[发明专利]一种水基钻井岩屑随钻无害化处理装置和方法

说明书

本发明提供一种水基钻井岩屑随钻无害化处理装置和方法。该装置包括：料斗、料斗称重模块、加药系统、混拌机、混拌机称重模块、物料输出设备；加药系统包括药仓、药仓称重模块和药仓上药输送设备；料斗与混拌机连接、药仓与上药输送设备连接、上药输送设备与混拌机连接、混拌机与物料输出设备连接；料斗称重模块称量料斗的重量；混拌机称重模块称量混拌机的重量；药仓称重模块称量药仓的重量；上述三个称重模块同料斗向混拌机供料的开始与停止、药仓向药仓上药输送设备供药的开始与停止、药仓上药输送设备的启动与停止及混拌机的启动建立连锁控制，实现自控定量向混拌机中输送待处理岩屑及定量向混拌机中输送药剂进行岩屑无害化处理。

技术领域

本发明属于石油工业的油气田钻井环境保护技术领域，涉及一种水基钻井岩屑随钻无害化处理装置和方法。

背景技术

在石油钻井过程中，环境保护意识的日益提高，相关环境保护法律法规的不断完善，环境保护部门对水基钻井废弃物提出无害化处理的严格要求，确保清洁安全生产。

目前，钻井清洁化生产逐渐全面推广落实，钻井废弃物处理技术已经经过了初期探索阶段，正处于中期蓬勃发展阶段，为更好的实现废弃物减量化的生产要求，通常采用先对废弃物进行机械固液分离，分离出的含水量较低(一般低于40％)的钻井废弃岩屑采用固化、微生物、干化焚烧等方式进行无害化处理工作。

例如：中国专利申请号为“201610724145.5”的发明专利申请公开了一种“钻井岩无害化处理及资源化利用工艺和设备”，该工艺主要为将干化后的钻井岩屑破碎处理成粉状，按一定配比添加固化剂、水泥、石子压制固化成砌块。然而，此专利申请一方面并未介绍固化剂种类，另一方面仅能处理干化后的钻井岩屑。

中国专利申请号为“201810101299.8”的发明专利申请公开了一种“水基钻井废弃物无害化处理装置及方法和用途”，该装置包括的固相无害化处理单元由一级称重混拌螺旋机、二级混拌螺旋机和无害化处理剂投加装置组成。固相无害化处理单元主要功能为将通过机械方法进行固液分离后的钻井废弃岩屑进行无害固化。然而此专利申请并没有就固相无害化处理单元具体的装置结构进行细致的阐述。

中国专利申请号为“201610506292.5”的发明专利申请公开了“一种钻井岩屑无害化处理系统及工艺”，该处理系统包括依次放置的搅拌装置和发酵装置，将钻井岩屑搅拌后加入微生物发酵降解其中污染物，从而达到无害化处理。

中国专利申请号“201710425819.6”的发明专利申请公开了“一种深井聚磺钻井液废弃泥浆及岩屑的处理装置”，该装置所用钻井废弃岩屑无害化处理主要通过加热干化来实现。该装置主要由上料机、冷却换热干化炉、二燃室、三级旋风分离器、布袋除尘器、脱硫塔、水膜除尘器、燃气储罐、燃烧室、防粘结装置、高温热解炉、收集槽、干化料进料装置、收集仓、气体分布器、进料装置连接构成。

以上工艺在对钻井废弃岩屑进行无害化处理时，分别采用干化固化、加热、微生物方法进行废弃岩屑处理。但上述专利申请中普遍并未提及具体装置的使用瓶颈。在实际生产中，尤其是随钻对钻井废弃岩屑进行无害化处理时，加热方法因为设备过多，占地面积过大，设备电功率过高而受到极大制约；微生物发酵方法则受到场地和环境限制较大；目前固化工艺在随钻钻井废弃岩屑无害化处理工作中的应用较多。

在实际生产中，采用固化工艺装置进行钻井废弃岩屑无害化处理时，例如使用中国专利申请号为“201810101299.8”的发明专利申请公开的“固相无害化处理单元”进行钻井废弃岩屑无害化处理时，通常采用投药仓、混拌螺旋等设备进行固化工作，然而这些装置普遍存在如下缺点：

1)因装置复杂，配件繁多，造成运输、安装繁琐，大量占用人力物力；

2)投药仓投药需要人工进行，无法精确计量，造成混拌固化效果不佳；

3)不能成橇，设备零散安装，作业现场“跑冒滴漏”现象明显；