[发明专利]一种回收加重钻井液中的重晶石并排除无用固相的系统有效
申请号: | 200710098877.9 | 申请日: | 2007-04-28 |
公开(公告)号: | CN101050695A | 公开(公告)日: | 2007-10-10 |
发明(设计)人: | 徐凯;刘汝国;刘自明;胡俊华;邹晖;李自立;任延春;刘挺;刘志东 | 申请(专利权)人: | 中国海洋石油总公司;成都西部石油装备有限公司;中海油田服务股份有限公司 |
主分类号: | E21B21/06 | 分类号: | E21B21/06 |
代理公司: | 北京安信方达知识产权代理有限公司 | 代理人: | 龙洪;霍育栋 |
地址: | 100010北*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 回收 加重 钻井 中的 重晶石 排除 无用 系统 | ||
技术领域
本发明涉及一种石油天然气等勘探和生产钻井的加重钻井液的处理系统。
背景技术
由钻井液(水基或油基悬浮液)从地层携带出大量的岩屑,绝大部分较粗颗粒岩屑被振动筛等设备筛除。大致小于74μm直径(200目)的岩屑颗粒使用离心机分离,否则越来越多的小颗粒将改变钻井液密度、粘度等性能,严重影响钻井的正常进行。
在一部分钻井作业中,如深井和复杂井的钻探,需要密度特别高的钻井液,最高可能高达2.5g/cm3。这种泥浆一般采用添加大量重晶石(密度4.2g/cm3左右)的方法来提高密度。由于重晶石的密度明显大于岩屑颗粒的密度(一般小于3.0g/cm3),所以若使用离心机分离固相颗粒时,首先被分离出的是有用的重晶石而不是无用的岩屑。
目前处理加重钻井液的方法主要包括以下两种:1)通过稀释全部钻井液,同时添加大量新的加重材料和化学添加剂,但采用这种方法不能有效去除掉混合在钻井液中的无用固相;2)连同加重材料和岩石钻屑一起被分离丢弃,然后再添加大量的重晶石,这显然又会造成重晶石的严重浪费。因此,无论采用哪种方法,都不能满足在有效地去除钻井液中的无用固相的同时将重晶石回收的要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于,提供一种回收加重钻井液中的重晶石并排除无用固相的系统,该系统能够很好地回收钻井液中的重晶石,同时将无用固相去除掉,从而改善钻井液物理性能。
本发明的一种回收加重钻井液中的重晶石并排除无用固相的系统包括:前级离心机和后级离心机,待处理钻井液经过前级离心机将重晶石分离出来后,被分离出重晶石的钻井液再经过后级离心机将岩屑颗粒分离出来,得到的钻井液与先前分离出来的重晶石混合;所述系统进一步还包括混合罐、溢流罐、中间罐、缓冲罐和供料泵,由所述前级离心机分离出的重晶石进入到混合罐内,所述被分离出重晶石的钻井液流入到缓冲罐内,并通过供料泵送至所述后级离心机内进行分离处理后进入到中间罐内,该中间罐与缓冲罐底部相通,中间罐内的液体可溢流到溢流罐内,溢流罐内的液体可溢流到混合罐内。
进一步地,还包括混料漏斗和循环泵,所述由前级离心机分离出的重晶石经过混料漏斗后进入到混合罐内,所述循环泵将所述混合罐内的部分液体引出,并在所述混料漏斗的下部形成用于混合所述由前级离心机分离出的重晶石的喷射流,喷射流返回混合罐,形成自循环液流。
进一步地,还包括冲洗泵,该冲洗泵将所述溢流罐内的部分液体引出,一路流入所述前级离心机的输入端,另一路流向所述混料漏斗的上部。
进一步地,在所述混合罐内还设置有防止所述混合罐内的重晶石沉淀的搅拌装置。
进一步地,所述搅拌装置为搅拌器和泥浆枪。
进一步地,在所述前级离心机的入口还安装有第一流量控制器,在所述冲洗泵接入所述前级离心机的入口的管路上还设有第二流量控制器。
进一步地,所述前级离心机为变频中速离心机,所述后级离心机为非变频高速离心机或变频高速离心机。
进一步地,所述前级离心机和后级离心机各自使用两台变频器分别控制主电机和辅电机。
进一步地,所述前级离心机和后级离心机的供料泵的入口分别设有清水接口。
本发明通过一套有机联系的系统,将两台离心机串联到一起,分两个步骤处理钻井液,同时解决了加重钻井液处理中的重晶石高效分离、重晶石回收分散、防止重晶石沉淀、提高加重钻井液处理效率等问题,在回收大多数重晶石的同时,排掉了大部分岩屑颗粒,大大减少了重晶石的消耗,既节约了成本,也保护了环境。按照本发明,重晶石的回收率可以达到70%以上,对于1.9g/cm3密度的钻井液,处理量不小于10m3/h,对于2.5g/cm3密度的钻井液,处理量不小于2.5m3/h。另外,本发明特别适用于交通不便的偏远地区和海洋钻井。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
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