[发明专利]一种全井段钻屑及废弃钻井液不落地处理装备

说明书

本发明涉及一种全井段钻屑及废弃钻井液不落地处理装备。包括振动干燥装置、钻屑快速沉降装置、脱液干燥装置、离心机收集罐、螺旋输送机、控制系统和管汇。本发明的全井段钻屑及废弃钻井液不落地处理装备在不改变现有钻井工艺和井队原有的固控系统情况下，对石油钻井全井段产生的钻屑和废弃钻井液进行不落地现场固液分离处理，回收可重复利用的钻井液。其有益效果是：1、能够对石油钻井全井段产生的钻屑和废弃钻井液进行不落地现场固液分离处理；2、回收的钻井液没有改变原有钻井液性能；3、彻底去掉大循环池；4、清水钻进阶段对钻屑进行清污分开处理，达到减量化处理目标，降低后期岩屑无害化处理难度。

技术领域

本发明涉及石油钻井装备领域，尤其是一种对石油钻井全井段产生的钻屑及废弃钻井液不落地处理装备。

背景技术

在石油钻井过程中产生大量的钻井废弃物（包括废弃钻井液及岩屑）露天堆放在钻井液池中，会造成废弃物的渗漏和溢出，对周围环境的土壤、大气、地表水和地下水造成严重污染，随着史上最严环保法的实施，对环境保护的要求越来越高。因此，钻井过程中需要去掉大循环池，实现废弃钻井液及钻屑不落地钻井。

在石油钻井时，根据井身结构，把石油钻井分为钻导眼阶段、清水钻进阶段、钻井液钻进阶段不同的钻进阶段。每个钻进阶段由于地层不同，钻井液性能不同，产生的钻屑性能不同，回收的钻井液性能也不同。另外，完钻后固控系统中的废弃钻井液也需要进行不落地处理。因此需要对石油钻井全井段产生的钻屑及废弃钻井液进行分阶段不落地处理。

其中清水钻进阶段，机械钻速快、泵排量大、井底上返的钻屑量大、岩屑细小、固液分离难度大。目前钻井时，都需要挖一个大循环池来慢慢自然沉淀，固相沉降到循环池底部，上部清液采用一台漂浮式潜水泵直接将清液抽到钻井泵吸入罐，继续参加循环。

欧美国家石油钻井没有清水钻进阶段，石油钻井全井段产生的钻屑多采用固-液分离技术、干物填埋、液相经处理达标后外排或回用方法解决钻井液不落地问题。

目前，国内废弃钻井物处理大多数仍然采用大钻井液池现场固化处理方法。该方法具有材料运输量少、施工速度快、施工成本低，是当前各大油田废弃钻井液处理采用最多的方法之一。

在不改变现有钻井工艺、钻井液体系和井队原有的固控系统情况下对石油钻井全井段产生的钻屑进行不落地现场固液分离处理，并回收可重复利用的钻井液，是做到废弃钻井液及钻屑不落地处理的关键。国内各油田都在进行研究，也进行了石油钻进阶段性现场试验，形成不落地相关装置。这些装置不能对清水钻进阶段的钻屑进行快速沉降处理，因此不是真正意义上的石油钻井全井段不落地处理。

例如：中国专利申请号“201410555964” 的发明专利公开了“钻井废弃钻井液不落地无害化处理系统及其处理方法”，该处理系统包括可拆卸钻井液收集池、车载式钻井液处理装置、处理场防渗地面层，无害化固相临时堆放场和可拆卸已处理钻井液回用池，解决钻井废弃钻井液污染问题。申请号“201310136116”的发明专利公开了“撬装式油田钻井泥浆不落地无害化处理装置”，包括振动筛、加热器、离心机、初级制浆撬、精细制浆撬、加药罐及水处理系统，主要解决现有的钻井钻井液处理装置对钻井液，尤其是油基钻井液处理效果不理想、自动化程度低的问题。申请号“201310574028.1”的发明专利公开了“一种废弃钻井液处理装置”，是采用高效振动筛、离心机、电化学处理装置对废弃钻井液中的有效液相成分与废弃的固相成分相分离。申请号“200920091118.4”公开了“废弃钻井液随钻处理成套设备”，技术方案是先采用复合絮凝处理含有岩屑的废弃水基钻井液，再经过压滤机干燥岩屑，对压滤机的污水进行精细过滤深度处理。复合絮凝破坏了水基钻井液的性能，不能回收水基钻井液。申请号“200710179773.0”的发明专利公开了“一种废弃钻井液无害处理的方法”，技术方案采用了对废弃钻井液先复合絮凝，再经过真空吸附把水体从钻井液中脱离出来。然后采用复合过滤、微孔过滤后分离得到无害化泥饼和油状物，对油状物进行除油复合过滤和反渗透处理，得到可重复利用的淡水。以上专利公开虽然固液分离工艺不同，但是均不能对石油钻井全井段产生的钻屑进行现场不落地固液分离处理。