[发明专利]钻井液钻屑干式分离机

说明书

技术领域：

本发明涉及用于油田及矿山钻井(以下简称钻井)过程中的钻井液钻屑干式分离机(以下简称分离机)制造技术领域。

背景技术：

在钻井过程中，在钻井液连续循环携带下，钻头不断破坏岩石所产生的碎屑(以下简称钻屑)被连续不断地带出井口，这时及时快速把钻屑(有害固相)从钻井液中分离出来就成为当务之急。根据钻井井下安全工作状况的需要，要求被泵入井内的钻井液钻屑含量尽量少，本发明人对从井口直接返出钻井液中所分离出的钻屑进行分析，见表2，表3及图1-1至图1-21，目前一般要求在钻井液中的残余钻屑含量(体积比)小于0.3％，其颗粒直径小于0.076mm(76μm)。

目前现场一般所采用的分离方法采用如下步骤：

1.传统上用两台振动筛首先去除直径大于0.3mm的较粗钻屑；也有双层筛网的先进振动筛去除直径大于0.2～0.17mm的较粗钻屑；最先进的有三台振动筛，始终保持两台完好运转，一台备用；

2.漏斗式除砂机，主要去除直径大于0.1mm的较粗钻屑；

3.漏斗式除泥机，主要去除直径大于0.076mm的较细钻屑；

4.离心机(根据具体情况间歇式运行)，去除直径大于0.01mm的较细钻屑和其他固相成分。

上述目前工作方法的主要缺点有下面四个：①环保压力大，在除去钻屑的同时，也不可避免地带走了一些钻井液并用大量清水冲洗带走，在陆地钻井队，需要挖一个体积为1000～2000立方米的大池子来临时存放这些含有大量钻井液、污水和钻屑，给后期处理带来巨大压力，为了防止污染井场附近地下水，现在应环保部门的要求在刚挖好的新池子内壁和底部铺垫了一层防止渗漏的工程布或者摸一层水泥进行防渗漏处理，在钻井生产中每天把产生的钻屑、废钻井液和污水专门用水泥罐车运到其他地方进行处理；在海上钻井施工，则选用经环保部门认可的可以排放的无毒钻井液，钻屑(含油钻屑外)、废钻井液用海水一起冲洗排放到海里。②根据现场测量，在除去钻屑的同时，每天不可避免地带走10～15立方米钻井液，当钻井液的粘度升高、尤其是当钻遇油气显示层使得钻井液中含有大量气泡时，则在振动筛前就会有更多的钻井液跑掉，造成很大的直接成本浪费。③当不锈钢筛网上面被钻井液覆盖面积大于三分之二时，就需要更换孔径大一些的不锈钢筛网，以避免钻井液跑掉，这样一来去除钻屑的效果就差一些。④振动筛前的钻井液飞沫给现场造成不好的工作环境和卫生条件。

发明内容：

钻井液是钻井的血液，钻井液的循环就和人的血液循环一样重要，所以，近几年来，钻井技术的进步，钻井速度的提高有很大一部分是由于钻井液原料成本的投入和技术的提高分不开的，表1是海上一口井的钻井液消耗材料计划。

该井为设计完钻井深2960米，为一至三开进入古潜山完钻的井，根据表1，配制钻井液的固相成分主要为直径小于0.076mm的重晶石(BaSO₄)、青石粉(CaCO₃)及直径小于0.048mm搬土等造浆粉。

根据测算，每1立方米钻井液原料成本为1000～2000元，当设计井深大于4500米时需要使用抗高温钻井液，则钻井液材料成本更高一些。

随着环保工作力度的加强，逐步要求钻井作业施工零排放，首先要求钻屑完全回收，则采取原来的传统办法，工作难度很大。

本发明所要解决的技术问题是提供一种能克服上述工作缺陷，对随钻井液上返到井口的混合钻屑颗粒，进行连续自动分离、脱浆、干式钻屑排出的全过程，可以在排出口进行装袋便于装运回收，做到钻井液完全回收再进入循环利用，为钻井施工过程零排放，走出坚实的第一步！

解决该技术问题采用的技术方案是：跳出原来的钻井液与钻屑分离的步骤方法，重新设计研制分离机，主要用于清除钻井液中直径大于≤0.076mm的钻屑，钻井不锈钢液完全回收利用进入再循环，而排出口排出的钻屑基本不含钻井液，不锈钢筛网架总成安装在不锈钢外筒内不会有液体渗出，这就是钻井液钻屑干式分离机；其形状结构为：主要由向上喇叭口状不锈钢筛网总成、进料

_______井钻井液消耗材料计划表  表1