[發明專利]油田鉆井鉆屑分級真空干燥處理工藝及處理裝置

無效

• 申請號: 201310057482.X
• 申請日: 2013-02-23
• 公開（公告）號: CN103132935A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發明（設計）人: 王宗明;喬莎莎;譚寧寧
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: E21B21/06
• 分類號: E21B21/06
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 劉萍

技術領域

本發明涉及油田鉆井含油鉆屑分級真空干燥處理工藝及實施該工藝所用的處理裝置，屬于油田環保領域，可用于含油鉆屑或含油污泥的干化處理，尤其適合于遠海或深海區域鉆井平臺上油基鉆屑的無害化處理。

背景技術

目前，油基鉆井液在鉆井工藝中被廣泛使用，油包水型鉆井液中用作連續相的油稱為基油，最普遍使用的基油為柴油（我國常用零號柴油）。在油基鉆井泥漿中,柴油作為添加劑的容積濃度往往超過50%，水作為必要組分均勻地分散在柴油中，其含水量一般為10～60%。鉆井時產生的鉆屑可能含有超過7.5%的油，含油鉆屑直接排放，將造成嚴重的環境污染，影響飲水水源、影響土壤及動植物生長，甚至直接危及人類健康與生命安全，因此世界各國制定了一系列相關法律法規限制油基鉆井液的使用及含油鉆屑的排放。

油基鉆屑需要進行嚴格的處理，海上鉆井時不能深度處理，往往是經過初步處理，然后運回陸地再進行深度處理。目前常用的鉆屑處理方法有甩干機脫干法、熱分餾法、回注法、熱水洗滌法等。甩干機脫干法處理后鉆屑綜合含油質量分數高于4.8%，不能直接排放；熱分餾法處理過的鉆屑原油質量分數低于1%，但該方法設備復雜、操作條件苛刻，多為專業處理廠應用；巖屑回注法是將鉆屑通過研磨和篩分并加入適量的海水和稠化劑，選擇合適地層注入，該技術處理徹底，但成本很高，往往超出井隊的承受能力。熱水洗滌法（也稱熱脫附法）洗油效率很高，但設備占地面積大，耗水量大，并會造成二次污染。

隨著海洋石油鉆采的大發展，海洋的石油污染問題也愈演愈烈，在海洋平臺上鉆屑預處理常采用離心機進行初步干化，該種離心甩干機運行時篩筒和轉鼓磨損嚴重，使用壽命短，而且排出鉆屑干度不夠高，因此目前迫切需要一種結構緊湊、操作簡便的油基鉆屑無害化處理裝置，使鉆屑處理后可以直接排海，滿足深海或遠海鉆井的需求。

發明內容

本發明主要是針對現有鉆屑處理方法的不足，提供一種結構緊湊、操作簡便的油基鉆屑無害化處理工藝及實施該處理工藝的處理裝置。解決的關鍵問題是在較低溫度下形成分級真空，使水分和油品在不同階段汽化，僅用凝結器就可將水和油分別液化，起到分離的作用，避免了苛刻的高溫分餾工藝和龐大的分餾塔，鉆屑處理徹底，操作簡單，環保性能好。

本發明的技術方案是這樣實現的：通過輔助加熱系統提高鉆屑溫度，并用真空機組將干燥器內部分別抽到不同級別的真空度，利用分級真空將油田鉆井鉆屑中的水分和柴油依次汽化，再通過凝結器將蒸汽液化，分別將含少量油的水回收到儲水罐，將含有少量水的柴油回收到儲油罐備用，鉆屑干燥后外排；通過取熱系統降低外排鉆屑的溫度，并保持儲水罐的溫度，回收熱量。

油田鉆井鉆屑分級真空干燥處理裝置，其特征在于：包括真空干燥器、加熱系統、溫度傳感器、壓力傳感器、真空機組、除塵器、凝結器、儲水罐、儲油罐、取熱系統，加熱系統包括控制器和加熱器，真空干燥器為一個內部設有攪拌器的密閉容器，真空干燥器上部開有測溫口、測壓口和抽汽口，取熱系統包括水泵、閥門和換熱管路；加熱系統的加熱器裝于真空干燥器內，含液鉆屑裝于真空干燥器中，真空干燥器的抽汽口與除塵器入口連接，除塵器出口與真空機組的入口連接，真空機組出口與凝結器連接，凝結器通過閥門分別與儲水罐和儲油罐連接，取熱系統一端裝于干真空燥器內，另一端裝于儲水罐內；真空干燥器的測溫口安裝溫度傳感器，溫度傳感器與加熱系統的控制器連接；真空干燥器的測壓口安裝壓力傳感器，壓力傳感器與真空機組的控制器連接。