气体循环型钻井液筛分设备.pdf

本发明公开的是气体循环型钻井液筛分设备。本发明解决了现有技术中石油钻井液筛分设备不适用于含硫量高的油田，容易危害操作者人工安全的问题。本发明包括具有进料口、出料口、进气口以及出气口的密闭筛分装置，与进料口连通的排液泥浆泵，以及具有进气孔、出料孔、出气孔和进料孔的除硫装置；所述出气口通过输送管与进气孔连通，所述进气口也通过输送管与出气孔连通；且所述进气口与出气孔之间的输送管上还连通有惰性气体存储瓶，该惰性气体存储瓶通过输送泵与输送管连通。本发明具有操作安全、环保、节约成本且除硫效果佳等优点。

1.   气体循环型钻井液筛分设备，其特征在于：包括具有进料口（21）、出料口（22）、进气口（23）以及出气口（24）的密闭筛分装置（2），与进料口（21）连通的排液泥浆泵（1），以及具有进气孔（31）、出料孔（32）、出气孔（33）和进料孔（34）的除硫装置（3）；
所述出气口（24）通过输送管与进气孔（31）连通，所述进气口（23）也通过输送管与出气孔（33）连通；且所述进气口（23）与出气孔（33）之间的输送管上还连通有惰性气体存储瓶（5），该惰性气体存储瓶（5）通过输送泵（6）与输送管连通。

2.   根据权利要求1所述的气体循环型钻井液筛分设备，其特征在于：所述密闭筛分装置（2）由密闭箱（25），安装在密闭箱（25）内部且倾斜设置的振动筛分网（26），设置在振动筛分网（26）正下方的收集池（27），设置在收集池（27）内的搅拌装置（28），以及安装在振动筛分网（26）最低端一侧正下方且用于将颗粒废料排出密闭箱（25）的螺旋排屑机（29）组成；所述进料口（21）、出料口（22）、进气口（23）以及出气口（24）均设置在密闭箱（25）上。

3.   根据权利要求2所述的气体循环型钻井液筛分设备，其特征在于：所述密闭筛分装置（2）的进料口（21）位于振动筛分网（26）最高端一侧的正上方，出料口（22）和进气口（23）均位于收集池的底端，出气口（24）则位于密闭箱（25）的顶端。

4.   根据权利要求3所述的气体循环型钻井液筛分设备，其特征在于：所述密闭箱（25）上还设置有一个与螺旋排屑机（1）的出料口连通的废料出口（20），且该废料出口（20）上还连接有一个收料装置（4）。

5.   根据权利要求1所述的气体循环型钻井液筛分设备，其特征在于：所述除硫装置（3）由壳体（35），设置在壳体（35）内的除硫液（36）组成；所述进气孔（31）、出料孔（32）、出气孔（33）和进料孔（34）均设置在壳体（35）上，该除硫装置（3）中的进气孔（31）伸入除硫液（36）中。

6.   根据权利要求5所述的气体循环型钻井液筛分设备，其特征在于：所述除硫装置（3）的进气孔（31）和出料孔（32）分别位于除硫装置（3）的底端两侧，所述除硫装置（3）的出气孔（33）和进料孔（34）则分别位于除硫装置（3）的顶端两侧。

7.   根据权利要求6所述的气体循环型钻井液筛分设备，其特征在于：所述除硫液为氢氧化钠。

8.   根据权利要求1～7任一项所述的气体循环型钻井液筛分设备，其特征在于：所述惰性气体存储瓶（5）中的惰性气体为氩气。

气体循环型钻井液筛分设备
技术领域
本发明涉及石油钻井技术领域，特别涉及一种钻井液处理设备。
背景技术
石油钻井泥浆振动筛是减少钻井液中固相含量的重要设备。从井下循环到地面的钻井液，首先要经过泥浆振动筛，清除直径较大的固体颗粒，才能进入除砂器或除泥器，进一步降低固相含量。
在高含硫油气田钻井，循环到地面的钻井液中含有较多的硫化氢。钻井液到达地面后，硫化氢从钻井液中分离出来，威胁钻井工程技术人员的人身安全。钻井液高含硫油气田的安全、高效地勘探与开发，是近年来国内外钻井工程面临的技术难题之一。为了减少硫化氢的危害，关键是设计生产密闭循环钻井液处理系统。密闭泥浆振动筛是密闭循环钻井液处理系统中固相控制的重要设备。
 硫化氢为无色气体，有臭鸡蛋味，其属于易燃危化品，与空气混合能形成爆炸性混合物，遇明火、高热能引起燃烧爆炸。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术中石油钻井液筛分设备不适用于含硫量高的油田，容易危害操作者人工安全的问题，提供一种操作安全、价格低廉、环保节能的气体循环型钻井液筛分设备。
为解决上述缺点，本发明的技术方案如下：
气体循环型钻井液筛分设备，包括具有进料口、出料口、进气口以及出气口的密闭筛分装置，与进料口连通的排液泥浆泵，以及具有进气孔、出料孔、出气孔和进料孔的除硫装置；所述出气口通过输送管与进气孔连通，所述进气口也通过输送管与出气孔连通；且所述进气口与出气孔之间的输送管上还连通有惰性气体存储瓶，该惰性气体存储瓶通过输送泵与输送管连通。
通过出气口与进气孔连通、进气口与出气孔连通，有效形成气体循环系统，进而避免硫化氢气体与操作人员的接触，有效防止硫化氢气体对人体的伤害，同时，通过气体循环系统的设置有效避免空气与硫化氢气体接触，降低安全事故的发生率。
通过在密闭筛分装置中充入惰性气体，且气体在本发明的设备中形成循环系统，通过两者共同作用，不仅仅能有效降低安全事故的发生率，同时，还可将惰性气体循环利用，减少成本投入，并且惰性气体还能最大化地将泥浆中的硫化氢替换出来，进而有效提高除去泥浆中硫化氢的效率。
进一步，所述密闭筛分装置由密闭箱，安装在密闭箱内部且倾斜设置的振动筛分网，设置在振动筛分网正下方的收集池，设置在收集池内的搅拌装置，以及安装在振动筛分网最低端一侧正下方且用于将颗粒废料排出密闭箱的螺旋排屑机组成；所述进料口、出料口、进气口以及出气口均设置在密闭箱上。
更进一步，所述密闭筛分装置的进料口位于振动筛分网最高端一侧的正上方，出料口和进气口均位于收集池的底端，出气口则位于密闭箱的顶端。
再进一步地，所述密闭箱上还设置有一个与螺旋排屑机的出料口连通的废料出口，且该废料出口上还连接有一个收料装置。
作为最优地设置方式，所述除硫装置由壳体，设置在壳体内的除硫液组成；所述进气孔、出料孔、出气孔和进料孔均设置在壳体上，该除硫装置中的进气孔伸入除硫液中。
进一步，所述除硫装置的进气孔和出料孔分别位于除硫装置的底端两侧，所述除硫装置的出气孔和进料孔则分别位于除硫装置的顶端两侧。
更进一步地，所述除硫液为氢氧化钠。
作为最优的选择，所述惰性气体存储瓶中的惰性气体为氩气。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
1、本发明通过出气口与进气孔连通、进气口与出气孔连通，有效形成气体循环系统，进而避免硫化氢气体与操作人员的接触，有效防止硫化氢气体对人体的伤害；
2、本发明通过气体循环系统的设置有效避免空气与硫化氢气体接触，降低安全事故的发生率；
3、本发明通过在密闭筛分装置中充入惰性气体，且气体在本发明的设备中形成循环系统，通过两者共同作用，不仅仅能有效降低安全事故的发生率，同时，还可将惰性气体循环利用，减少成本投入；
4、本发明的惰性气体还能最大化地将泥浆中的硫化氢替换出来，进而有效提高除去泥浆中硫化氢的效率。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明中密闭筛分装置的结构示意图。
图3为本发明中除硫装置的结构示意图。
其中，图中附图标记对应的零部件名称为：
1－排液泥浆泵，2－密闭筛分装置，3－除硫装置，4－收料装置，5－惰性气体存储瓶，6－输送泵，7－止回阀；
20－废料出口，21－进料口，22－出料口，23－进气口，24－出气口，25－密闭箱，26－振动筛分网，27－收集池，28－搅拌装置，29－螺旋排屑机；
31－进气孔，32－出料孔，33－出气孔，34－进料孔，35－壳体，36－除硫液。
具体实施方式
下面结合实施例及其附图，对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
气体循环型钻井液筛分设备，如图1、图2和图3所示，包括排液泥浆泵1、密闭筛分装置2、除硫装置3和惰性气体存储瓶5。
如图1所示，所述密闭筛分装置2具有进料口21、出料口22、进气口23以及出气口24。所述除硫装置3具有进气孔31、出料孔32、出气孔33和进料孔34。
上述排液泥浆泵1、密闭筛分装置2、除硫装置3和惰性气体存储瓶5之间的具体关系如下：
所述排液泥浆泵1与进料口21连通；所述出气口24通过输送管与进气孔31连通，所述进气口23也通过输送管与出气孔33连通；且惰性气体存储瓶5连通在进气口23与出气孔33之间的输送管上，该惰性气体存储瓶5通过输送泵6与输送管连通。
该密闭筛分装置2中的出气口24与除硫装置3的进气孔31连通，该除硫装置3的出气孔33与密闭筛分装置2中的进气口23连通，即气体在除硫装置3和密闭筛分装置2之间形成一个循环系统。
本发明中通过输送泵6将惰性气体存储瓶5中惰性气体充入密闭筛分装置2中，且气体在本发明的设备中形成循环系统，通过两者共同作用，不仅仅能有效降低安全事故的发生率，同时，还可将惰性气体循环利用，减少成本投入，并且惰性气体还能最大化地将泥浆中的硫化氢替换出来，进而有效提高除去泥浆中硫化氢的效率。
所述排液泥浆泵优选为BW-250型泥浆泵。所述惰性气体优选为氩气。
本发明的工作过程由以下步骤组成；
（1）泥浆通过排液泥浆泵抽入密闭筛分装置中，通过输送泵将惰性气体从惰性气体存储瓶中充入密闭筛分装置中；
（2）通过密闭筛分装置将泥浆筛分成回收浆液和废料颗粒，同时，通过充入的惰性气体将回收浆液中的硫化氢气体分离替换出来；
（3）分离出的硫化氢气体通过密闭筛分装置的出气口通入除硫装置中进行除硫，除硫后的气体则通过密闭筛分装置的进气口返回到密闭筛分装置中。
实施例2
本实施例在实施例1的基础上优化了密闭筛分装置2的具体结构，具体设置方式如下：
本实施例中该密闭筛分装置2由密闭箱25，安装在密闭箱25内部且倾斜设置的振动筛分网26，设置在振动筛分网26正下方的收集池27，设置在收集池27内的搅拌装置28，以及安装在振动筛分网26最低端一侧正下方且用于将颗粒废料排出密闭箱25的螺旋排屑机29组成；所述进料口21、出料口22、进气口23以及出气口24均设置在密闭箱25上。
所述密闭筛分装置2的进料口21位于振动筛分网26最高端一侧的正上方，出料口22和进气口23均位于收集池的底端，出气口24则位于密闭箱25的顶端。
实施例1中所述的泥浆在密闭筛分装置2中的具体工作过程如下：
通过密闭筛分装置中的筛分网，将泥浆筛分成回收浆液和废料颗粒，回收浆液流入收集池中，筛分出的颗粒废料则通过螺旋排屑机排出密闭筛分装置中；通过搅拌装置对收集池中的回收浆液进行搅拌，由于在搅拌的同时通入了惰性气体，因而惰性气体可将回收浆液中的硫化氢气体有效分离出来。
实施例3
本实施例在实施例1的基础上优化了除硫装置3的具体结构，具体设置方式如下：
所述除硫装置3由壳体35，设置在壳体35内的除硫液36组成；所述进气孔31、出料孔32、出气孔33和进料孔34均设置在壳体35上，该除硫装置3中的进气孔31伸入除硫液36中。
所述除硫装置3的进气孔31和出料孔32分别位于除硫装置3的底端两侧，所述除硫装置3的出气孔33和进料孔34则分别位于除硫装置3的顶端两侧。
本发明中该除硫装置的进料口用于通入除硫液，该除硫装置的出料口则用于除硫后除硫液的排出。本发明中该除硫液优选为氢氧化钠。
实施例4
本实施例与实施例1或2或3的区别仅仅在于，所述密闭箱25上还设置有一个与螺旋排屑机29的出料口连通的废料出口20，且该废料出口20上还连接有一个收料装置4。该密闭筛分装置2的进气口23位置处还设置有止回阀7。
为了能对照出本发明的除硫效果，本发明给出了对照组，其具体操作步骤如下：在实施例1的基础上去掉了搅拌装置对收集池中的回收浆液进行搅拌的步骤，同时并不通入惰性气体。
通过对泥浆和回收浆液进行硫化氢含量检测，得出以下结果：
泥浆中硫化氢含量为850ppm，对照组中回收浆液的硫化氢含量为313ppm，实施例1中回收浆液的硫化氢含量为201ppm，实施例2中回收浆液的硫化氢含量为42ppm，实施例3中回收浆液的硫化氢含量为42ppm，实施例4中回收浆液的硫化氢含量为37ppm。
上述实施例仅为本发明的优选实施例，并非对本发明保护范围的限制，但凡采用本发明的设计原理，以及在此基础上进行非创造性劳动而作出的变化，均应属于本发明的保护范围之内。