钻井岩屑处理技术与设备课件PPT.ppt

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1、钻井岩屑处理技术与设备钻井岩屑处理技术与设备“技术求创新，交流谋发展技术求创新，交流谋发展”专家讲坛专家讲坛 1钻井岩屑处理技术与设备钻井岩屑处理技术与设备u简介u岩屑传输设备u岩屑焚烧及干馏技术u岩屑浆化与回注技术u岩屑离心干燥技术uLYC-900岩屑处理机xx2简介简介xx本次讲座的内容来源于本次讲座的内容来源于本次讲座的内容来源于本次讲座的内容来源于20032003年验收的局科年验收的局科年验收的局科年验收的局科研项目研项目研项目研项目“岩屑处理装置岩屑处理装置岩屑处理装置岩屑处理装置”。在项目的进行中，查阅并翻译了大量的国在项目的进行中，查阅并翻译了大量的国在项目的进行中，查阅并翻译了

2、大量的国在项目的进行中，查阅并翻译了大量的国外相关技术资料。项目完成后，一直跟踪其外相关技术资料。项目完成后，一直跟踪其外相关技术资料。项目完成后，一直跟踪其外相关技术资料。项目完成后，一直跟踪其发展方向。这些技术在国内来讲，仍然属于发展方向。这些技术在国内来讲，仍然属于发展方向。这些技术在国内来讲，仍然属于发展方向。这些技术在国内来讲，仍然属于比较先进的。比较先进的。比较先进的。比较先进的。3简介简介xx岩屑处理技术用于处理振动筛、除砂器、除岩屑处理技术用于处理振动筛、除砂器、除岩屑处理技术用于处理振动筛、除砂器、除岩屑处理技术用于处理振动筛、除砂器、除泥器等钻井液固控设备分离出的岩屑。泥器

3、等钻井液固控设备分离出的岩屑。泥器等钻井液固控设备分离出的岩屑。泥器等钻井液固控设备分离出的岩屑。1 1、含浆岩屑的直接排放，会造成严重的环、含浆岩屑的直接排放，会造成严重的环、含浆岩屑的直接排放，会造成严重的环、含浆岩屑的直接排放，会造成严重的环境污染。境污染。境污染。境污染。2 2、含浆岩屑的排放，造成钻井液的浪费，、含浆岩屑的排放，造成钻井液的浪费，、含浆岩屑的排放，造成钻井液的浪费，、含浆岩屑的排放，造成钻井液的浪费，增加钻井成本。增加钻井成本。增加钻井成本。增加钻井成本。3 3、钻井技术发展的需要。、钻井技术发展的需要。、钻井技术发展的需要。、钻井技术发展的需要。4岩屑传输设备岩屑传

4、输设备xx常用的岩屑传输设备有两种：常用的岩屑传输设备有两种：常用的岩屑传输设备有两种：常用的岩屑传输设备有两种：1 1、螺旋输送机、螺旋输送机、螺旋输送机、螺旋输送机 2 2、真空传输设备、真空传输设备、真空传输设备、真空传输设备5岩屑传输设备岩屑传输设备xx1 1、螺旋输送机、螺旋输送机、螺旋输送机、螺旋输送机优点：结构简单、价格低廉。优点：结构简单、价格低廉。缺点：只能直线传输，倾斜角度不能过大。缺点：只能直线传输，倾斜角度不能过大。电机电机减速机减速机螺旋螺旋U形槽形槽支座支座出料口出料口进料口进料口6岩屑传输设备岩屑传输设备螺旋输送机工作演示螺旋输送机工作演示螺旋输送机工作演示螺旋输

5、送机工作演示7岩屑传输设备岩屑传输设备xx2 2、真空传输设备、真空传输设备、真空传输设备、真空传输设备真空泵组真空泵组传输管线传输管线真空罐真空罐优点：使用灵活，不优点：使用灵活，不受空间限制。受空间限制。缺点：结构复杂，价缺点：结构复杂，价格昂贵。格昂贵。8岩屑传输设备岩屑传输设备xxMI-SWACOMI-SWACO真空传输设备真空传输设备真空传输设备真空传输设备9岩屑传输设备岩屑传输设备xxKMC OiltoolsKMC Oiltools真空传输设备真空传输设备真空传输设备真空传输设备10岩屑焚烧及干馏技术岩屑焚烧及干馏技术xx1 1、岩屑焚烧技术、岩屑焚烧技术、岩屑焚烧技术、岩屑焚烧技

6、术岩屑焚岩屑焚烧烧技技术术是将岩屑是将岩屑送入送入专门专门的焚的焚烧烧炉中，使岩炉中，使岩屑中的有机成屑中的有机成分充分燃分充分燃烧烧，实现实现去除有害去除有害成分，达成分，达标标排排放的目的。放的目的。回转窑式焚烧炉回转窑式焚烧炉 11岩屑焚烧及干馏技术岩屑焚烧及干馏技术xx1 1、岩屑焚烧技术、岩屑焚烧技术、岩屑焚烧技术、岩屑焚烧技术12岩屑焚烧及干馏技术岩屑焚烧及干馏技术xx1 1、岩屑焚烧技术、岩屑焚烧技术、岩屑焚烧技术、岩屑焚烧技术13岩屑焚烧及干馏技术岩屑焚烧及干馏技术xx2 2、岩屑干馏技术、岩屑干馏技术、岩屑干馏技术、岩屑干馏技术Thermal Phase Separation

7、 Thermal Phase Separation（TPS TPS）TPS技技术术并非采用焚并非采用焚烧烧方式，它的工作方式，它的工作过过程基于程基于间间接加接加热热原原理，可分理，可分为为两步：两步：第一步，被第一步，被污污染的原材料送入一个密封室，染的原材料送入一个密封室，这这个个坚坚固的密封固的密封室可以减少灰室可以减少灰尘尘从旋从旋转转的干燥炉中排出。原材料被的干燥炉中排出。原材料被间间接加接加热热到基到基液的沸点，碳水化合物从岩屑中液的沸点，碳水化合物从岩屑中挥发挥发出来。出来。为为确保安全，密封室确保安全，密封室中的氧气中的氧气应应保持在保持在5%以下。以下。第二步，第二步，挥发挥

8、发后的蒸汽被提取、冷却、后的蒸汽被提取、冷却、浓缩浓缩。处处理后的固相理后的固相被包裹、被包裹、测试测试后用于后用于现场现场的填充料。基液被回收、的填充料。基液被回收、测试测试后准后准备备再再利用。利用。TPS技技术术可除去物料中可除去物料中99%的碳水化合物，回收液中的固的碳水化合物，回收液中的固相含量低于相含量低于2%。14岩屑焚烧及干馏技术岩屑焚烧及干馏技术xx2 2、岩屑干馏技术、岩屑干馏技术、岩屑干馏技术、岩屑干馏技术Thermal Phase Separation Thermal Phase Separation（TPS TPS）15岩屑焚烧及干馏技术岩屑焚烧及干馏技术xx2 2、

9、岩屑干馏技术、岩屑干馏技术、岩屑干馏技术、岩屑干馏技术Thermal Phase Separation Thermal Phase Separation（TPS TPS）TPSTPS技术可用于处理以下物料：技术可用于处理以下物料：钻井泥浆钻井泥浆岩屑岩屑被污染的土壤被污染的土壤淤泥淤泥大罐底部沉淀大罐底部沉淀16岩屑浆化与回注技术岩屑浆化与回注技术xxCuttings Slurrification and Re-InjectionCuttings Slurrification and Re-Injection首先，首先，混有混有泥浆的岩屑从振动筛泥浆的岩屑从振动筛、旋流器旋流器或离心机被送入浆

10、化或离心机被送入浆化系统，一种特殊的离心式研磨泵使岩屑系统，一种特殊的离心式研磨泵使岩屑破碎破碎并循环并循环作用作用，使混合物，使混合物形成一种粗糙的泥浆。形成一种粗糙的泥浆。然后，泥浆被泵入剪切研磨泵，循环研磨后，形成粒度很小的然后，泥浆被泵入剪切研磨泵，循环研磨后，形成粒度很小的泥浆。泥浆。之后，泥浆进入振动筛筛选，确保合适粒度的泥浆保留下来。之后，泥浆进入振动筛筛选，确保合适粒度的泥浆保留下来。被筛出的固相再次进行研磨，筛过的泥浆被筛出的固相再次进行研磨，筛过的泥浆由储液由储液罐收集，罐收集，储液储液罐可罐可确保回注前泥浆性能的稳定。确保回注前泥浆性能的稳定。最后最后，泥浆通过回注泵，泥

11、浆通过回注泵、压裂泵或水泥泵注入井底压裂泵或水泥泵注入井底。17xx岩屑浆化与回注技术岩屑浆化与回注技术18xx岩屑浆化与回注技术岩屑浆化与回注技术浆化系统浆化系统储液罐储液罐19xx岩屑浆化与回注技术岩屑浆化与回注技术目目标标地地层层的安全和的安全和环环境境评评价价泥泥浆浆特性：粒度、粘度、比重特性：粒度、粘度、比重泥泥浆浆液量与回注地液量与回注地层层接收能力接收能力下套管工程下套管工程井口因回注所需的修正井口因回注所需的修正高高压压回注回注泵泵的的选择选择岩屑回注应考虑：岩屑回注应考虑：回注操作包括：回注操作包括：回注至现有的生产井回注至现有的生产井钻井和回注同时进行钻井和回注同时进行回注

12、至专门处理岩屑的井回注至专门处理岩屑的井20 xx岩屑离心干燥技术岩屑离心干燥技术21xx岩屑离心干燥技术岩屑离心干燥技术Mi-swaco Verti-GMi-swaco Verti-G岩屑干燥机岩屑干燥机岩屑干燥机岩屑干燥机 技术参数技术参数分离因数：分离因数：分离因数：分离因数：230230转鼓转速：转鼓转速：转鼓转速：转鼓转速：666rpm666rpm最大处理能力：最大处理能力：最大处理能力：最大处理能力：45t/h45t/h电机功率：电机功率：电机功率：电机功率：55kW55kW 性能指标性能指标对于水基泥浆，处理后的对于水基泥浆，处理后的对于水基泥浆，处理后的对于水基泥浆，处理后的岩

13、屑含液量小于岩屑含液量小于岩屑含液量小于岩屑含液量小于6.9%6.9%。对于油基泥浆，处理后的对于油基泥浆，处理后的对于油基泥浆，处理后的对于油基泥浆，处理后的岩屑含液量小于岩屑含液量小于岩屑含液量小于岩屑含液量小于9.4%9.4%。22xx岩屑离心干燥技术岩屑离心干燥技术Mi-swaco Verti-GMi-swaco Verti-G岩屑干燥机布置图岩屑干燥机布置图岩屑干燥机布置图岩屑干燥机布置图23xx岩屑离心干燥技术岩屑离心干燥技术24xx岩屑离心干燥技术岩屑离心干燥技术TEMA Conturbex 卧式卧式岩屑干燥机岩屑干燥机25xx岩屑离心干燥技术岩屑离心干燥技术26xx岩屑离心干燥

14、技术岩屑离心干燥技术岩屑离心干燥技术具有运行费用低、操作简便等优点，但要实现岩屑的达标排放，仍需要进一步的研究。27xxLYC-900岩屑处理机岩屑处理机28xxLYC-900岩屑处理机岩屑处理机进料口进料口防护罩防护罩转鼓转鼓叶片叶片排液口排液口基座基座传动系统传动系统电机电机排渣口排渣口液力偶合器液力偶合器LYC-900岩屑处理机结构示意图岩屑处理机结构示意图29xxLYC-900岩屑处理机岩屑处理机转鼓转鼓叶片组件叶片组件传动轴传动轴调节螺栓调节螺栓固定螺栓固定螺栓LYC-900岩屑处理机间隙调节机构岩屑处理机间隙调节机构30 xxLYC-900岩屑处理机岩屑处理机分分 离离 因因 数数

15、处处 理理 量量转转 鼓鼓 直直 径径转转 鼓鼓 转转 速速 电电 机机 功功 率率 处理后含液量处理后含液量45t/h230900mm37kW666rpm12.2%31xxLYC-900岩屑处理机岩屑处理机32xxLYC-900岩屑处理机岩屑处理机检检验验岩岩屑屑处处理理机机自自身身的的机机械械性性能能以以及及在在室室内内条条件件下下进进行行固固液液分分离的性能，并对测试过程中出现的各种问题进行整改。离的性能，并对测试过程中出现的各种问题进行整改。试验目的：试验目的：试验目的：试验目的：试验流程：试验流程：试验流程：试验流程：取岩屑取岩屑处理处理取样取样烘干烘干称重称重称重称重温度：温度：6

16、0保温：保温：68小时小时计算含液量计算含液量室内试验室内试验室内试验室内试验33xxLYC-900岩屑处理机岩屑处理机室内试验室内试验室内试验室内试验34xxLYC-900岩屑处理机岩屑处理机室内试验室内试验室内试验室内试验35xxLYC-900岩屑处理机岩屑处理机现场试验现场试验现场试验现场试验F井号：前井号：前11井井 井别：预探井井别：预探井F设计井深：设计井深：4500米米 施工井队：施工井队：50103队队F试验层位：试验层位：沙二沙二沙三沙三 钻井液比重：钻井液比重：1.381.40F钻井液粘度：钻井液粘度：6196s 滤网目数：滤网目数：100目目36xxLYC-900岩屑处理

17、机岩屑处理机1#循环罐循环罐储液罐储液罐岩屑处理机岩屑处理机输液泵输液泵振动筛振动筛岩屑输送槽岩屑输送槽37xxLYC-900岩屑处理机岩屑处理机振动筛分离出的岩屑振动筛分离出的岩屑岩屑沿输送槽流入岩屑处理机岩屑沿输送槽流入岩屑处理机38xxLYC-900岩屑处理机岩屑处理机钻井液从排液口排出钻井液从排液口排出干燥后的岩屑从排渣口排出干燥后的岩屑从排渣口排出39xxLYC-900岩屑处理机岩屑处理机现场试验全景图现场试验全景图处理后的岩屑处理后的岩屑40 xxLYC-900岩屑处理机岩屑处理机处理后岩屑的平均含液量为处理后岩屑的平均含液量为20%左右左右，并且分离出的，并且分离出的钻井液粘度都

18、在钻井液粘度都在100s以上，符合现场对钻井液的回收要求。以上，符合现场对钻井液的回收要求。现场试验表明：现场试验表明：v岩屑后处理装置整体结构设计合理。岩屑后处理装置整体结构设计合理。v在长时间连续运转情况下，设备运行平稳，未发生在长时间连续运转情况下，设备运行平稳，未发生任何机械故障。任何机械故障。v筛网完好无损。筛网完好无损。现场试验现场试验现场试验现场试验41xxLYC-900岩屑处理机岩屑处理机创新点创新点创新点创新点v下部卸料结构，提高排渣能力，避免筛网堵塞。下部卸料结构，提高排渣能力，避免筛网堵塞。v叶片组件用于减缓岩屑速度，延长分离时间。叶片组件用于减缓岩屑速度，延长分离时间。

19、v间隙调节机构，为国内外首创。间隙调节机构，为国内外首创。v应用液力偶合器，降低电机功率。应用液力偶合器，降低电机功率。v同步带传动结构，实现转鼓与叶片组件之间的差同步带传动结构，实现转鼓与叶片组件之间的差速。速。42xxLYC-900岩屑处理机岩屑处理机效益分析效益分析效益分析效益分析v属环保型设备，可减少废弃物排放量，减轻环属环保型设备，可减少废弃物排放量，减轻环境污染。境污染。v可回收岩屑中的大部分钻井液，降低成本。可回收岩屑中的大部分钻井液，降低成本。v减少泥浆池面积，甚至省去泥浆池。减少泥浆池面积，甚至省去泥浆池。43xxLYC-900岩屑处理机岩屑处理机结论与认识结论与认识结论与认

20、识结论与认识v采采用用下下部部卸卸料料、叶叶片片组组件件、间间隙隙调调节节机机构构等等多多项项新新结结构构、新新技技术术，为为国国内内首首创创，填填补补了了国国内内岩岩屑屑处处理理技术研究领域的一项空白。技术研究领域的一项空白。v可可有有效效处处理理固固控控设设备备分分离离出出的的岩岩屑屑，回回收收有有用用钻钻井井液，减少岩屑排放对环境的污染，降低钻井成本。液，减少岩屑排放对环境的污染，降低钻井成本。v进进一一步步优优化化系系统统结结构构，降降低低处处理理后后岩岩屑屑的的含含液液量量，使岩屑处理机的性能指标向国际领先水平看齐。使岩屑处理机的性能指标向国际领先水平看齐。v研制配套设备，以利于现场应用。研制配套设备，以利于现场应用。44xx螺杆泵螺杆泵螺旋输送机螺旋输送机岩屑处理机岩屑处理机离心机离心机输液泵输液泵螺旋输送机螺旋输送机螺旋输送机螺旋输送机LYC-900岩屑处理机岩屑处理机岩屑处理系统岩屑处理系统45