化罐内的钻井泥浆能够得到充分的反复净化，减少钻井泥浆的含沙量。通过除砂器得到净化的钻井泥浆利用除泥砂栗将钻井泥浆加压进入第三级净化设备-联合清洁器的除泥器内，利用旋流原理进行再次分离，将分离中点d50 = 36um以上的有害固相清除。除泥后的钻井泥浆经过除泥器的溢流管线排进钻井泥浆4号罐中。除砂器和除泥器排出的底流中含有一定的钻井泥浆，二者的底流会合后进入联合清洁器的振动筛内进行再次筛分，钻井泥浆回收进钻井泥浆罐，砂泥排出。经过三级净化的钻井泥浆中仍含有大量的有害固相，当钻井泥浆为非加重状态时，利用两台离心机并联使用，将钻井泥浆中的大于5um的有害固相进行清除，处理后的钻井泥浆排进钻井泥浆净化罐的第五仓中。
[0004]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，钻井泥浆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，挖掘一个废弃钻井泥浆坑，用于泥浆沉淀，收集储存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，在钻机原有固控系统之外，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。
[0005]因此，提供一种新型的泥浆不落地智能环保一体化钻井固控系统，以期具有较强的处理能力，实现钻井各不同阶段的泥浆不落地处理，并且节约占地、电力和人力消耗，提高经济性，就成为本领域技术人员亟需解决的问题。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是提供一种新型的泥浆不落地智能环保一体化钻井固控系统，以期具有较强的处理能力，实现钻井各不同阶段的泥浆不落地处理，并且节约占地、电力和人力消耗，提高经济性。
[0007]为解决上述技术问题，本发明提供一种泥浆不落地智能环保一体化钻井固控系统，包括沿泥浆循环方向依次布置的一号泥浆循环罐、二号泥浆循环罐、三号泥浆循环罐和四号泥浆循环罐；所述第一循环罐的上方设置有三联筛装置，所述三联筛装置的固相出口与所述一号泥浆循环罐内的固化装置相连通，其液相出口与所述一号泥浆循环罐端部的泥浆暂存池相连通；所述一号泥浆循环罐内安装有搅拌器，其靠近所述二号泥浆循环罐的一侧设置有所述泥浆暂存池；还包括粉料输送装置和固液存储池，所述粉料输送装置通过管道与所述搅拌器相连通，所述搅拌器的出口端设置有柱塞栗。
[0008]优选地，所述三联筛装置包括由所述一号泥浆循环罐向所述二号泥浆循环罐方向依次设置的第一振动筛、第二振动筛和第三振动筛；各振动筛的筛网下方具有与所述泥浆暂存池相连通的液态通道，所述三联筛装置的固相出口通过螺旋输送组件与搅拌器相连通，其后方设置有钻井泥浆分流槽，所述分流槽的进口端与钻井原浆排出口相连通，其出口端分别与各振动筛相连通，所述分流槽的末端通过直排管与所述二号泥浆循环罐相通。
[0009]优选地，所述螺旋输送器组件包括与所述第一振动筛的固相出口相连通的第一螺旋输送器、与所述第二振动筛的固相出口相连通的第二螺旋输送器，和与所述第三振动筛的固相出口相连通的第三螺旋输送器；所述第一螺旋输送器的传输方向和所述第三螺旋输送器的传输方向均朝向所述第二螺旋输送器，所述第二螺旋输送器的出料口与所述搅拌器相通。
[0010]优选地，所述二号泥浆循环罐包括自前端向后端依次相连通的第一罐体、第二罐体、第三罐体和第四罐体，所述第一罐体与所述一号泥浆循环罐的泥浆暂存池相连通，所述第四罐体与所述三号泥浆循环罐相连通；各罐体的底部均安装有固相栗，并通过所述固相栗与固化装置相连通；所述第一罐体与所述第二罐体间通过上下两个直通管相连通，所述第二罐体与所述第三罐体间通过上下两个直通管相连通。
[0011]优选地，所述粉料输送装置包括压缩空气源，所述压缩空气源的出气口经第一支路与推送罐相连通、经第二支路与粉料罐相连通、经第三支路与除尘罐相连通，且所述第一支路、所述第二支路和所述第三支路上均设置有开关阀；所述除尘罐经排空管路与所述推送罐相连通，且在所述排空管路上安装有开关阀；所述推送罐与所述粉料罐通过推送管路相连通，且在所述推送管路上安装有开关阀；所述粉料罐经传输管路与计量罐相连通，且所述传输管路上设置有开关阀；所述计量罐经分离管路与旋风分离器相连通，且所述分离管路上设置有开关阀，所述推送罐、所述粉料罐和所述除尘罐还均设置有排空阀。
[0012]优选地，还包括超声振动过滤装置，所述超声振动过滤装置包括固接于所述第三罐体内的支撑架和安装于所述支撑架上的筛网，所述支撑架上安装有超声换能器，所述筛网的外周壁与所述第三罐体的内壁相贴合；所述第三罐体上开设有进料口、泥浆出口和固相出口，所述进料口与第二罐体通过第一管路相连通，所述泥浆出口与第四罐体通过第二管路相连通，所述固相出口与固相收集器相连通；所述进料口设置于所述筛网下方，所述泥浆出口设置于所述筛网上方，所述固相出口开设于所述第三罐体的底部。
[0013]优选地，所述固液存储池包括铺设于池底的防渗膜和呈矩形的周向围栏，所述周向围栏由首尾依次相接的多块面板围成，相邻两面板之间设置有角板，并通过穿过所述角板的螺栓紧固相邻两面板；所述周向围栏内设置有防渗内胆，其外侧设置有爬梯和与所述爬梯相连通的工作通道，所述工作通道至少贯穿所述周向围栏的任一横边。
[0014]本发明所提供的泥浆不落地智能环保一体化钻井固控系统包括沿泥浆循环方向依次布置的一号泥浆循环罐、二号泥浆循环罐、三号泥浆循环罐和四号泥浆循环罐；所述第一循环罐的上方设置有三联筛装置，所述三联筛装置的固相出口与所述一号泥浆循环罐内的固化装置相连通，其液相出口与所述一号泥浆循环罐端部的泥浆暂存池相连通；所述一号泥浆循环罐内安装有搅拌器，其靠近所述二号泥浆循环罐的一侧设置有所述泥浆暂存池；还包括粉料输送装置和固液存储池，所述粉料输送装置通过管道与所述搅拌器相连通，所述搅拌器的出口端设置有柱塞栗；这样，该固控系统具有较强的处理能力，实现钻井各不同阶段的泥浆不落地处理，并且节约占地、电力和人力消耗，提高经济性。
【附图说明】
[0015]图1为本发明所提供的泥浆不落地智能环保一体化钻井固控系统一种【具体实施方式】的结构示意和井场布置图；
[0016]图2为本发明所提供的泥浆不落地智能环保一体化钻井固控系统中三联筛装置一种【具体实施方式】的主视图；
[0017]图3为图2所示三联筛装置的俯视图；
[0018]图4为图2所示三联筛装置的侧视图；
[0019]图5为本发明所提供的泥浆不落地智能环保一体化钻井固控系统中二号泥浆循环罐一种【具体实施方式】的结构