[发明专利]一种钻井液深度分离系统及分离方法

权利要求书

1.一种钻井液深度分离系统，包括钻井液储罐（1）、循环水罐（2）、管道混合器（3）、超声破乳设备（4）、卧式螺旋离心机（6）、卧式螺旋输送设备（7）、差速分离机（8）、砂滤罐（10）和碳滤罐（11），其特征在于：钻井液储罐（1）和循环水罐（2）分别与管道混合器（3）连接，超声破乳设备（4）采用一组或多组安装于管道混合器（3）外部，卧式螺旋离心机（6）输入端与管道混合器（3）输出端连接，卧式螺旋输送设备（7）、差速分离机（8）依次连接于卧式螺旋离心机（6）固相输出端，砂滤罐（10）和碳滤罐（11）依次连接于卧式螺旋离心机（6）的液相输出端。

2.根据权利要求1所述的钻井液深度分离系统，其特征在于：还包括与管道混合器（3）连接的药剂罐（5）和调节阀。

3.根据权利要求1或2所述的钻井液深度分离系统，其特征在于：所述超声破乳设备（4）安装有连续脉冲双频超声发生器；所述卧式螺旋离心机（6）为变频卧式螺旋离心机（6）；所述卧式螺旋输送设备（7）带有加热器；所述管道混合器（3）的类型包括涡流型、喷嘴型、异形板型或多孔板型。

4.根据权利要求3所述的钻井液深度分离系统，其特征在于：所述连续脉冲双频超声发生器的频率分别为20KHZ、40KHZ；所述砂滤罐（10）内由下至上依次分层填装石英砂颗粒，石英砂粒径要求在4-40目，按粒径大小由小到大分层填装，每层粒径一致，高度不低于30cm，层数不少于5层；所述碳滤罐（11）中填充活性炭。

5.根据权利要求4所述的钻井液深度分离系统，其特征在于：砂滤罐（10）和碳滤罐（11）与卧式螺旋离心机（6）的液相输出端同时连接有三通阀（9），三通阀（9）的一个支路连接于循环水罐（2）。

6.根据权利要求5所述的钻井液深度分离系统，其特征在于：钻井液储罐（1）和循环水罐（2）分别通过离心泵与管道混合器（3）连接；药剂罐（5）处于管道混合器（3）上方，且通过调节阀与管道混合器（3）连接。

7.根据权利要求1所述钻井液深度分离系统的分离方法，其特征在于：将循环水罐（2）中的水送入管道混合器（3），调节水达到额定排量；开启卧式螺旋离心机（6）达到额定转速；将钻井液由钻井液储罐（1）由少到多逐渐混入管道混合器（3）并进入卧式螺旋离心机（6）；开启超声破乳设备（4）；分离后的固相通过卧式螺旋输送设备（7）进行干燥后送入差速分离机（8），将固相分离成为石粉、土粉及岩屑；分离后的水送入砂滤罐（10）、碳滤罐（11）进行净化。

8.根据权利要求3所述钻井液深度分离系统的分离方法，其特征在于：将循环水罐（2）中的水送入管道混合器（3），调节水达到额定排量；开启变频卧式螺旋离心机（6）达到额定转速；将钻井液由钻井液储罐（1）由少到多逐渐混入管道混合器（3）并进入变频卧式螺旋离心机（6）；开启超声破乳设备（4）；乳化程度较高的老浆破乳脱稳困难时，将药剂罐（5）中的破乳剂混入管道混合器（3）中加速破乳脱稳；分离后的固相通过封闭带加热功能的卧式螺旋输送设备（7）进行干燥后送入差速分离机（8），将固相分离成为石粉、土粉及岩屑；分离后的水送入砂滤罐（10）、碳滤罐（11）进一步净化。

9.根据权利要求6所述钻井液深度分离系统的分离方法，其特征在于：将循环水罐（2）中的水送入管道混合器（3），调节水达到额定排量；开启变频卧式螺旋离心机（6）达到额定转速；将钻井液由钻井液储罐（1）中泵出，逐渐调节钻井液量由少到多混入管道混合器（3）并进入变频卧式螺旋离心机（6）；开启超声破乳设备（4）；乳化程度较高的老浆破乳脱稳困难时，打开药剂罐（5）的阀门添加破乳剂混入管道混合器（3）中加速破乳脱稳；分离后的固相通过封闭带加热功能的卧式螺旋输送设备（7）进行干燥后送入差速分离机（8），将固相分离成为石粉、土粉及岩屑；石粉、土粉回收，岩屑经焚烧或热解析脱除油分后达标排放；分离后的液相通过三通阀（9）控制液相分流，部分分离后的水重新进入循环水罐（2）中循环使用，其余的水送入砂滤罐（10）、碳滤罐（11）进一步净化并作为配浆水在钻井过程中回用，或者进一步处理达标后排放。