[發明專利]鉆井液凈化系統裝置

無效

• 申請號: 200710052724.0
• 申請日: 2007-07-10
• 公開（公告）號: CN101343987A
• 公開（公告）日: 2009-01-14
• 發明（設計）人: 孫澤義
• 申請（專利權）人: 孫澤義
• 主分類號: E21B21/06
• 分類號: E21B21/06
• 代理公司: 荊州市技經專利事務所
• 代理人: 陳江橋

技術領域

本發明涉及石油、地質勘探、非開挖等鉆井作業鉆井液的循環凈化，也能用于這些作業的鉆井液地面配制。

背景技術

目前國內外用于上述領域的鉆井液凈化系統裝置，一般是由在頂部裝置振動篩、除氣器、除砂器、除泥器、離心分離機的初處理罐和后處理罐，裝有混合漏斗的配漿罐，以及根據需要要添加的儲備罐，按工藝路線排列所構成，各罐之間有泥漿槽和管道連通，其中的罐體為設有隔倉的臥式長方體罐，隔倉內設有葉片式攪拌器。系統工作時，來自于井內的鉆井液在砂泵的拖動下，經過篩粗、除氣、除砂、除泥、離心分離后得到凈化，再由泥漿泵輸入井中，循環往復；需補充的鉆井液，其配料經混合漏斗由砂泵排入罐中，與凈化后的鉆井液相匯，在攪拌過程中完成配制。為滿足鉆井工藝，所配制的鉆井液必須達到所要求的粘度和密度，因而現有裝置在凈化和配制的整個過程中都要攪拌。

現有的凈化系統裝置，由于采用葉片式攪拌器，攪拌效果很差，攪動實際上只在攪拌器附近發生，稍遠些的鉆井液流動較緩慢，罐體的角落處幾乎為死區。此外，罐內又設置了縱橫交錯的管線，加上多臺攪拌器，使鉆井液的流動受到很大的阻礙，更加降低了混合的效果。尤其是在配制加重鉆井液時，由于攪拌均勻性很差，粘度難以起來，常常短時間內罐體中就堆積了大量的沉淀。必須要不斷大量地補料，另一方面也使配制的時間很長。

由于大量沉淀的堆積，作業中不得不又增加一道清砂工序——在罐體的各個倉都開有一個清砂門，完井后，工人要進到罐中將泥砂挖出。工作量大，勞動強度大，而且管線縱橫不好挖，清除相當困難。挖出的泥砂中夾雜著很多重金石粉，和泥砂混合后不能回收，造成嚴重的浪費，同時產生大量廢料。

現有凈化系統裝置，罐中設置的復雜管線，不僅是攪拌鉆井液的障礙，也是清砂、維修的障礙。長久以來，受到凈化系統工作方式和整體構造中多種因素的牽制，管線復雜問題一直未得到理想的解決。此外，現有裝置采取一機一泵，即除氣器、除砂器、除泥器以及配料、排空等都各專用一泵，整個系統除管線復雜外，砂泵也多，布局零散而擁擠，工作時能耗高。

綜上所述，現有凈化系統裝置，構造欠合理，工作方式落后，效率低，造成的浪費大，難以滿足現代鉆井工藝要求，特別是在防井噴時，不能快速提供高密度混合良好的鉆井液，給安全生產帶來危害。

發明內容

本發明的目的，是對現有鉆井液凈化系統裝置進行改進，通過研究和解決混漿模式和構造設計，使該裝置所存在的攪拌均勻性差，效率低、沉淀嚴重，結構布局不合理的缺陷得以克服。

上述目的是通過這樣的技術方案予以實現的：在鉆井液凈化系統裝置中，各罐于內腔設置一貫通本罐各倉的中心吸入管，于罐外設置一沿本罐各倉的噴射主管，其上均布穿過罐殼并焊死的噴射支管，于罐下設置與本罐各倉相通的底部吸入管，在配漿罐及相鄰罐的頂上，設置連自混合漏斗且與所述罐各倉相通的泥漿分流管，在系統的末端，設置一平行罐體的鉆井液輸出管，該管上并伸以單根進入該處各罐各倉的連通管，各罐的中心吸入管、底部吸入管的出口接入本罐的砂泵吸入端，各罐的噴射主管及罐頂有關設備的入口接入一排出主管，該管將本罐砂泵或者本罐與他罐砂泵排出端并聯。

本發明的裝置，混漿可在配制時進行，凈化時停止。凈化時，關掉初處理罐和后處理罐的中心吸入管支線、噴射主管支線的閥門，砂泵工作，來自井內的鉆井液經過各級凈化設備后由泥漿泵抽入井中，實現循環。配制時，除初處理罐外，關掉其余各罐底部吸入管支線及各凈化設備的閥門，打開各罐中心吸入管支線、噴射主管支線的閥門，打開配漿罐混合漏斗的閥門，砂泵工作，配料通過泥漿分流管上各出口進入罐內，同時，各罐中液體從中心吸入管通過泵送進入噴射主管，再從噴射主管的噴射支管噴出，在罐內產生沖擊，形成渦旋，根據鉆井液密度，合理設計相應的噴射壓力和混流速度，鉆井液中的各種固形物即被沖散卷起，被渦旋混合，達到粘度和密度后即停止。完井后，啟動砂泵，先將罐中的液體和沉砂混勻，再關閉中心吸入管支線、噴射主管支線上的閥門，關閉罐頂各設備支線的閥門，打開底部吸入管支線的閥門，打開排出主管上外排口的閥門，罐內液體包括泥砂即被排盡。

本發明相對現有技術的優點是：

1、混合動力大，粘度和密度上升快，配漿時間短，滿足現代鉆井工藝要求。

2、混合效果好，不產生沉淀，既不需清砂，也避免鉆井液配料的浪費。

3、通過管線設置將凈化與混漿分開進行，使動力能得到合理分配，集中使用，既減少砂泵用量，又降低功耗。