钻井废料的处理.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201280020963.7

申请日:

2012.04.27

公开号:

CN103748313A

公开日:

2014.04.23

当前法律状态:

实审

有效性:

审中

法律详情:

实质审查的生效IPC(主分类):E21B 21/06申请日:20120427|||公开

IPC分类号:

E21B21/06; E21B21/01; E21B27/02

主分类号:

E21B21/06

申请人:

M-I有限公司

发明人:

T·安德森; G·E·福特; G·M·洛根; J·科赫

地址:

美国德克萨斯州

优先权:

2011.04.29 US 61/480,776

专利代理机构:

永新专利商标代理有限公司 72002

代理人:

周家新;蔡洪贵

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内容摘要

一种传送钻屑的方法,该方法包括:将所述钻屑从加压传送装置传送至加压容器;将所述钻屑从所述加压容器传送至陆地池排放站;以及将所述钻屑排放至陆地池排放站中。同样,本文公开的实施例涉及一种用于钻井的同时传送钻屑的系统,所述系统包括:加压传送装置;与所述加压传送装置流体连通的加压容器;布置在所述加压传送装置与所述加压容器之间的导管;以及与所述加压容器流体连通的陆地池排放站。

权利要求书

1.  一种传送钻屑的方法,所述方法包括:
将所述钻屑从加压传送装置传送至加压容器;
将所述钻屑从所述加压容器传送至陆地池排放站;以及
将所述钻屑排放至陆地池排放站中。

2.
  根据权利要求1所述的方法,进一步包括:
控制所述加压容器与所述陆地池排放站之间的阀,以改变所述钻屑在所述陆地池排放站内排放的位置。

3.
  根据权利要求1所述的方法,进一步包括:
在碾磨机中磨碎所述钻屑。

4.
  根据权利要求3所述的方法,其中,所述碾磨机位于所述加压容器与所述陆地池排放站之间。

5.
  根据权利要求3所述的方法,进一步包括:
用粘结剂处理所述钻屑。

6.
  根据权利要求5所述的方法,其中,所述粘结剂包括飞灰。

7.
  根据权利要求5所述的方法,进一步包括:
在所述加压容器与所述碾磨机之间在线添加所述粘结剂。

8.
  根据权利要求1所述的方法,进一步包括:
在所述加压容器与所述陆地池排放站之间在线添加粘结剂。

9.
  根据权利要求1所述的方法,进一步包括:
在材料干燥机中干燥所述钻屑,其中,所述材料干燥机布置在所述加 压容器与所述陆地池排放站之间。

10.
  根据权利要求9所述的方法,进一步包括:
从所述钻屑中分离废液。

11.
  根据权利要求1所述的方法,进一步包括:
钻取井眼,
其中,所述钻屑的传送发生在钻井期间。

12.
  根据权利要求11所述的方法,其中,所述钻屑的传送是大体上连续的。

13.
  根据权利要求1所述的方法,进一步包括:将所述钻屑从所述加压容器传送至第二加压容器。

14.
  根据权利要求13所述的方法,进一步包括:调整所述加压容器与所述第二加压容器之间的导管的长度。

15.
  根据权利要求1所述的方法,其中,基于井眼的位置,调整导管的长度。

16.
  根据权利要求1所述的方法,进一步包括:
将所述钻屑从多口井传送至所述陆地池排放站。

17.
  根据权利要求16所述的方法,其中,所述钻屑通过选自如下一组方法中的至少一个来处理:在碾磨机中磨碎所述钻屑、用粘结剂处理所述钻屑、在所述加压容器与碾磨机之间在线添加粘结剂、在所述加压容器与所述陆地池排放站之间在线添加粘结剂、在材料干燥机中干燥所述钻屑、以及从所述钻屑中分离废液。

18.
  根据权利要求16所述的方法,进一步包括:
在多口井之间移动所述加压传送装置与所述加压容器中的至少一个。

19.
  一种用于钻井的同时传送钻屑的系统,所述系统包括:
加压传送装置;
与所述加压传送装置流体连通的加压容器;
布置在所述加压传送装置与所述加压容器之间的导管;以及
与所述加压容器流体连通的陆地池排放站。

20.
  根据权利要求19所述的系统,进一步包括第二加压容器,其与所述加压容器与所述陆地池排放站流体连通。

21.
  根据权利要求19所述的系统,进一步包括:
碾磨机,其布置在所述加压容器与所述陆地池排放站之间,
其中,所述碾磨机与所述加压容器流体连通。

22.
  根据权利要求21所述的系统,进一步包括:
喷射器,其与所述碾磨机流体连通,
其中,所述喷射器配置为将粘结剂引入至所述碾磨机中。

23.
  根据权利要求19所述的系统,进一步包括:
喷射器,其与所述导管流体连通,
其中,所述喷射器配置为将粘结剂引入至所述导管中。

说明书

钻井废料的处理
技术领域
本文公开的实施例涉及在钻场处传送钻屑的系统和方法。更特别地,本文公开的实施例涉及用于在钻场处传送和处理钻屑的系统和方法。仍然更特别地,本文公开的实施例涉及用于在钻场处的集中位置处传送和处理钻屑的系统和方法。
背景技术
当在地层中钻井或完井时,由于不同的原因,各种流体(“井流体”)通常用在井中。井流体的通常应用包括:当普通的钻井或钻入(即,在目标的含有石油的地层中钻井)时,对钻头切割表面的润滑和冷却,“钻屑”(通过钻头上的钻齿的切割动作取出的地层的碎片)向地表的传送、用以防止井喷的地层流体压力的控制、井稳定性的保持、井中固体的悬挂、进入且稳定正在钻的井所穿过的地层的流体损失的最小化、井的临近地层的压裂、井内流体与其它流体的置换、井的清洁、井的测试、封隔器流体的安置、井的废弃或用于废弃的井的准备、以及其它对井的地层的处理。
在通常的钻井操作中,井流体被泵入井下,以润滑钻头且将由钻头产生的井钻屑携带出去。钻屑在井流体的回流液流中通过井环状空间被携带至地表且返回至地面的钻机或钻井平台。当钻井流体到达地表时,它被小片的泥浆和岩石钻屑污染。当井流体返回地表时,钻屑通过通常已知的振动分离器(即,泥浆振动筛)与可重复使用的流体分离。通常地,井流体被清洁(即,颗粒物质与可重复使用的流体分离),使得根据环境法规钻屑可以被抛弃且在钻井操作中钻井流体可以被回收。振动分离器(一个上述的清洁方法)被设计成从井流体中过滤固体材料,使得钻屑在流体被泵送回井下之前从流体中去除。通过振动分离器清洁钻屑仅仅是钻屑可能经历的一个清洁过程。某些钻井操作可以使用附加清洁过程,例如,使用离心分离机用以从钻屑中进一步去除石油和其它井流体。该清洁过程通常是与 钻井连续的。因此,只要持续钻井,被钻屑污染的井流体被返回至地表。
目前,前端装载机在钻场处用于移动钻屑至钻场的不同位置。例如,钻屑可以从钻机侧泥浆池被移动至储存池,或在不同的处理位置之间移动。前端装载机通常是钻井位置的一种危险,因为前端装载机可能由于翻到对人员造成伤害或以其它方式伤害人员。
因此,存在对在钻场处传送和处理钻屑的更安全的方法的需求。
发明内容
在一个方面,本文公开的实施例涉及一种传送钻屑的方法,所述方法包括:将所述钻屑从加压传送装置传送至加压容器;将所述钻屑从所述加压容器传送至陆地池排放站;以及将所述钻屑排放至陆地池排放站中。
在另一个方面,本文公开的实施例涉及一种用于钻井的同时传送钻屑的系统,所述系统包括:加压传送装置;与所述加压传送装置流体连通的加压容器;布置在所述加压传送装置与所述加压容器之间的导管;以及与所述加压容器流体连通的陆地池排放站。
通过下文的说明书和所附权利要求书,本发明的其它方面和优点将是显而易见的。
附图说明
图1是根据本公开的实施例的在陆地钻井位置处用于传送钻屑的系统的一个示意图。
图2是根据本公开的实施例的加压传送装置的一个透视图。
图3A是根据本公开的实施例的加压容器的一个顶视图。
图3B是根据本公开的实施例的加压容器的一个侧视图。
图3C是根据本公开的实施例的加压容器的一个侧视图。
图4A是根据本公开的实施例的加压容器的一个剖视图。
图4B是根据本公开的实施例的加压容器的一个侧视图。
图4C是根据本公开的实施例的加压容器的一个剖视图。
图4D是根据本公开的实施例的加压容器的一个侧视图。
图5A是根据本公开的实施例的加压容器的一个侧视图。
图5B是根据本公开的实施例的加压容器的一个端视图。
图5C是根据本公开的实施例的R-阀的一个透视图。
图6是根据本公开的实施例的在陆地钻井位置处用于传送钻屑的系统的一个示意图。
图7是根据本公开的实施例的在陆地钻井位置处用于传送钻屑的系统的一个示意图。
图8是根据本公开的实施例的在陆地钻井位置处用于传送钻屑的系统的一个示意图。
图9是根据本公开的实施例的材料干燥机的一个侧视图。
图10是根据本公开的实施例的在陆地钻井位置处用于传送钻屑的系统的一个示意图。
具体实施方式
在一个方面,本文公开的实施例总体上涉及在钻场处传送钻屑的系统和方法。更特别地,本文公开的实施例涉及用于在钻场处传送和处理钻屑的系统和方法。仍然更特别地,本文公开的实施例涉及用于在钻场的集中位置处传送和处理钻屑的系统和方法。
当在钻井位置钻取井眼时,钻屑被产生且最后必须要被处理掉。本领域技术人员将理解,本文所使用的“钻井位置”是指陆地区域,其上具有至少一口井。此外,钻井位置也可以包括多口井以及同时有其它计划或正在钻的井的单口井。如上文解释的,传统上,在陆地钻井操作中,钻屑通过前装载机、卡车、钻屑箱以及类似物在钻井位置周围被移动,,以传送该钻屑至处置位置。在某些陆地钻井操作中,该钻屑在被传送至第二处置位置之前可以暂时存储在钻井位置处。
本公开的实施例提供了在陆地钻井操作中以更安全和更有效的方式通过使用加压钻屑传送来传送该钻屑的系统和方法。此外,本公开的实施例提供了用于传送钻屑至集中排放站的气动系统和方法。
最初参考图1,示出了在陆地钻井位置处用于传送钻屑的系统的一个示意图。在此实施例中,钻屑布置在加压传送装置100中。可商购的加压传送装置100的一个实例是CleanCut Cuttings Blower,其可商购于M-I L.L.C (斯伦贝谢公司,休斯顿,德克萨斯州)。
简单地参考图2,详细讨论示例性的加压传送装置100。图2示出了加压传送装置的一个侧透视图。加压传送装置200可以包括给料槽201,通过其钻屑可以被重力给料。在钻屑已经被装载到装置的主体202中之后,入口阀203被关闭,从而在入口周围产生压力密封。一旦密封,主体202被加压,且压缩的空气可以通过空气入口204被注入,因而主体202中的钻屑从加压传送装置中分批地被排放。在某些方面,加压传送装置200也可以包括从空气入口205和/或振动装置(未示出),其布置为与给料槽201连通,用以通过破坏聚结的材料来便利材料通过给料槽201的传送。
在操作期间,加压传送装置200可以被流体地连接至加压容器(下文将要详细讨论),从而允许钻屑在它们之间传送。因为材料以分批的模式被传送,材料通过连接至加压传送装置200的出口206的软管以柱状材料或分批的材料行进。上述传送方法是密相传送的形式,借以材料以柱状形式行进,而不是如传统的疏相材料传送中那样自由地通过软管流动。
参考回图1,在钻屑被装载至加压传送装置100中之后,钻屑被传送至加压容器110。加压容器110可以包括不同的设计和结构,只要该加压容器110允许用于钻屑的气动传送。更特别地,加压容器110被配置为允许用于第一加压容器110与第二容器之间的材料的有效气动传送110,不管第二容器是第二加压容器(未示出)还是包括大气接收腔(将在下文中详细讨论)。根据本公开的实施例的可以使用的加压容器110的几个实例在下文中详细讨论。
参考图3A至3C,示出了根据本公开的实施例的加压容器。图3A是加压容器的顶视图,而图3B和3C是侧视图。根据本文公开的方面的可以使用的一种类型的加压器皿包括ISO-PUMPTM,其可商购自M-L.L.C(斯伦贝谢公司,休斯顿,德克萨斯州)。在上述的实施例中,加压容器300可以装入支持结构301之内。支持结构301可以保持加压容器300,以保护和/或允许容器从例如供给船至生产平台的传送。通常地,加压容器300包括器皿302,该器皿具有下部角形部分303,用以便利钻屑在加压容器300与其它处理和/或传送设备(未示出)之间的流动。根据本公开的实施例的可以使用的加压容器300的进一步的描述在美国专利号7,033,124中,其被转 让给本发明的受让人,且在本文中被引入。本领域技术人员将理解,加压容器300的可选几何形状,包括那些具有不是圆锥形的下部部分的加压容器,也可以用在本公开的某些实施例中。
加压容器300还包括:材料入口304,其用于接收钻屑;以及空气入口和出口305,其用于在传送期间注入空气进入器皿302中和排出空气至大气中。某些容器可以具有从空气入口306,允许用于将小的冲击空气注入器皿302中,以打散由于沉淀而可能紧实的干材料。除了入口304、305、以及306之外,加压容器300还包括出口307,钻屑可以通过出口307离开器皿302。出口307可以连接至柔性软管,从而允许加压容器300在加压容器300或大气压下的容器之间传送材料,例如钻屑。
参考图4A至4D,示出了根据本公开的实施例的加压容器400。图4A和4C示出了加压容器400的顶视图,而图4B和4D示出了加压容器400的侧视图。
现在特别地参考图4A,示出了根据本公开一个方面的加压容器400的顶示意图。在此实施例中,加压容器400具有圆形外部几何形状和多个出口401,通过多个出口401排放钻屑。此外,加压容器400具有多个内部导流部402,用于引导钻屑的流动至特定的出口401。例如,当钻屑传送至加压容器400中时,材料可以被分成多个分离的流,因而特定体积的材料通过多个出口401中的每一个被排放。因此,具有多个导流部402(每一个对应于一个出口401)的加压容器400可以增加从加压容器400中排放钻屑的效率。
在操作期间,传送至加压容器400中的钻屑可以展现出塑性特征且开始聚结。在传统的具有单个出口的传送器皿中,聚结的材料可能阻塞出口,从而阻止材料流动通过。但是,本实施例被配置成:即使如果单个出口401由聚结的材料变阻塞,但向加压容器400外的材料流动将不会完全被阻止。而且,导流部400被配置为帮助使钻屑免于聚结。当材料向下流动经过加压容器400时,材料将接触导流部402,且被分成分离的流。因此,将材料分成多个分离的流的导流部402可以进一步使材料免于聚结和阻塞一个或多个出口401。
参考图4B,示出了根据本公开的一个方面的来自图4A的加压容器400 的剖视图。在此方面,加压容器400被说明为包括多个出口401和多个内部导流部402,所述多个内部导流部402用于引导钻屑流动通过加压容器400。在此方面,每一个出口401均被配置为流动进入排放管道403。因此,当材料流动通过加压容器400时,它们可能接触一个或多个导流部402,并分成分离的流,然后通过与一个或多个导流部402对应的特定的出口401离开。上述的实施例可以允许用于通过加压容器400的更高效的材料传送。
现在参考图4C,示出了根据本公开的一个实施例的加压容器400的顶示意图。在此实施例中,加压容器400具有圆形外部几何形状和多个出口401,通过所述多个出口排放钻屑。此外,加压容器400具有多个内部导流部422,用于引导材料流动至出口401中的特定的一个。例如,当材料传送至加压容器400中时,该材料可以被分成多个分离的流,因而特定体积的材料通过多个出口401中的每一个被排放。具有多个导流部402(每一个对应于出口401之一)的加压容器400可以用于从加压容器400中排放钻屑。
参考图4D,示出了根据本公开的一个方面的来自图4C的加压容器400的剖视图。在此方面,加压容器400被说明为包括多个出口401和多个内部导流部402,所述多个内部导流部402用于引导钻屑流动通过加压容器400。在此实施例中,每一个出口401均被配置为分离地流动进入排放管道403。因此,当材料流动通过加压容器400时,它们可能接触一个或多个导流部402,并分成分离的流,然后通过与根据一个或多个导流部402对应的特定的出口401离开。上述的实施例可以允许用于通过加压容器400的更高效的材料传送。
因为在与排放管道403接合之前出口401没有结合,因此,由于聚结材料而引起的一个或多个出口401的阻塞可以进一步被减少。本领域技术人员将理解,导流部402和出口401的特殊的配置可以变化,而没有背离本公开的范围。例如,在一个实施例中,可以使用具有两个出口401和单个导流部402的加压容器400,然而在其它的实施例中可以使用具有三个或更多个出口401和导流部404的加压容器400。此外,导流部402和/或在加压容器400之内产生的分离的流的数量可以不同于出口401的数量。例如,在一个方面,加压容器400可以包括对应于两个出口401的三个导流部402。在其它的实施例中,出口401的数量可以大于导流部402的数量。
而且,本领域技术人员将理解,导流部402的几何形状可以根据给定的加压容器400的设计需求而改变。在一个方面,导流部402可以配置为三角形的几何形状,而在其它实施例中,导流部402可以大体上是圆柱形的、圆锥形的、截头圆锥形的、金字塔形的、多边形的、或不规则的几何形状。而且,导流部402在加压容器400中的布置也可以改变。例如,导流部402可以围绕加压容器400的中心点同心地布置,或可以在加压容器400之内任意地布置。而且,在某些实施例中,导流部402的布置可以是蜂窝状布置,用以进一步增强通过其的材料的流动。
本领域技术人员将理解,导流部402在加压容器400之内的精确配置可以根据传送操作的需求而改变。当导流部402的几何形状变化时,对应于导流部402的出口401的几何形状也可以变化。例如,如图4A-4D中说明的,出口401具有大体圆锥形的几何形状。在其它实施例中,出口401可以具有在加压容器400内允许出口401对应于钻屑的流动的截头圆锥形的、多边形的、圆柱形的、或其它的几何形状。
现在参考图5A至5B,示出了根据本公开的多个方面的替换性的加压容器。特别地,图5A示出了加压容器的侧视图,而图5B示出了加压容器的端视图。
在此方面,加压容器500包括在支持结构502之内布置的器皿501。器皿501包括多个圆锥形部分503,它们终止于平的顶点504,从而,形成多个出料斗部分505。加压容器500也包括配置为接收空气流的空气入口506和配置为接收材料流、例如钻屑的材料入口507。在材料向加压容器500传送和/或从加压容器500传送期间,空气被注入空气入口506中,且通过过滤元件508。过滤元件508允许用于对空气进行清洁,从而在与器皿501之内的材料接触之前去除来自空气流的灰尘微粒和杂质。在顶点504处的阀509然后可以开启,从而允许材料从器皿501流动通过出口510。水平布置的加压容器500的实例被详细描述在授予给Brian Snowdon的美国专利公开号2007/0187432中,其以参考的形式引入本申请中。
参考回图1,为了在加压传送装置100与加压容器110之间提供流体连通,导管115可以在它们之间布置。导管115可以包括本领域中已知的不同类型的导管,例如金属、塑料、或者橡胶管道和/或管子。本领域普通技 术人员将理解,导管115的直径可以根据使用的加压传送装置100和/或加压容器110的类型而改变。此外,导管115的形成材料也可以根据使用的加压传送装置100和/或加压容器110的类型而改变。在某些实施例中,可以使用多种长度的导管115,以改变导管115的长度。
在钻屑从加压传送装置100被传送至加压容器110之后,可以如上文描述地使用加压容器,以便从加压容器传送钻屑至陆地池排放站120。陆地池排放站120可以包括不同的设计构件且被放置在地上或地中。例如,在一个实施例中,陆地池排放站120可以是挖入地中的池。在上述的实施例中,陆地池排放站120可以用大体上不可被渗透的衬里来加衬,以阻止来自钻屑的残留的污染物浸滤至地中。在可选的实施例中,陆地池排放站120可以包括不可被渗透的层,例如混凝土,用以阻止污染物浸滤至地中。在其它实施例中,陆地池排放站120可以包括金属结构,例如钻屑箱(没有独立示出),钻屑可以暂时或者永久地存储在该钻屑箱中。本领域技术人员将理解,陆地池排放站120的不同设计可以根据本文描述的方法和系统使用。
陆地池排放站120与加压容器110之间通过导管125提供流体连通。如上文关于导管115的解释,导管125的设计方面可以根据特定传送操作的需要而变化。
在说明的实施例中,阀130布置在加压容器110与陆地池排放站120之间的导管125中。阀130可以用于控制从加压容器110通过导管125、以及通过不同的排放导管135和140的钻屑流动。多个排放导管135和140可以用于引导钻屑流均匀地遍布陆地池排放站120。本领域技术人员将理解,通过使用多个阀130,可以使用多于两个的排放导管135和140。例如,在可选的实施例中,附加阀130可以布置成与排放导管135和140流体连通,从而允许钻屑被排放在例如两倍的位置处。上述实施例可以从而增加将钻屑均匀地布置在陆地池排放台120中的效率。
在某些实施例中,图1中的阀130和/或相应的图6、7、8以及10中的阀630、730、830以及1130可以是R-阀,例如可商购于M-I L.L.C.(斯伦贝谢公司,休斯顿,德克萨斯州)的R-阀。简短地参考图5C,示出了R-阀的透视图。R-阀517是一种被包封的阀,其通过使用压缩空气操作。 R-阀包括气动驱动器510、入口515、直通出口520、以及转向出口525。气动驱动器510可以被控制成用以引导钻屑流动通过R-阀500至直通出口520或者转向出口525,以引导该钻屑流动至需要的位置。R-阀可以用于提供全井眼传送,从而允许钻屑被更有效地传送。
参考回图1,本领域技术人员将理解,在某些实施例中,多个阀130可以布置于多个压力容器110之间,从而提供钻屑通过该系统的多路流动布置。
参考图6,示出了在陆地钻井位置处用于传送钻屑的可选系统的一个示意图。图6的系统的构件包括加压传送装置600以及一个或多个加压容器610,它们通过导管615流体连接。该系统进一步包括导管625,其在加压容器610与陆地池排放站620之间提供流体连通。在沿着导管625的一个或多个位置处,一个或多个阀630可以被布置和配置为引导钻屑流动至特殊的位置。
在此实施例中,阀630可以用于从加压容器610引导钻屑通过排放导管635流动至陆地池排放站620。可选地,阀630可以用于从加压容器610引导钻屑流动至处理站650。处理站650可以包括各种构件,以在钻屑排放到陆地池排放站620之前处理钻屑。如说明的,在上述实施方式中,处理站包括与阀630流体连通的碾磨机(mill)655,例如,碾泥机或锤磨机。碾磨机655可以用于处理钻屑,以减小钻屑的尺寸。
同时或在碾磨机655被驱动以磨碎钻屑之后,粘结剂可以引入钻屑。粘结剂的引入可以引起钻屑粘结在一起。如所说明的,粘结剂可以通过储料筒仓660引入至钻屑,该储料筒仓660可以允许用于钻屑的批量处理。在某些实施例中,粘结剂的人工引入可以通过人工处理位置665来提供。本领域普通技术人员将理解,根据本文公开的实施例,一个或多个人工和/或批量处理可以被使用。
在给钻屑引入粘结剂之后,钻屑可以通过排放导管640被输送,以排放至陆地池排放站630中。在某些实施例中,排放导管640可以包括炮塔式钻屑输送机670,从而,在陆地池排放站630中允许钻屑被均匀地排放,或者否则允许操作员控制钻屑的排放位置。
在某些实施例中,各种类型的粘结剂可以被引入至钻屑中。在某些实 施例中,粘结剂可以包括飞灰。在其它实施例中,具有或者不具有飞灰的波特兰水泥可以被引入,从而导致钻屑混凝土的形成。产生的混凝土可以被布置在陆地池排放站620中或否则用于钻井操作的其它方面,例如用于公路建造或地基建造。产生的混凝土也可以形成整体的结构且布置在可选的位置处。
参考图7,示出了在陆地钻井位置处用于传送钻屑的可选系统的一个示意图。图7的系统的构件包括加压传送装置700以及一个或多个加压容器710,它们通过导管715流体连接。该系统进一步包括导管725,其在加压容器710与陆地池排放站720之间提供流体连通。在沿着导管725的一个或多个位置处,一个或多个阀730可以被布置和配置为引导钻屑流动至特殊的位置。
在此实施例中,阀730可以用于从加压容器710引导钻屑通过排放导管735流动至陆地池排放站720中。可选地,阀730可以用于从加压容器710引导钻屑流动至处理站750。处理站750可以包括各种构件,以在钻屑排放到陆地池排放站720之前处理钻屑。如说明的,在此实施例中,处理站750包括混合锥体775,其配置为用于从批量处理储料筒仓760或人工处理位置765接收粘结剂。
在给钻屑引入粘结剂之后,钻屑可以通过排放导管740被输送,以排放至陆地池排放站720中。在某些实施例中,排放导管740可以包括炮塔式钻屑输送机770,从而在陆地池排放站730中允许钻屑被均匀地排放或者否则允许操作员控制钻屑的排放位置。
参考图8,示出了在陆地钻井位置处用于传送钻屑的可选系统的一个示意图。图8的系统的构件包括加压传送装置800以及一个或多个加压容器810,它们通过导管815流体连接。该系统进一步包括导管825,其在加压容器810与陆地池排放站820之间提供流体连通。在沿着导管825的一个或多个位置处,一个或多个阀830可以被布置和配置为引导钻屑流动至特殊的位置。
在此实施例中,阀830可以用于从加压容器810引导钻屑通过排放导管835流动至陆地池排放站820中。可选地,阀830可以用于从加压容器810引导钻屑流动至分离器880。如说明的,在此实施例中,分离器880包 括材料干燥机885。
简短地参考图9,示出了根据本文公开的实施例的材料干燥机900的剖视图。可商购的干燥机的一个实例是Verti-G干燥机,其来自M-I L.L.C.(斯伦贝谢公司,休斯顿,德克萨斯州)。材料干燥机900可以包括配置为接收钻屑的入口902,且可以进一步包括分离器组件904用以将钻屑分成固态和液态。在某些实施例中,分离器组件904可以包括例如刮板(flight)和筛网组件(未示出),如上文讨论的。被分离出的固相可以在具有外圆周壁908的固体排放腔904中收集。
冲洗系统914可以在材料干燥机900之内布置,且可以安装在固体排放腔906的顶表面910上。在某些实施例中,冲洗系统914可以使用焊接、粘合剂、或机械紧固件固定至顶表面910。例如,支持环916可以焊接至固体排放腔906的顶表面910。在可选的实施例中,管道环918可以例如通过托架、焊接或粘合剂直接附连至固体排放腔906的顶表面910。固体排放腔906的顶表面910可以布置在分离器组件904中的转子(未示出)之下。流体供给管道(未示出)可以通过材料干燥机900的外部壳体912连接至管道环918,因而流体供给管道可以与管道环918的内径流体连通。在选择的实施例中,控制阀(未示出)可以布置在流体供给管道中,因而流体流动速率可以被控制。
参考回图8,在钻屑被传送至材料干燥机885之前,钻屑可以通过冲击箱890传送。冲击箱890可以用于在钻屑进入材料干燥机885之前分离大质量的和/或聚集块的钻屑。在钻屑通过冲击箱890之后,钻屑进入材料干燥机,在那里废液与固相被分离。分离出的固相可以通过排放导管840被传送,以排放至陆地池排放站820中。在某些实施例中,排放导管840可以包括炮塔式钻屑传送器870,从而在陆地池排放站830中允许钻屑被均匀地排放,或者否则允许操作员控制钻屑的排放位置。
分离出的废液相可以从材料干燥机流动至废液罐895,在此之后废液相可以进一步通过从分离器897处理。在某些实施例中,从分离器897可以包括离心分离机、水力旋流器或其它分离器,以从废液相中分离出细小固体。分离出的细小固体可以通过可选的导管(未示出)被传送至陆地池排放站820,而分离后的废液相可以被回收,以再用于工作的钻井液系统中。
参考图10,示出了在陆地钻井位置处用于传送钻屑的可选系统的一个示意图。图10的系统的构件包括加压传送装置1000以及一个或多个加压容器1010,它们通过导管1015流体连接。该系统进一步包括导管1025,其在加压容器1010与陆地池排放站1020之间提供流体连通。在沿着导管1025的一个或多个位置处,一个或多个阀1030可以被布置和配置为引导钻屑流动至特殊的位置。多个排放导管1035和1040可以用于引导钻屑流动均匀地遍布陆地池排放站1020。本领域技术人员将理解,通过使用多个阀1030,多于两个的排放导管1035和1040可以被使用。例如,在可选的实施例中,附加阀1030可以布置成与排放导管1035和1040流体连通,从而允许钻屑被排放在例如两倍的位置处。上述实施例可以从而增加将钻屑均匀地布置在陆地池排放站1020中的效率。
在此实施例中,喷射器1033可以沿着导管1025内嵌布置。喷射器1033可以用于在钻屑从压力容器1010向陆地池排放站1020传送时向钻屑添加粘结剂或其它处理物。通过在喷射器1033中混合粘结剂,例如飞灰或其它处理物,该处理物可以在钻屑的传送期间在管道中注入。因此,喷射器1033可以用于大体上连续地混合处理物与钻屑,从而允许钻屑在排放至陆地池排放站1020中时具有最优化的特性。在其它实施方式中,喷射器1033或其它混合装置可以沿着排放导管1035和/或1040、或在沿着导管在钻屑被排放至陆地池排放站1020之前的任何其它点处布置。
仍参考图10,在某些实施例中,导管1015和1025的长度可以变化,以适应钻井操作中的改变。本领域技术人员将理解,在钻井操作期间,通常,多口井被钻取而使用一个陆地池排放站1020来从不同的井中除去产生的钻屑。本公开的实施例可以用于产生集中处置和/或处理位置。因为导管1015和1025的附加长度可以增加或去除,因此,当井在不同位置处被钻取时,导管可以被调整,而仍然保持集中的陆地池排放站1020。例如,第一井可以距陆地池排放站1020为150英尺处被钻取。来自第一井的钻屑可以最初被气动地传送至陆地池排放站1020,如上文所述的。
当第一井完成时,第二井可以例如在距该陆地池排放站1020为900英尺处被钻取。因此,附加导管1015和1025以及附加加压容器1010可以用于允许钻屑从第二井位置被传送至陆地池排放站1020。当加压容器1010 之间的气动传送可能被限制时,可能必须添加附加加压容器1010用以允许从距离陆地池排放站1020大距离处的井的有效传送。例如,加压容器可以被限制气动传送钻屑为大约300米。因此,如果井位于距该陆地池排放站1020多于300米,可能必须具有布置在管道中的附加加压容器1010,从而增加钻屑可以被气动传送的距离。当特定井的钻井位置改变时,加压容器1010和导管1015以及1025可以重新定位。本领域技术人员将理解,气动传送装置1000也可以随加压容器1010和导管1015以及1025重新定位。
除了允许钻屑从不同的钻井位置被传送至集中的陆地池排放站1020,本公开的实施例也允许在钻井时钻屑的大体上连续的处理。例如,当钻井产生钻屑时,钻屑可以被传送至系统中,以传送至陆地池排放站1020中。因此,钻屑可以被高效地传送和处理,如果必须,从而大体上连续地对钻屑进行传送、处理、以及处置。因为传送、处理以及处置连续地在钻井的同时进行,因此,在钻井位置处钻屑的积累可以被防止。
有利地,本公开的实施例可以提供集中的钻屑处置位置。该处置位置可以仅一步允许在处置之前对钻屑处理。同样有利地,本公开的实施例可以提供在处置之前钻屑的更高效的传送和处理。进一步,本公开的实施例可以提供钻屑的气动传送,其减少前端装载机的使用且使得钻屑被更安全地操作。
同样有利地,本公开的实施例可以提供钻屑的集中处理。通过集中钻屑处理,可以发生更少的环境危害,例如减少漏油、坏管、等的机会。此外,集中钻屑处理可以允许恶劣天气条件下的更大的可靠性,例如当地面上积雪或结冰时。在上述的恶劣天气条件下,通常的钻屑处置方法将需要卡车来在雪或冰之上行驶,存在卡车的意外泄漏或倾翻的风险。通过集中钻屑处理和使用气动传送,携带钻屑的管道能够连续操作,无需考虑恶劣天气条件,从而有利地增加钻屑传送和处理的可靠性。
有利地,本公开的实施例进一步允许更少的设备在钻井位置处被移动。例如,通过集中钻屑处理,处理设备可以固定地保留在陆地池排放站处。在陆地池排放站固定地保留的情况下,与处理钻屑相关的设备,例如碾磨机、粘结剂储料筒仓等,可以在多口井的钻井期间始终保留在原位。为了适应在多个位置钻取的井,连接气动传送装置的管道可以通过增加附加管 道来延伸,且加压传送装置和加压容器可以被移动至新的钻井位置。因此,胜于需要所有设备被移动来便利多口井的钻井,集中的钻井处理位置可以产生最小的设备传送,有利地减少安全和环境危害。
同样有利地,本公开的实施例可以提供来自多口井的钻屑的同时处理。在上述实施例中,多个加压传送装置和/或多个加压容器可以出现在多于一个钻井位置处。当钻屑在多个钻井位置处产生时,钻屑可以被同时传送至集中的钻屑处理位置。通过允许来自多口井的钻屑被同时处理,钻屑将在钻井位置花费较少时间,有利地减少了与未加工钻屑相关的环境风险。
虽然本公开已经描述了有限数量的实施例,但受益于本公开,本领域技术人员将理解,可以设计出其它的实施例而不脱离如本文描述的本公开的范围。因此,本公开的保护范围应仅由所附权利要求所限制。

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1、10申请公布号CN103748313A43申请公布日20140423CN103748313A21申请号201280020963722申请日2012042761/480,77620110429USE21B21/06200601E21B21/01200601E21B27/0220060171申请人MI有限公司地址美国德克萨斯州72发明人T安德森GE福特GM洛根J科赫74专利代理机构永新专利商标代理有限公司72002代理人周家新蔡洪贵54发明名称钻井废料的处理57摘要一种传送钻屑的方法,该方法包括将所述钻屑从加压传送装置传送至加压容器;将所述钻屑从所述加压容器传送至陆地池排放站;以及将所述钻屑排放至。

2、陆地池排放站中。同样,本文公开的实施例涉及一种用于钻井的同时传送钻屑的系统,所述系统包括加压传送装置;与所述加压传送装置流体连通的加压容器;布置在所述加压传送装置与所述加压容器之间的导管;以及与所述加压容器流体连通的陆地池排放站。30优先权数据85PCT国际申请进入国家阶段日2013102986PCT国际申请的申请数据PCT/US2012/0354872012042787PCT国际申请的公布数据WO2012/149345EN2012110151INTCL权利要求书2页说明书9页附图9页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书9页附图9页10申请公布号CN103748。

3、313ACN103748313A1/2页21一种传送钻屑的方法,所述方法包括将所述钻屑从加压传送装置传送至加压容器;将所述钻屑从所述加压容器传送至陆地池排放站;以及将所述钻屑排放至陆地池排放站中。2根据权利要求1所述的方法,进一步包括控制所述加压容器与所述陆地池排放站之间的阀,以改变所述钻屑在所述陆地池排放站内排放的位置。3根据权利要求1所述的方法,进一步包括在碾磨机中磨碎所述钻屑。4根据权利要求3所述的方法,其中,所述碾磨机位于所述加压容器与所述陆地池排放站之间。5根据权利要求3所述的方法,进一步包括用粘结剂处理所述钻屑。6根据权利要求5所述的方法,其中,所述粘结剂包括飞灰。7根据权利要求5。

4、所述的方法,进一步包括在所述加压容器与所述碾磨机之间在线添加所述粘结剂。8根据权利要求1所述的方法,进一步包括在所述加压容器与所述陆地池排放站之间在线添加粘结剂。9根据权利要求1所述的方法,进一步包括在材料干燥机中干燥所述钻屑,其中,所述材料干燥机布置在所述加压容器与所述陆地池排放站之间。10根据权利要求9所述的方法,进一步包括从所述钻屑中分离废液。11根据权利要求1所述的方法,进一步包括钻取井眼,其中,所述钻屑的传送发生在钻井期间。12根据权利要求11所述的方法,其中,所述钻屑的传送是大体上连续的。13根据权利要求1所述的方法,进一步包括将所述钻屑从所述加压容器传送至第二加压容器。14根据权。

5、利要求13所述的方法,进一步包括调整所述加压容器与所述第二加压容器之间的导管的长度。15根据权利要求1所述的方法,其中,基于井眼的位置,调整导管的长度。16根据权利要求1所述的方法,进一步包括将所述钻屑从多口井传送至所述陆地池排放站。17根据权利要求16所述的方法,其中,所述钻屑通过选自如下一组方法中的至少一个来处理在碾磨机中磨碎所述钻屑、用粘结剂处理所述钻屑、在所述加压容器与碾磨机之间在线添加粘结剂、在所述加压容器与所述陆地池排放站之间在线添加粘结剂、在材料干燥机中干燥所述钻屑、以及从所述钻屑中分离废液。18根据权利要求16所述的方法,进一步包括权利要求书CN103748313A2/2页3在。

6、多口井之间移动所述加压传送装置与所述加压容器中的至少一个。19一种用于钻井的同时传送钻屑的系统,所述系统包括加压传送装置;与所述加压传送装置流体连通的加压容器;布置在所述加压传送装置与所述加压容器之间的导管;以及与所述加压容器流体连通的陆地池排放站。20根据权利要求19所述的系统,进一步包括第二加压容器,其与所述加压容器与所述陆地池排放站流体连通。21根据权利要求19所述的系统,进一步包括碾磨机,其布置在所述加压容器与所述陆地池排放站之间,其中,所述碾磨机与所述加压容器流体连通。22根据权利要求21所述的系统,进一步包括喷射器,其与所述碾磨机流体连通,其中,所述喷射器配置为将粘结剂引入至所述碾。

7、磨机中。23根据权利要求19所述的系统,进一步包括喷射器,其与所述导管流体连通,其中,所述喷射器配置为将粘结剂引入至所述导管中。权利要求书CN103748313A1/9页4钻井废料的处理技术领域0001本文公开的实施例涉及在钻场处传送钻屑的系统和方法。更特别地,本文公开的实施例涉及用于在钻场处传送和处理钻屑的系统和方法。仍然更特别地,本文公开的实施例涉及用于在钻场处的集中位置处传送和处理钻屑的系统和方法。背景技术0002当在地层中钻井或完井时,由于不同的原因,各种流体(“井流体”)通常用在井中。井流体的通常应用包括当普通的钻井或钻入(即,在目标的含有石油的地层中钻井)时,对钻头切割表面的润滑和。

8、冷却,“钻屑”(通过钻头上的钻齿的切割动作取出的地层的碎片)向地表的传送、用以防止井喷的地层流体压力的控制、井稳定性的保持、井中固体的悬挂、进入且稳定正在钻的井所穿过的地层的流体损失的最小化、井的临近地层的压裂、井内流体与其它流体的置换、井的清洁、井的测试、封隔器流体的安置、井的废弃或用于废弃的井的准备、以及其它对井的地层的处理。0003在通常的钻井操作中,井流体被泵入井下,以润滑钻头且将由钻头产生的井钻屑携带出去。钻屑在井流体的回流液流中通过井环状空间被携带至地表且返回至地面的钻机或钻井平台。当钻井流体到达地表时,它被小片的泥浆和岩石钻屑污染。当井流体返回地表时,钻屑通过通常已知的振动分离器。

9、(即,泥浆振动筛)与可重复使用的流体分离。通常地,井流体被清洁(即,颗粒物质与可重复使用的流体分离),使得根据环境法规钻屑可以被抛弃且在钻井操作中钻井流体可以被回收。振动分离器(一个上述的清洁方法)被设计成从井流体中过滤固体材料,使得钻屑在流体被泵送回井下之前从流体中去除。通过振动分离器清洁钻屑仅仅是钻屑可能经历的一个清洁过程。某些钻井操作可以使用附加清洁过程,例如,使用离心分离机用以从钻屑中进一步去除石油和其它井流体。该清洁过程通常是与钻井连续的。因此,只要持续钻井,被钻屑污染的井流体被返回至地表。0004目前,前端装载机在钻场处用于移动钻屑至钻场的不同位置。例如,钻屑可以从钻机侧泥浆池被移。

10、动至储存池,或在不同的处理位置之间移动。前端装载机通常是钻井位置的一种危险,因为前端装载机可能由于翻到对人员造成伤害或以其它方式伤害人员。0005因此,存在对在钻场处传送和处理钻屑的更安全的方法的需求。发明内容0006在一个方面,本文公开的实施例涉及一种传送钻屑的方法,所述方法包括将所述钻屑从加压传送装置传送至加压容器;将所述钻屑从所述加压容器传送至陆地池排放站;以及将所述钻屑排放至陆地池排放站中。0007在另一个方面,本文公开的实施例涉及一种用于钻井的同时传送钻屑的系统,所述系统包括加压传送装置;与所述加压传送装置流体连通的加压容器;布置在所述加压传送装置与所述加压容器之间的导管;以及与所述。

11、加压容器流体连通的陆地池排放站。0008通过下文的说明书和所附权利要求书,本发明的其它方面和优点将是显而易见说明书CN103748313A2/9页5的。附图说明0009图1是根据本公开的实施例的在陆地钻井位置处用于传送钻屑的系统的一个示意图。0010图2是根据本公开的实施例的加压传送装置的一个透视图。0011图3A是根据本公开的实施例的加压容器的一个顶视图。0012图3B是根据本公开的实施例的加压容器的一个侧视图。0013图3C是根据本公开的实施例的加压容器的一个侧视图。0014图4A是根据本公开的实施例的加压容器的一个剖视图。0015图4B是根据本公开的实施例的加压容器的一个侧视图。0016。

12、图4C是根据本公开的实施例的加压容器的一个剖视图。0017图4D是根据本公开的实施例的加压容器的一个侧视图。0018图5A是根据本公开的实施例的加压容器的一个侧视图。0019图5B是根据本公开的实施例的加压容器的一个端视图。0020图5C是根据本公开的实施例的R阀的一个透视图。0021图6是根据本公开的实施例的在陆地钻井位置处用于传送钻屑的系统的一个示意图。0022图7是根据本公开的实施例的在陆地钻井位置处用于传送钻屑的系统的一个示意图。0023图8是根据本公开的实施例的在陆地钻井位置处用于传送钻屑的系统的一个示意图。0024图9是根据本公开的实施例的材料干燥机的一个侧视图。0025图10是根。

13、据本公开的实施例的在陆地钻井位置处用于传送钻屑的系统的一个示意图。具体实施方式0026在一个方面,本文公开的实施例总体上涉及在钻场处传送钻屑的系统和方法。更特别地,本文公开的实施例涉及用于在钻场处传送和处理钻屑的系统和方法。仍然更特别地,本文公开的实施例涉及用于在钻场的集中位置处传送和处理钻屑的系统和方法。0027当在钻井位置钻取井眼时,钻屑被产生且最后必须要被处理掉。本领域技术人员将理解,本文所使用的“钻井位置”是指陆地区域,其上具有至少一口井。此外,钻井位置也可以包括多口井以及同时有其它计划或正在钻的井的单口井。如上文解释的,传统上,在陆地钻井操作中,钻屑通过前装载机、卡车、钻屑箱以及类似。

14、物在钻井位置周围被移动,以传送该钻屑至处置位置。在某些陆地钻井操作中,该钻屑在被传送至第二处置位置之前可以暂时存储在钻井位置处。0028本公开的实施例提供了在陆地钻井操作中以更安全和更有效的方式通过使用加压钻屑传送来传送该钻屑的系统和方法。此外,本公开的实施例提供了用于传送钻屑至集中排放站的气动系统和方法。说明书CN103748313A3/9页60029最初参考图1,示出了在陆地钻井位置处用于传送钻屑的系统的一个示意图。在此实施例中,钻屑布置在加压传送装置100中。可商购的加压传送装置100的一个实例是CLEANCUTCUTTINGSBLOWER,其可商购于MILLC(斯伦贝谢公司,休斯顿,德。

15、克萨斯州)。0030简单地参考图2,详细讨论示例性的加压传送装置100。图2示出了加压传送装置的一个侧透视图。加压传送装置200可以包括给料槽201,通过其钻屑可以被重力给料。在钻屑已经被装载到装置的主体202中之后,入口阀203被关闭,从而在入口周围产生压力密封。一旦密封,主体202被加压,且压缩的空气可以通过空气入口204被注入,因而主体202中的钻屑从加压传送装置中分批地被排放。在某些方面,加压传送装置200也可以包括从空气入口205和/或振动装置(未示出),其布置为与给料槽201连通,用以通过破坏聚结的材料来便利材料通过给料槽201的传送。0031在操作期间,加压传送装置200可以被流。

16、体地连接至加压容器(下文将要详细讨论),从而允许钻屑在它们之间传送。因为材料以分批的模式被传送,材料通过连接至加压传送装置200的出口206的软管以柱状材料或分批的材料行进。上述传送方法是密相传送的形式,借以材料以柱状形式行进,而不是如传统的疏相材料传送中那样自由地通过软管流动。0032参考回图1,在钻屑被装载至加压传送装置100中之后,钻屑被传送至加压容器110。加压容器110可以包括不同的设计和结构,只要该加压容器110允许用于钻屑的气动传送。更特别地,加压容器110被配置为允许用于第一加压容器110与第二容器之间的材料的有效气动传送110,不管第二容器是第二加压容器(未示出)还是包括大气。

17、接收腔(将在下文中详细讨论)。根据本公开的实施例的可以使用的加压容器110的几个实例在下文中详细讨论。0033参考图3A至3C,示出了根据本公开的实施例的加压容器。图3A是加压容器的顶视图,而图3B和3C是侧视图。根据本文公开的方面的可以使用的一种类型的加压器皿包括ISOPUMPTM,其可商购自MLLC(斯伦贝谢公司,休斯顿,德克萨斯州)。在上述的实施例中,加压容器300可以装入支持结构301之内。支持结构301可以保持加压容器300,以保护和/或允许容器从例如供给船至生产平台的传送。通常地,加压容器300包括器皿302,该器皿具有下部角形部分303,用以便利钻屑在加压容器300与其它处理和/。

18、或传送设备(未示出)之间的流动。根据本公开的实施例的可以使用的加压容器300的进一步的描述在美国专利号7,033,124中,其被转让给本发明的受让人,且在本文中被引入。本领域技术人员将理解,加压容器300的可选几何形状,包括那些具有不是圆锥形的下部部分的加压容器,也可以用在本公开的某些实施例中。0034加压容器300还包括材料入口304,其用于接收钻屑;以及空气入口和出口305,其用于在传送期间注入空气进入器皿302中和排出空气至大气中。某些容器可以具有从空气入口306,允许用于将小的冲击空气注入器皿302中,以打散由于沉淀而可能紧实的干材料。除了入口304、305、以及306之外,加压容器3。

19、00还包括出口307,钻屑可以通过出口307离开器皿302。出口307可以连接至柔性软管,从而允许加压容器300在加压容器300或大气压下的容器之间传送材料,例如钻屑。0035参考图4A至4D,示出了根据本公开的实施例的加压容器400。图4A和4C示出了加压容器400的顶视图,而图4B和4D示出了加压容器400的侧视图。说明书CN103748313A4/9页70036现在特别地参考图4A,示出了根据本公开一个方面的加压容器400的顶示意图。在此实施例中,加压容器400具有圆形外部几何形状和多个出口401,通过多个出口401排放钻屑。此外,加压容器400具有多个内部导流部402,用于引导钻屑的流。

20、动至特定的出口401。例如,当钻屑传送至加压容器400中时,材料可以被分成多个分离的流,因而特定体积的材料通过多个出口401中的每一个被排放。因此,具有多个导流部402(每一个对应于一个出口401)的加压容器400可以增加从加压容器400中排放钻屑的效率。0037在操作期间,传送至加压容器400中的钻屑可以展现出塑性特征且开始聚结。在传统的具有单个出口的传送器皿中,聚结的材料可能阻塞出口,从而阻止材料流动通过。但是,本实施例被配置成即使如果单个出口401由聚结的材料变阻塞,但向加压容器400外的材料流动将不会完全被阻止。而且,导流部400被配置为帮助使钻屑免于聚结。当材料向下流动经过加压容器4。

21、00时,材料将接触导流部402,且被分成分离的流。因此,将材料分成多个分离的流的导流部402可以进一步使材料免于聚结和阻塞一个或多个出口401。0038参考图4B,示出了根据本公开的一个方面的来自图4A的加压容器400的剖视图。在此方面,加压容器400被说明为包括多个出口401和多个内部导流部402,所述多个内部导流部402用于引导钻屑流动通过加压容器400。在此方面,每一个出口401均被配置为流动进入排放管道403。因此,当材料流动通过加压容器400时,它们可能接触一个或多个导流部402,并分成分离的流,然后通过与一个或多个导流部402对应的特定的出口401离开。上述的实施例可以允许用于通过。

22、加压容器400的更高效的材料传送。0039现在参考图4C,示出了根据本公开的一个实施例的加压容器400的顶示意图。在此实施例中,加压容器400具有圆形外部几何形状和多个出口401,通过所述多个出口排放钻屑。此外,加压容器400具有多个内部导流部422,用于引导材料流动至出口401中的特定的一个。例如,当材料传送至加压容器400中时,该材料可以被分成多个分离的流,因而特定体积的材料通过多个出口401中的每一个被排放。具有多个导流部402(每一个对应于出口401之一)的加压容器400可以用于从加压容器400中排放钻屑。0040参考图4D,示出了根据本公开的一个方面的来自图4C的加压容器400的剖视。

23、图。在此方面,加压容器400被说明为包括多个出口401和多个内部导流部402,所述多个内部导流部402用于引导钻屑流动通过加压容器400。在此实施例中,每一个出口401均被配置为分离地流动进入排放管道403。因此,当材料流动通过加压容器400时,它们可能接触一个或多个导流部402,并分成分离的流,然后通过与根据一个或多个导流部402对应的特定的出口401离开。上述的实施例可以允许用于通过加压容器400的更高效的材料传送。0041因为在与排放管道403接合之前出口401没有结合,因此,由于聚结材料而引起的一个或多个出口401的阻塞可以进一步被减少。本领域技术人员将理解,导流部402和出口401的。

24、特殊的配置可以变化,而没有背离本公开的范围。例如,在一个实施例中,可以使用具有两个出口401和单个导流部402的加压容器400,然而在其它的实施例中可以使用具有三个或更多个出口401和导流部404的加压容器400。此外,导流部402和/或在加压容器400之内产生的分离的流的数量可以不同于出口401的数量。例如,在一个方面,加压容器400可以包括对应于两个出口401的三个导流部402。在其它的实施例中,出口401的数量可以大于导流部402的数量。0042而且,本领域技术人员将理解,导流部402的几何形状可以根据给定的加压容器说明书CN103748313A5/9页8400的设计需求而改变。在一个方。

25、面,导流部402可以配置为三角形的几何形状,而在其它实施例中,导流部402可以大体上是圆柱形的、圆锥形的、截头圆锥形的、金字塔形的、多边形的、或不规则的几何形状。而且,导流部402在加压容器400中的布置也可以改变。例如,导流部402可以围绕加压容器400的中心点同心地布置,或可以在加压容器400之内任意地布置。而且,在某些实施例中,导流部402的布置可以是蜂窝状布置,用以进一步增强通过其的材料的流动。0043本领域技术人员将理解,导流部402在加压容器400之内的精确配置可以根据传送操作的需求而改变。当导流部402的几何形状变化时,对应于导流部402的出口401的几何形状也可以变化。例如,如。

26、图4A4D中说明的,出口401具有大体圆锥形的几何形状。在其它实施例中,出口401可以具有在加压容器400内允许出口401对应于钻屑的流动的截头圆锥形的、多边形的、圆柱形的、或其它的几何形状。0044现在参考图5A至5B,示出了根据本公开的多个方面的替换性的加压容器。特别地,图5A示出了加压容器的侧视图,而图5B示出了加压容器的端视图。0045在此方面,加压容器500包括在支持结构502之内布置的器皿501。器皿501包括多个圆锥形部分503,它们终止于平的顶点504,从而,形成多个出料斗部分505。加压容器500也包括配置为接收空气流的空气入口506和配置为接收材料流、例如钻屑的材料入口50。

27、7。在材料向加压容器500传送和/或从加压容器500传送期间,空气被注入空气入口506中,且通过过滤元件508。过滤元件508允许用于对空气进行清洁,从而在与器皿501之内的材料接触之前去除来自空气流的灰尘微粒和杂质。在顶点504处的阀509然后可以开启,从而允许材料从器皿501流动通过出口510。水平布置的加压容器500的实例被详细描述在授予给BRIANSNOWDON的美国专利公开号2007/0187432中,其以参考的形式引入本申请中。0046参考回图1,为了在加压传送装置100与加压容器110之间提供流体连通,导管115可以在它们之间布置。导管115可以包括本领域中已知的不同类型的导管,。

28、例如金属、塑料、或者橡胶管道和/或管子。本领域普通技术人员将理解,导管115的直径可以根据使用的加压传送装置100和/或加压容器110的类型而改变。此外,导管115的形成材料也可以根据使用的加压传送装置100和/或加压容器110的类型而改变。在某些实施例中,可以使用多种长度的导管115,以改变导管115的长度。0047在钻屑从加压传送装置100被传送至加压容器110之后,可以如上文描述地使用加压容器,以便从加压容器传送钻屑至陆地池排放站120。陆地池排放站120可以包括不同的设计构件且被放置在地上或地中。例如,在一个实施例中,陆地池排放站120可以是挖入地中的池。在上述的实施例中,陆地池排放站。

29、120可以用大体上不可被渗透的衬里来加衬,以阻止来自钻屑的残留的污染物浸滤至地中。在可选的实施例中,陆地池排放站120可以包括不可被渗透的层,例如混凝土,用以阻止污染物浸滤至地中。在其它实施例中,陆地池排放站120可以包括金属结构,例如钻屑箱(没有独立示出),钻屑可以暂时或者永久地存储在该钻屑箱中。本领域技术人员将理解,陆地池排放站120的不同设计可以根据本文描述的方法和系统使用。0048陆地池排放站120与加压容器110之间通过导管125提供流体连通。如上文关于导管115的解释,导管125的设计方面可以根据特定传送操作的需要而变化。说明书CN103748313A6/9页90049在说明的实施。

30、例中,阀130布置在加压容器110与陆地池排放站120之间的导管125中。阀130可以用于控制从加压容器110通过导管125、以及通过不同的排放导管135和140的钻屑流动。多个排放导管135和140可以用于引导钻屑流均匀地遍布陆地池排放站120。本领域技术人员将理解,通过使用多个阀130,可以使用多于两个的排放导管135和140。例如,在可选的实施例中,附加阀130可以布置成与排放导管135和140流体连通,从而允许钻屑被排放在例如两倍的位置处。上述实施例可以从而增加将钻屑均匀地布置在陆地池排放台120中的效率。0050在某些实施例中,图1中的阀130和/或相应的图6、7、8以及10中的阀6。

31、30、730、830以及1130可以是R阀,例如可商购于MILLC(斯伦贝谢公司,休斯顿,德克萨斯州)的R阀。简短地参考图5C,示出了R阀的透视图。R阀517是一种被包封的阀,其通过使用压缩空气操作。R阀包括气动驱动器510、入口515、直通出口520、以及转向出口525。气动驱动器510可以被控制成用以引导钻屑流动通过R阀500至直通出口520或者转向出口525,以引导该钻屑流动至需要的位置。R阀可以用于提供全井眼传送,从而允许钻屑被更有效地传送。0051参考回图1,本领域技术人员将理解,在某些实施例中,多个阀130可以布置于多个压力容器110之间,从而提供钻屑通过该系统的多路流动布置。00。

32、52参考图6,示出了在陆地钻井位置处用于传送钻屑的可选系统的一个示意图。图6的系统的构件包括加压传送装置600以及一个或多个加压容器610,它们通过导管615流体连接。该系统进一步包括导管625,其在加压容器610与陆地池排放站620之间提供流体连通。在沿着导管625的一个或多个位置处,一个或多个阀630可以被布置和配置为引导钻屑流动至特殊的位置。0053在此实施例中,阀630可以用于从加压容器610引导钻屑通过排放导管635流动至陆地池排放站620。可选地,阀630可以用于从加压容器610引导钻屑流动至处理站650。处理站650可以包括各种构件,以在钻屑排放到陆地池排放站620之前处理钻屑。。

33、如说明的,在上述实施方式中,处理站包括与阀630流体连通的碾磨机(MILL)655,例如,碾泥机或锤磨机。碾磨机655可以用于处理钻屑,以减小钻屑的尺寸。0054同时或在碾磨机655被驱动以磨碎钻屑之后,粘结剂可以引入钻屑。粘结剂的引入可以引起钻屑粘结在一起。如所说明的,粘结剂可以通过储料筒仓660引入至钻屑,该储料筒仓660可以允许用于钻屑的批量处理。在某些实施例中,粘结剂的人工引入可以通过人工处理位置665来提供。本领域普通技术人员将理解,根据本文公开的实施例,一个或多个人工和/或批量处理可以被使用。0055在给钻屑引入粘结剂之后,钻屑可以通过排放导管640被输送,以排放至陆地池排放站63。

34、0中。在某些实施例中,排放导管640可以包括炮塔式钻屑输送机670,从而,在陆地池排放站630中允许钻屑被均匀地排放,或者否则允许操作员控制钻屑的排放位置。0056在某些实施例中,各种类型的粘结剂可以被引入至钻屑中。在某些实施例中,粘结剂可以包括飞灰。在其它实施例中,具有或者不具有飞灰的波特兰水泥可以被引入,从而导致钻屑混凝土的形成。产生的混凝土可以被布置在陆地池排放站620中或否则用于钻井操作的其它方面,例如用于公路建造或地基建造。产生的混凝土也可以形成整体的结构且布置在可选的位置处。说明书CN103748313A7/9页100057参考图7,示出了在陆地钻井位置处用于传送钻屑的可选系统的一。

35、个示意图。图7的系统的构件包括加压传送装置700以及一个或多个加压容器710,它们通过导管715流体连接。该系统进一步包括导管725,其在加压容器710与陆地池排放站720之间提供流体连通。在沿着导管725的一个或多个位置处,一个或多个阀730可以被布置和配置为引导钻屑流动至特殊的位置。0058在此实施例中,阀730可以用于从加压容器710引导钻屑通过排放导管735流动至陆地池排放站720中。可选地,阀730可以用于从加压容器710引导钻屑流动至处理站750。处理站750可以包括各种构件,以在钻屑排放到陆地池排放站720之前处理钻屑。如说明的,在此实施例中,处理站750包括混合锥体775,其配。

36、置为用于从批量处理储料筒仓760或人工处理位置765接收粘结剂。0059在给钻屑引入粘结剂之后,钻屑可以通过排放导管740被输送,以排放至陆地池排放站720中。在某些实施例中,排放导管740可以包括炮塔式钻屑输送机770,从而在陆地池排放站730中允许钻屑被均匀地排放或者否则允许操作员控制钻屑的排放位置。0060参考图8,示出了在陆地钻井位置处用于传送钻屑的可选系统的一个示意图。图8的系统的构件包括加压传送装置800以及一个或多个加压容器810,它们通过导管815流体连接。该系统进一步包括导管825,其在加压容器810与陆地池排放站820之间提供流体连通。在沿着导管825的一个或多个位置处,一。

37、个或多个阀830可以被布置和配置为引导钻屑流动至特殊的位置。0061在此实施例中,阀830可以用于从加压容器810引导钻屑通过排放导管835流动至陆地池排放站820中。可选地,阀830可以用于从加压容器810引导钻屑流动至分离器880。如说明的,在此实施例中,分离器880包括材料干燥机885。0062简短地参考图9,示出了根据本文公开的实施例的材料干燥机900的剖视图。可商购的干燥机的一个实例是VERTIG干燥机,其来自MILLC(斯伦贝谢公司,休斯顿,德克萨斯州)。材料干燥机900可以包括配置为接收钻屑的入口902,且可以进一步包括分离器组件904用以将钻屑分成固态和液态。在某些实施例中,分。

38、离器组件904可以包括例如刮板(FLIGHT)和筛网组件(未示出),如上文讨论的。被分离出的固相可以在具有外圆周壁908的固体排放腔904中收集。0063冲洗系统914可以在材料干燥机900之内布置,且可以安装在固体排放腔906的顶表面910上。在某些实施例中,冲洗系统914可以使用焊接、粘合剂、或机械紧固件固定至顶表面910。例如,支持环916可以焊接至固体排放腔906的顶表面910。在可选的实施例中,管道环918可以例如通过托架、焊接或粘合剂直接附连至固体排放腔906的顶表面910。固体排放腔906的顶表面910可以布置在分离器组件904中的转子(未示出)之下。流体供给管道(未示出)可以通。

39、过材料干燥机900的外部壳体912连接至管道环918,因而流体供给管道可以与管道环918的内径流体连通。在选择的实施例中,控制阀(未示出)可以布置在流体供给管道中,因而流体流动速率可以被控制。0064参考回图8,在钻屑被传送至材料干燥机885之前,钻屑可以通过冲击箱890传送。冲击箱890可以用于在钻屑进入材料干燥机885之前分离大质量的和/或聚集块的钻屑。在钻屑通过冲击箱890之后,钻屑进入材料干燥机,在那里废液与固相被分离。分离出的固相可以通过排放导管840被传送,以排放至陆地池排放站820中。在某些实施例中,排放导说明书CN103748313A108/9页11管840可以包括炮塔式钻屑传。

40、送器870,从而在陆地池排放站830中允许钻屑被均匀地排放,或者否则允许操作员控制钻屑的排放位置。0065分离出的废液相可以从材料干燥机流动至废液罐895,在此之后废液相可以进一步通过从分离器897处理。在某些实施例中,从分离器897可以包括离心分离机、水力旋流器或其它分离器,以从废液相中分离出细小固体。分离出的细小固体可以通过可选的导管(未示出)被传送至陆地池排放站820,而分离后的废液相可以被回收,以再用于工作的钻井液系统中。0066参考图10,示出了在陆地钻井位置处用于传送钻屑的可选系统的一个示意图。图10的系统的构件包括加压传送装置1000以及一个或多个加压容器1010,它们通过导管1。

41、015流体连接。该系统进一步包括导管1025,其在加压容器1010与陆地池排放站1020之间提供流体连通。在沿着导管1025的一个或多个位置处,一个或多个阀1030可以被布置和配置为引导钻屑流动至特殊的位置。多个排放导管1035和1040可以用于引导钻屑流动均匀地遍布陆地池排放站1020。本领域技术人员将理解,通过使用多个阀1030,多于两个的排放导管1035和1040可以被使用。例如,在可选的实施例中,附加阀1030可以布置成与排放导管1035和1040流体连通,从而允许钻屑被排放在例如两倍的位置处。上述实施例可以从而增加将钻屑均匀地布置在陆地池排放站1020中的效率。0067在此实施例中,。

42、喷射器1033可以沿着导管1025内嵌布置。喷射器1033可以用于在钻屑从压力容器1010向陆地池排放站1020传送时向钻屑添加粘结剂或其它处理物。通过在喷射器1033中混合粘结剂,例如飞灰或其它处理物,该处理物可以在钻屑的传送期间在管道中注入。因此,喷射器1033可以用于大体上连续地混合处理物与钻屑,从而允许钻屑在排放至陆地池排放站1020中时具有最优化的特性。在其它实施方式中,喷射器1033或其它混合装置可以沿着排放导管1035和/或1040、或在沿着导管在钻屑被排放至陆地池排放站1020之前的任何其它点处布置。0068仍参考图10,在某些实施例中,导管1015和1025的长度可以变化,以。

43、适应钻井操作中的改变。本领域技术人员将理解,在钻井操作期间,通常,多口井被钻取而使用一个陆地池排放站1020来从不同的井中除去产生的钻屑。本公开的实施例可以用于产生集中处置和/或处理位置。因为导管1015和1025的附加长度可以增加或去除,因此,当井在不同位置处被钻取时,导管可以被调整,而仍然保持集中的陆地池排放站1020。例如,第一井可以距陆地池排放站1020为150英尺处被钻取。来自第一井的钻屑可以最初被气动地传送至陆地池排放站1020,如上文所述的。0069当第一井完成时,第二井可以例如在距该陆地池排放站1020为900英尺处被钻取。因此,附加导管1015和1025以及附加加压容器101。

44、0可以用于允许钻屑从第二井位置被传送至陆地池排放站1020。当加压容器1010之间的气动传送可能被限制时,可能必须添加附加加压容器1010用以允许从距离陆地池排放站1020大距离处的井的有效传送。例如,加压容器可以被限制气动传送钻屑为大约300米。因此,如果井位于距该陆地池排放站1020多于300米,可能必须具有布置在管道中的附加加压容器1010,从而增加钻屑可以被气动传送的距离。当特定井的钻井位置改变时,加压容器1010和导管1015以及1025可以重新定位。本领域技术人员将理解,气动传送装置1000也可以随加压容器1010和导管1015以及1025重新定位。说明书CN103748313A1。

45、19/9页120070除了允许钻屑从不同的钻井位置被传送至集中的陆地池排放站1020,本公开的实施例也允许在钻井时钻屑的大体上连续的处理。例如,当钻井产生钻屑时,钻屑可以被传送至系统中,以传送至陆地池排放站1020中。因此,钻屑可以被高效地传送和处理,如果必须,从而大体上连续地对钻屑进行传送、处理、以及处置。因为传送、处理以及处置连续地在钻井的同时进行,因此,在钻井位置处钻屑的积累可以被防止。0071有利地,本公开的实施例可以提供集中的钻屑处置位置。该处置位置可以仅一步允许在处置之前对钻屑处理。同样有利地,本公开的实施例可以提供在处置之前钻屑的更高效的传送和处理。进一步,本公开的实施例可以提供。

46、钻屑的气动传送,其减少前端装载机的使用且使得钻屑被更安全地操作。0072同样有利地,本公开的实施例可以提供钻屑的集中处理。通过集中钻屑处理,可以发生更少的环境危害,例如减少漏油、坏管、等的机会。此外,集中钻屑处理可以允许恶劣天气条件下的更大的可靠性,例如当地面上积雪或结冰时。在上述的恶劣天气条件下,通常的钻屑处置方法将需要卡车来在雪或冰之上行驶,存在卡车的意外泄漏或倾翻的风险。通过集中钻屑处理和使用气动传送,携带钻屑的管道能够连续操作,无需考虑恶劣天气条件,从而有利地增加钻屑传送和处理的可靠性。0073有利地,本公开的实施例进一步允许更少的设备在钻井位置处被移动。例如,通过集中钻屑处理,处理设。

47、备可以固定地保留在陆地池排放站处。在陆地池排放站固定地保留的情况下,与处理钻屑相关的设备,例如碾磨机、粘结剂储料筒仓等,可以在多口井的钻井期间始终保留在原位。为了适应在多个位置钻取的井,连接气动传送装置的管道可以通过增加附加管道来延伸,且加压传送装置和加压容器可以被移动至新的钻井位置。因此,胜于需要所有设备被移动来便利多口井的钻井,集中的钻井处理位置可以产生最小的设备传送,有利地减少安全和环境危害。0074同样有利地,本公开的实施例可以提供来自多口井的钻屑的同时处理。在上述实施例中,多个加压传送装置和/或多个加压容器可以出现在多于一个钻井位置处。当钻屑在多个钻井位置处产生时,钻屑可以被同时传送。

48、至集中的钻屑处理位置。通过允许来自多口井的钻屑被同时处理,钻屑将在钻井位置花费较少时间,有利地减少了与未加工钻屑相关的环境风险。0075虽然本公开已经描述了有限数量的实施例,但受益于本公开,本领域技术人员将理解,可以设计出其它的实施例而不脱离如本文描述的本公开的范围。因此,本公开的保护范围应仅由所附权利要求所限制。说明书CN103748313A121/9页13图1图2图3图3说明书附图CN103748313A132/9页14图3图4图4图4说明书附图CN103748313A143/9页15图4图5图5说明书附图CN103748313A154/9页16图5说明书附图CN103748313A165/9页17图6说明书附图CN103748313A176/9页18图7说明书附图CN103748313A187/9页19图8说明书附图CN103748313A198/9页20图9说明书附图CN103748313A209/9页21图10说明书附图CN103748313A21。

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