[實用新型]一種鉆井液冷卻系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202021271702.0
• 申請日: 2020-07-03
• 公開（公告）號: CN212671622U
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發(fā)明（設計）人: 張建軍;唐浩;唐偉;黃杰;冷茂田;宋國平;張燕
• 申請（專利權）人: 四川宏華石油設備有限公司
• 主分類號: E21B21/06
• 分類號: E21B21/06;E21B21/10;F25D31/00
• 代理公司: 四川力久律師事務所 51221
• 代理人: 蔣易君

本實用新型涉及石油及天然氣鉆探技術領域，具體涉及一種鉆井液冷卻系統(tǒng)，包括連接井口的井口溢流管、連接井口溢流管的分流箱、連接分流箱的振動篩和連接振動篩的泥漿罐，井口溢流管和/或分流箱的外壁套設有換熱隔層，振動篩配套有風機，泥漿罐連接有冷卻裝置；換熱隔層用于冷卻井口溢流管和/或分流箱中的鉆井液，風機用于冷卻所述振動篩中的鉆井液，冷卻裝置用于冷卻泥漿罐中的鉆井液以及用于向換熱隔層中循環(huán)注入冷卻液。本實用新型使鉆井液在進入凈化處理設備之前就被冷卻至安全溫度，使用同一個冷卻裝置對高溫液體統(tǒng)一進行冷卻處理，有利于對各個管路的流量進行統(tǒng)一控制，避免浪費和誤操作，降低了生產成本。

技術領域

本實用新型涉及石油及天然氣鉆探技術領域，特別涉及一種鉆井液冷卻系統(tǒng)。

背景技術

隨著能源需求的增加和石油鉆井技術發(fā)展，深井、超深井、高溫高壓井已成為鉆井工業(yè)發(fā)展的重要方向；在深井、超深井鉆井過程中，每100m地溫梯度為3℃左右，以6000-7000m井深為例，井底溫度可達180-210℃或更高，而當井深超過10000m時，井底溫度在300℃以上。地層溫度升高會使鉆井液出現高溫降解、高溫交聯(lián)、高溫解吸附等現象，如果不及時冷卻，將嚴重影響鉆井液性能和井下工具使用壽命，甚至造成井內事故，威脅鉆井作業(yè)安全和人員安全。

目前，鉆井液冷卻設備一般設置在鉆井液凈化處理(篩分、除氣、除砂、除泥、)之后，即鉆井液凈化設備需要處理剛從井口返出的高溫鉆井液，高溫鉆井液會對鉆井液凈化設備的使用壽命產生不利影響，還會對操作人員造成安全威脅；因此，需要一種設置在鉆井液凈化設備之前的冷卻系統(tǒng)，使鉆井液在進入凈化處理設備之前就被冷卻至安全溫度，以保障凈化設備的使用壽命和操作人員的作業(yè)安全。

實用新型內容

本實用新型針對現有鉆井液冷卻設備設置在鉆井液凈化處理設備之后，無法解決高溫鉆井液對凈化設備使用壽命和操作人員作業(yè)安全產生不利影響的技術缺陷，提供一種鉆井液冷卻系統(tǒng)。本實用新型設置在鉆井液凈化處理設備前端，通過四級冷卻達到快速冷卻鉆井液的效果，使鉆井液在進入凈化處理設備之前就被冷卻至安全溫度；本實用新型能夠延長凈化設備的使用壽命，提高操作人員的作業(yè)安全。

為了實現上述實用新型目的，本實用新型提供了以下技術方案：

一種鉆井液冷卻系統(tǒng)，包括連接喇叭口的井口溢流管、連接所述井口溢流管的分流箱、連接所述分流箱的振動篩和連接所述振動篩的泥漿罐，所述井口溢流管和/或分流箱的外壁套設有換熱隔層，所述振動篩配套有風機，所述泥漿罐連接有冷卻裝置；所述換熱隔層用于冷卻所述井口溢流管和/或分流箱中的鉆井液，所述風機用于冷卻所述振動篩中的鉆井液，所述冷卻裝置用于冷卻所述泥漿罐中的鉆井液以及用于向所述換熱隔層中循環(huán)注入冷卻液。

常規(guī)井口對于從井底返出的鉆井液一般均采用井口溢流管-分流箱-振動篩- 泥漿罐的設備連接方式，本實用新型針對常見的井口連接方式，適用范圍廣，即從鉆井液溢出井口起即進入三級或四級冷卻流程，當井口溢流管或分流箱的外壁均套設有換熱隔層時，為三級冷卻，當井口溢流管和分流箱的外壁均套設有換熱隔層時，為四級冷卻。

以四級冷卻為例，一級冷卻：井口溢流管外壁套設的換熱隔層通過換熱原理帶走井口溢流管內高溫鉆井液的熱量，實現一級冷卻；二級冷卻：分流箱外壁套設的換熱隔層二通過換熱原理帶走分流箱內高溫鉆井液的熱量，實現二級冷卻；三級冷卻：使用風機對振動篩的篩面吹風，帶走篩面上高溫鉆井液的熱量，實現三級冷卻；四級冷卻：冷卻裝置帶走泥漿罐中鉆井液的熱量，實現四級冷卻。

本實用新型中一級冷卻和二級冷卻設置在鉆井液凈化處理設備(振動篩)前端，使鉆井液在進入凈化處理設備之前就被冷卻至安全溫度，有利于振動篩、泥漿罐和其他鉆井液處理設備的使用壽命和操作人員的作業(yè)安全；同時通過三級冷卻和四級冷卻對鉆井液進行進一步冷卻，有利于鉆井液的后續(xù)處理效率和循環(huán)利用效果。

優(yōu)選地，所述冷卻裝置包括降溫單元和換熱器，所述降溫單元用于降低所述冷卻液的溫度，并將降溫后的所述冷卻液循環(huán)輸送給所述換熱隔層和換熱器。