[发明专利]采用超声波陶瓷过滤机分离装置过滤钻井泥浆的工艺方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种采用超声波陶瓷过滤机分离装置过滤钻井泥浆的工艺方法，属钻进设备技术领域。

背景技术

随着石油天然气资源的勘探开发，但在勘探过程中钻机排除大量的岩屑及废液，这些废液中在含有大量的水份及岩屑的同时，另含有大量重金属及各种无机盐类和大分子有机化合物等，导致地下水源污染、粉尘携砂使周边生态脆弱性，因此，钻井液必须经过必要的泥浆分离等处理，实现无害化处理达标方可排放到自然环境中，以避免造成周边严重的环境污染。为了有效的对钻井液进行固液分离，当前主要是通过利用大型的板矿压滤机同时具备筛选、过滤等功能的泥浆分离设备对钻井液进行处理，但在实际使用中发现，当期使用的该类设备体积及自重较大，歇式工况导致其场地适应能不足，不能有效满足多种复杂户外场地使用需要，同时在运行过程中自动化程度低，操作人员的劳动强度极大且过滤效率及过滤质量较差，运行能耗也相对较大，于此同时，还需频繁对筛选及过滤部件进行停机检修或更换，也导致了设备的运行稳定性较差，运行及维护成本较高，难以有效满足对钻进液清理作业的需要，因此针对这一现状，迫切需要开发一种新型钻井泥浆分离装置，以满足实际使用的需要。

发明内容

本发明的目的是提供一种陶瓷过微孔负压过滤工艺对钻井泥浆分离装置及基于该装置的过滤工艺方法。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种采用超声波陶瓷过滤机分离装置，包括机架、泥浆槽、输送台及泥浆分离机构，其中泥浆分离机构安装在机架上，并位于泥浆槽、输送台正上方，且与泥浆槽连通，泥浆分离机构包括过滤室、陶瓷过滤板、真空泥浆收集罐以及下料机构，其中陶瓷过滤板位于过滤室内，且陶瓷过滤板上均布直径不大于500目的过滤孔，过滤室通过转子安装在机架上，另通过导流管与真空泥浆收集罐连通，真空泥浆收集罐包括泥浆收集罐及真空泵，且真空泵分别与过滤室及泥浆收集罐相互连通，其中下料机构安装在机架上并与过滤室相抵，所述的下料机构包括刮刀及超声波振荡器。

进一步的，所述的过滤室通过双向换向控制阀与真空泵连通。

进一步的，所述的导流管上另设清洗剂添加管及反冲洗管。

一种采用超声波陶瓷过滤机分离装置过滤钻井泥浆的工艺方法，包括如下步骤：

第一步，钻井泥浆收集，通过泥浆输送管道，将钻井过程中所产生的泥浆输送到泥浆槽中并进行存储；

第二步，一次过滤，驱动泥浆分离机构的转子旋转，并同时启动真空泵泵且将真空泵导流管与过滤室及泥浆收集罐连通，同时在转子带动作用下滤室室依次通过与泥浆槽，并当过滤室通过泥浆槽时，过滤室均浸没在泥浆槽的泥浆内，同时过滤室在真空泵的作用下，一方面将泥浆槽内泥浆中的水份及直径小于过滤板过滤孔直径的固体颗粒传输到泥浆收集罐内并存放，另一方面将部分含有大量水份且直径大于过滤板过滤孔直径的固体颗粒吸附在过滤室外表面上，并形成滤饼随过滤室离开泥浆槽；

第三步，二次过滤，过滤室离开泥浆槽后，过滤室内利用真空泵形成的负压环境，继续对滤饼内的水份及小直径固体颗粒进行吸附回收，同时对滤饼进行脱水干燥，且该过滤过程从滤饼离开泥浆槽一直持续到泥浆分离机构的下料机构处；

第四步，滤饼剥离，过滤室在转子驱动作用下从泥浆槽逐渐旋转到泥浆分离机构的下料机构处，同通过下料机构的刮刀及超声波震荡作用，将滤饼从过滤室外壁上剥离，并将剥离下的滤饼通过输送台转运到指定位置；

第五步，过滤室清理，在完成滤饼剥离后，过滤室随转子继续旋转并通过转换阀与真空泵连通，使过滤室内呈高压状态，并利用高压气流及外部超声波震荡作用对过滤板过滤孔及过滤室侧壁内滞留的滤饼颗粒进行清理；

第六步，循环过滤，经过第五步清理过后的过滤室在转子驱动作用，再次进入到泥浆槽中，并再次从第二步开始重复整个过滤过程。

进一步的，所述的第五步中另可利用导流管上的清洗剂添加管及反冲洗管向过滤室内充入清洁剂对过滤室及过滤板进行清理。

本发明较传统的钻井泥浆分离设备及钻井泥浆清理工艺，设备结构设计合理，零部件布局紧凑，清理工艺自动化程度高、劳动强度下且能耗相对较低，且整个泥浆过滤过程集成化程度高，设备运行稳定性及可靠性好，并可在进行泥浆过滤的同时，对过滤设备进行有效的清理工作，从而达到提高过滤部件的过滤质量，延长过滤部件的使用寿高的目的，并有助于降低了设备运行成本及日常维护成本。

附图说明