本實(shí)用新型涉及一種鉆井液深度分離的系統(tǒng)配套設(shè)備，特別涉及一種穩(wěn)定的水基鉆井液稀釋、破乳、脫穩(wěn)、固——液深度分離系統(tǒng)及分離方法。

背景技術(shù)：

水基鉆井液是應(yīng)用最廣泛的鉆井液類型，在實(shí)際的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用中一直占據(jù)著主導(dǎo)地位。但是在鉆井完成后，剩余鉆井液老漿因其乳化程度高，含有大量穩(wěn)定成分且成分復(fù)雜，難以被破乳脫穩(wěn)，從而產(chǎn)生貯存及處理的難題，不符合環(huán)境保護(hù)要求。

目前在廢棄的水基鉆井液脫穩(wěn)分離方法處理流程較為復(fù)雜，設(shè)備配套規(guī)模較大。例如：中國(guó)專利號(hào)201320881564.1公開了一種《廢棄鉆井液處理裝置》，包括脫穩(wěn)離心分離單元、板框分離單元和污水處理單元。脫穩(wěn)離心分離單元對(duì)廢棄鉆井液進(jìn)行脫穩(wěn)、破膠處理并離心分離出固相和液相，板框分離單元對(duì)分離出的液相進(jìn)行板框壓濾，二次分離出固相和液相，污水處理單元對(duì)二次分離出的液相依次進(jìn)行氧化反應(yīng)和吸附過濾，實(shí)現(xiàn)水的達(dá)標(biāo)排放或回收利用。此裝置設(shè)備配套復(fù)雜，占地面積大，人工用量大。不能對(duì)分離出的固相進(jìn)行進(jìn)一步的篩分，造成了有效成分無(wú)法回收利用。處理過程需加入脫穩(wěn)破膠藥劑，造成二次污染，并且分離出的液相不能進(jìn)行循環(huán)利用。再如：中國(guó)專利號(hào)：201320685234.5 公開了一種《油田廢棄鉆井液處理裝置》，包括升降翻轉(zhuǎn)機(jī)、鉆屑泥漿轉(zhuǎn)運(yùn)槽、緩沖料倉(cāng)、螺旋式攪拌輸送機(jī)、雙向螺旋輸送機(jī)、第一強(qiáng)制混合攪拌機(jī)、第二強(qiáng)制混合攪拌機(jī)、螺旋輸送機(jī)、自動(dòng)包裝機(jī)、第一藥劑泵、螯合分散劑箱、第二藥劑泵和固化劑箱。鉆屑泥漿轉(zhuǎn)運(yùn)槽位于升降翻轉(zhuǎn)機(jī)上，升降翻轉(zhuǎn)機(jī)臨近緩沖料倉(cāng)安裝設(shè)置，緩沖料倉(cāng)的出口與螺旋式攪拌輸送機(jī)的入口導(dǎo)通，螺旋式攪拌輸送機(jī)的出口與雙向螺旋輸送機(jī)的入口導(dǎo)通，雙向螺旋輸送機(jī)的一個(gè)出口與第一強(qiáng)制混合攪拌機(jī)的入口導(dǎo)通，雙向螺旋輸送機(jī)的另一個(gè)出口與第二強(qiáng)制混合攪拌機(jī)的入口導(dǎo)通。此廢棄鉆井液處理裝置使用設(shè)備多，占地面積大，且流程復(fù)雜；處理過程需要使用大量的藥劑，造成二次污染；未進(jìn)行深度處理，處理不徹底，不能實(shí)現(xiàn)資源循環(huán)利用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中缺乏場(chǎng)站化處理規(guī)模集約、流程簡(jiǎn)單、設(shè)備小型、可深度分離穩(wěn)定鉆井液的系統(tǒng)設(shè)備，對(duì)鉆井液中可利用的成分不能進(jìn)行回收利用的問題，提出了一種鉆井液深度分離系統(tǒng)。

首先本實(shí)用新型提供了鉆井液深度分離系統(tǒng)，其方案包括：

一種鉆井液深度分離系統(tǒng)，包括鉆井液儲(chǔ)罐1、循環(huán)水罐2、管道混合器3、超聲破乳設(shè)備4、臥式螺旋離心機(jī)6、臥式螺旋輸送設(shè)備7、差速分離機(jī)8、砂濾罐10和碳濾罐11，其中：鉆井液儲(chǔ)罐1和循環(huán)水罐2分別與管道混合器3連接，超聲破乳設(shè)備4采用一組或多組安裝于管道混合器3外部，臥式螺旋離心機(jī)6輸入端與管道混合器3輸出端連接，臥式螺旋輸送設(shè)備7、差速分離機(jī)8依次連接于臥式螺旋離心機(jī)6固相輸出端，砂濾罐10和碳濾罐11依次連接于臥式螺旋離心機(jī)6的液相輸出端。

上述方案還包括與管道混合器3連接的藥劑罐5和調(diào)節(jié)閥。

進(jìn)一步，所述超聲破乳設(shè)備4安裝有連續(xù)脈沖雙頻超聲發(fā)生器；所述臥式螺旋離心機(jī)6為變頻臥式螺旋離心機(jī)6；所述臥式螺旋輸送設(shè)備7帶有加熱器；所述管道混合器3的類型包括渦流型、噴嘴型、異形板型或多孔板型。

進(jìn)一步優(yōu)化：所述連續(xù)脈沖雙頻超聲發(fā)生器的頻率分別為20KHZ、40KHZ；所述砂濾罐10內(nèi)由下至上依次分層填裝石英砂顆粒，石英砂粒徑要求在4-40目，按粒徑大小由小到大分層填裝，每層粒徑一致，高度不低于30cm，層數(shù)不少于5層；所述碳濾罐11中填充活性炭。

砂濾罐10和碳濾罐11與臥式螺旋離心機(jī)6的液相輸出端同時(shí)連接有三通閥9，三通閥9的一個(gè)支路連接于循環(huán)水罐2。

鉆井液儲(chǔ)罐1和循環(huán)水罐2分別通過離心泵與管道混合器3連接；藥劑罐5處于管道混合器3上方，且通過調(diào)節(jié)閥與管道混合器3連接。

本實(shí)用新型是將鉆完井后的剩余鉆井液深度分離為液相、固相，液相進(jìn)一步分離為油、水，固相進(jìn)一步分離為土粉、石粉、巖屑。其中水作為鉆井用水回用，或進(jìn)一步凈化處理為達(dá)標(biāo)排放水。固相可進(jìn)一步按照密度分離為“土粉”、“石粉”及“巖屑”廢棄物，其中土粉與石粉可回收使用，“巖屑”廢棄物及含油的部分進(jìn)行“熱處理”或焚燒處理后排放，最終實(shí)現(xiàn)深度分離的目的。

本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)：

①本實(shí)用新型的設(shè)備流程簡(jiǎn)單、裝置體積小、占地面積小，利用分離后水相進(jìn)行循環(huán)操作，實(shí)現(xiàn)在線、封閉、隨機(jī)運(yùn)行，可按照實(shí)際需要對(duì)鉆井液進(jìn)行隨機(jī)處理，適應(yīng)性強(qiáng)；

②本實(shí)用新型主要應(yīng)用物理方法進(jìn)行處理，化學(xué)藥品用量少，不造成二次污染；

③本實(shí)用新型在分離后的水相可循環(huán)使用，不造成水的浪費(fèi)；同時(shí)分離出的土粉、石粉可重復(fù)使用，不造成浪費(fèi)，節(jié)約成本。循環(huán)使用后，需要排放的固、液量極少。

④本實(shí)用新型的分離效率高，能耗低，處理效果好，能依據(jù)工況合理的選擇模塊流程進(jìn)行安裝，適于在鉆井現(xiàn)場(chǎng)及場(chǎng)站等各種場(chǎng)地安裝使用。

附圖說明

附圖1是本實(shí)用新型一種典型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1鉆井液儲(chǔ)罐， 2循環(huán)水罐， 3管道混合器， 4超聲破乳設(shè)備，5藥劑罐 ，6臥式螺旋離心機(jī) ，7臥式螺旋輸送設(shè)備，8差速分離機(jī)，9三通閥，10砂濾罐 ，11碳濾罐。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖1和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。

實(shí)施例1，一種鉆井液深度分離系統(tǒng)，包括鉆井液儲(chǔ)罐1、循環(huán)水罐2、管道混合器3、超聲破乳設(shè)備4、臥式螺旋離心機(jī)6、臥式螺旋輸送設(shè)備7、差速分離機(jī)8、砂濾罐10和碳濾罐11，其中：鉆井液儲(chǔ)罐1和循環(huán)水罐2分別與管道混合器3連接，超聲破乳設(shè)備4采用一組或多組安裝于管道混合器3外部，臥式螺旋離心機(jī)6輸入端與管道混合器3輸出端連接，臥式螺旋輸送設(shè)備7、差速分離機(jī)8依次連接于臥式螺旋離心機(jī)6固相輸出端，砂濾罐10和碳濾罐11依次連接于臥式螺旋離心機(jī)6的液相輸出端。

實(shí)施例2，在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上還包括與管道混合器3連接的藥劑罐5和調(diào)節(jié)閥。

進(jìn)一步，所述超聲破乳設(shè)備4安裝有連續(xù)脈沖雙頻超聲發(fā)生器；所述臥式螺旋離心機(jī)6為變頻臥式螺旋離心機(jī)6；所述臥式螺旋輸送設(shè)備7帶有加熱器；所述管道混合器3的類型包括渦流型、噴嘴型、異形板型或多孔板型。

實(shí)施例3，在實(shí)施例2的基礎(chǔ)上進(jìn)一步優(yōu)化，包括：

所述連續(xù)脈沖雙頻超聲發(fā)生器的頻率分別為20KHZ、40KHZ；所述砂濾罐10內(nèi)由下至上依次分層填裝石英砂顆粒，石英砂粒徑要求在4-40目，按粒徑大小由小到大分層填裝，每層粒徑一致，高度不低于30cm，層數(shù)不少于5層；所述碳濾罐11中填充活性炭。

砂濾罐10和碳濾罐11與臥式螺旋離心機(jī)6的液相輸出端同時(shí)連接有三通閥9，三通閥9的一個(gè)支路連接于循環(huán)水罐2。

鉆井液儲(chǔ)罐1和循環(huán)水罐2分別通過離心泵與管道混合器3連接；藥劑罐5處于管道混合器3上方，且通過調(diào)節(jié)閥與管道混合器3連接。

針對(duì)實(shí)施例3的分離方法是：將循環(huán)水罐2中的水送入管道混合器3，調(diào)節(jié)水達(dá)到額定排量；開啟變頻臥式螺旋離心機(jī)6達(dá)到額定轉(zhuǎn)速；將鉆井液由鉆井液儲(chǔ)罐1中泵出，逐漸調(diào)節(jié)鉆井液量由少到多混入管道混合器3并進(jìn)入變頻臥式螺旋離心機(jī)6，變頻臥式螺旋離心機(jī)6處理量在10m3/h～20m3/h，；開啟超聲破乳設(shè)備（4）（四組超聲破乳設(shè)備4上下對(duì)稱均勻安裝于管道混合器3外部）；乳化程度較高的老漿破乳脫穩(wěn)困難時(shí)，打開藥劑罐5的閥門添加破乳劑混入管道混合器3中加速破乳脫穩(wěn)；分離后的固相通過封閉帶加熱功能的臥式螺旋輸送設(shè)備7進(jìn)行干燥后送入差速分離機(jī)8，其中差速分離機(jī)轉(zhuǎn)速可在100r/min～3000r/min范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，可對(duì)不同密度的固相進(jìn)行精細(xì)分離，多級(jí)離心后可保證固相含水低于60%。

將固相分離成為石粉、土粉及巖屑；石粉、土粉回收，巖屑經(jīng)焚燒或熱解析脫除油分后達(dá)標(biāo)排放；分離后的液相通過三通閥9控制液相分流，部分分離后的水重新進(jìn)入循環(huán)水罐2中循環(huán)使用，其余的水送入砂濾罐10、碳濾罐11進(jìn)一步凈化并作為配漿水在鉆井過程中回用，或者進(jìn)一步處理達(dá)標(biāo)后排放。