[发明专利]钻井振动筛气流辅助固液分离方法

说明书

本发明公开一种钻井振动筛气流辅助固液分离方法，其特征是利用风量在20～500m³/h风机产生的气流，通过气路管线与安置于钻井振动筛框架平板筛网下的气液分离接水盘相连接；风机产生的引风量，在框架平板筛网的筛孔中形成从上至下2～20cm/s流速的气流，气流形成的动能疏通筛孔形成的钻井液液膜以保持筛孔的畅通，气流的动能带动包裹于钻屑表面的塑性液态钻井液通过筛孔与钻屑分离；钻井液在气液分离接水盘中与气流分离，通过接水盘的排液口进入钻井液井浆循环系统；气流的动能辅助振动筛提高固液分离的效率，实现最大限度的提高钻井液回收率，降低钻井废弃物的排放、处置量。装机功率不超过5.5kw。

技术领域 本发明涉及一种钻井振动筛气流辅助固液分离方法，在现有的钻井振动筛上加装气流导流装置，利用高压风机产生的气流，在钻井振动筛正常工作的状态下，气流通过振动筛筛布的筛孔，疏通由于钻井液表面张力在筛孔形成的液膜，气流的动能带动塑性液态钻井液通过筛孔，实现提高钻井振动筛固液分离的效率，达到节约钻井液资源和减少钻井废弃物排放的目的。

背景技术 据2019年2月中国石油报消息，未来3到5年，中国石油国内新钻井数量预计将保持在年均2万口左右。其中，2019年，中国石油上游钻井进尺有望增长20％，水平井将达到2000口，页岩气、致密油等非常规资源开发井数量有望翻倍。

2019年，西南、长庆、塔里木三大油气田处处留下川庆钻探员工践行“为甲方创造价值，油服才有价值”理念的身影。他们用全年超850万米的钻井进尺夯实了提升国内油气勘探开发力度的基础。

仅850万米的钻井进尺将会产生超过100万立方米的地层钻屑废弃物，在现实的钻井勘探施工中，由于钻井振动筛采用的是机械振动原理的固液分离工艺，其工艺固液分离效率不高，使其分离的钻屑携带的钻井液量在50％～70％(v/v)之间，由此仅三个油气勘探地区所产生的钻屑废弃物就携带消耗50～70万立方米的钻井液，这不仅造成钻井液资源的极大浪费，同时也巨大地增加了钻井废弃物的处置量。

由此可知，全国陆地、海洋油气勘探过程中，钻井施工所产生的钻屑，消耗了大量的钻井液资源，同时也造成钻井废弃物处置量的巨大增加。

钻井振动筛气流辅助固液分离方法是现实油气勘探施工过程中，提高钻井振动筛固液分离效率，节约钻井液资源的有效方法，同时降低钻井废弃物的排放和治理对社会环境造成污染的问题。

发明内容 本发明公开一种利用气体流动产生的气动能，在钻井振动筛正常工作的状态下，气流通过振动筛筛布的筛孔，疏通由于钻井液表面张力在筛孔形成的液膜以保持筛孔的畅通，气流的动能带动包裹于钻屑表面的塑性液态钻井液通过筛孔与钻屑分离，实现提高钻井振动筛固液分离效率的方法。其特征是利用风量在20～500m³/h风机产生的气流，通过气路管线与安置于钻井振动筛最后一块框架平板筛网下的气液分离接水盘相连接；气液分离接水盘与框架平板筛网间采用耐油抗温橡胶垫密封，防止气流短路，同时防止钻井振动筛在正常工况下钻屑进入钻井液井浆中；风机产生的引风量，在框架平板筛网的筛孔中形成从上至下 2～20cm/s流速的气流，气流形成的动能疏通由于钻井液表面张力在筛孔形成的液膜以保持筛孔的畅通，气流的动能带动包裹于钻屑表面的塑性液态钻井液通过筛孔与钻屑分离；钻井液在气液分离接水盘中与气流分离，通过接水盘的排液口进入钻井液井浆循环系统，气体通过气流管线进入气液分离箱再次进行气液分离，最后通过风机排出；气流在筛网筛孔的流速大小，依据现场钻井工况调节，如：钻井液体系、钻井液流变性能、钻井速度及钻屑量等因素；气流在筛网筛孔的流速通过调节风机的运转速度调节，其调节方式是：对应档位和无极调频来完成。