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钻井液净化循环的泥浆不落地系统及小型一体化装置

185 编辑：北方有色网来源：北京探矿工程研究所, 甘肃煤田地质局一三三队, 云南省地质矿产勘查开发局第二水文地质工程地质大队

2025-12-11 16:54:39

权利要求

1.一种钻井液净化循环的泥浆不落地系统，其特征在于，包括：通过溢流口依次连通的沉砂仓(1)、净化仓(2)和循环仓(3);

所述沉砂仓(1)的入口处安装有振动筛(4)，所述振动筛(4)的进口接通井口(5)排出的钻井液，所述振动筛(4)的液相出口与所述沉砂仓(1)的入口对应;所述沉砂仓(1)的液相出口连接除砂除泥一体机(6);

所述净化仓(2)与所述除砂除泥一体机(6)的液相出口连通，且所述净化仓(2)的底部液相出口连接离心机(7);

所述循环仓(3)与所述离心机(7)的液相出口连通。

2.根据权利要求1所述的一种钻井液净化循环的泥浆不落地系统，其特征在于，所述净化仓(2)和所述循环仓(3)分别通过泥浆泵吸入管与泥浆泵(8)的抽吸口连接，所述泥浆泵(8)的泵出口通过管路与所述井口(5)连通。

3.根据权利要求1所述的一种钻井液净化循环的泥浆不落地系统，其特征在于，所述沉砂仓(1)的液相出口通过螺杆泵(9)与所述除砂除泥一体机(6)连接。

4.根据权利要求1所述的一种钻井液净化循环的泥浆不落地系统，其特征在于，所述净化仓(2)和所述循环仓(3)均安装有搅拌器(10)。

5.根据权利要求1所述的一种钻井液净化循环的泥浆不落地系统，其特征在于，所述净化仓(2)内安装有超声波液位计(11)。

6.根据权利要求1所述的一种钻井液净化循环的泥浆不落地系统，其特征在于，所述净化仓(2)的底部液相出口通过供液泵(12)连接离心机(7)。

7.根据权利要求1所述的一种钻井液净化循环的泥浆不落地系统，其特征在于，所述沉砂仓(1)和所述净化仓(2)的溢流口高度高于所述净化仓(2)与所述循环仓(3)之间的溢流口高度。

8.一种钻井液净化循环的小型一体化装置，其特征在于，将权利要求1-7中任一项所述的钻井液净化循环的泥浆不落地系统集成撬装于泥浆罐底座(13)上，所述沉砂仓(1)、所述净化仓(2)和所述循环仓(3)组合形成一体的泥浆罐结构，所述振动筛(4)、所述除砂除泥一体机(6)和所述离心机(7)均安装布置于所述泥浆罐结构的顶面。

9.根据权利要求8所述的一种钻井液净化循环的小型一体化装置，其特征在于，所述泥浆罐结构的一侧壁通过支撑架(14)固定有走道板(15)，所述走道板(15)位于所述泥浆罐结构的顶部边沿，且所述走道板(15)的一端固定有扶梯(16)。

10.根据权利要求8所述的一种钻井液净化循环的小型一体化装置，其特征在于，所述泥浆罐结构的一侧壁安装有控制器(17)。

说明书

技术领域

[0001]本实用新型涉及地质钻探技术领域，更具体的说是涉及一种钻井液净化循环的泥浆不落地系统及小型一体化装置。

背景技术

[0002]在钻探领域，泥浆处理是钻探作业中不可或缺的一环。泥浆不仅用于携带岩屑、冷却钻头和润滑钻具，还对钻探效率和钻探安全有着重要影响。传统泥浆处理系统主要包括泥浆罐、振动筛、离心机等设备，这些设备通常独立操作，需要较大的空间进行布置，且处理效率和效果参差不齐。现有的泥浆处理系统主要包括以下问题：

[0003]1、处理效率低下：传统泥浆处理系统由于设备独立操作，处理效率不高，无法满足快速钻探的需求。

[0004]2、环境污染严重：传统泥浆处理多为开放式，导致大量泥浆直接排放到环境中，造成严重的环境污染。

[0005]3、设备体积庞大：传统泥浆处理设备体积庞大，不利于井队搬迁和安装，增加了作业的复杂性和成本。

[0006]4、操作复杂：由于设备独立操作，操作过程复杂，需要更多的人工干预，降低了作业效率。

[0007]5、适应性差：传统系统难以适应不同的钻探环境和工艺要求，缺乏灵活性。

[0008]6、安全性能不足：由于设备分散，操作过程中存在安全隐患，不符合现代钻探作业对安全的要求。

[0009]综上所述，现有技术在泥浆处理方面存在诸多问题，这些问题不仅影响了钻探作业的效率和安全性，也对环境造成了不利影响。因此，开发一种新型的小型一体化泥浆不落地循环处理系统，以解决上述问题，是本领域技术人员亟需解决的问题。

实用新型内容

[0010]有鉴于此，本实用新型提供了一种钻井液净化循环的泥浆不落地系统及小型一体化装置，旨在解决传统钻探过程中泥浆处理效率低下、环境污染严重以及设备占用空间大等问题，实现泥浆的高效循环利用和小型化集成。

[0011]为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

[0012]一种钻井液净化循环的泥浆不落地系统，包括：通过溢流口依次连通的沉砂仓、净化仓和循环仓;

[0013]所述沉砂仓的入口处安装有振动筛，所述振动筛的进口接通井口排出的钻井液，所述振动筛的液相出口与所述沉砂仓的入口对应;所述沉砂仓的液相出口连接除砂除泥一体机;

[0014]所述净化仓与所述除砂除泥一体机的液相出口连通，且所述净化仓的底部液相出口连接离心机;

[0015]所述循环仓与所述离心机的液相出口连通。

[0016]通过上述技术方案，本实用新型能够实现对钻井液的多级除砂净化，泥浆在沉砂仓、净化仓和循环仓间过滤，并且配合振动筛、除砂除泥一体机和离心机除砂，泥浆实现整体循环不落地，可满足地质钻探钻孔储存、配置、循环和净化钻井液的各种工艺要求。它可以有效地除去钻井液中的有害固相，保留有用固相，为钻探作业提供优质钻井液。

[0017]优选的，在上述一种钻井液净化循环的泥浆不落地系统中，所述净化仓和所述循环仓分别通过泥浆泵吸入管与泥浆泵的抽吸口连接，所述泥浆泵的泵出口通过管路与所述井口连通。

[0018]优选的，在上述一种钻井液净化循环的泥浆不落地系统中，所述沉砂仓的液相出口通过螺杆泵与所述除砂除泥一体机连接。

[0019]优选的，在上述一种钻井液净化循环的泥浆不落地系统中，所述净化仓和所述循环仓均安装有搅拌器。

[0020]优选的，在上述一种钻井液净化循环的泥浆不落地系统中，所述净化仓内安装有超声波液位计。

[0021]优选的，在上述一种钻井液净化循环的泥浆不落地系统中，所述净化仓的底部液相出口通过供液泵连接离心机。

[0022]需要说明的是，供液泵可以使用任何形式可供给流体的泵，如立式液下泵，由于离心机自身工作存在离心压力，因此，不需要供液泵再提供额外的泵压。相比来说，螺杆泵的选用上，是需要给后续的除砂除泥一体机提供相应的泵压，以满足其运行需求，螺杆泵的压力为0.6MPa，功率为4kW，流量为12m3/h。

[0023]优选的，在上述一种钻井液净化循环的泥浆不落地系统中，所述沉砂仓和所述净化仓的溢流口高度高于所述净化仓与所述循环仓之间的溢流口高度。

[0024]本实用新型还提供了一种钻井液净化循环的小型一体化装置，将上述的钻井液净化循环的泥浆不落地系统集成撬装于泥浆罐底座上，所述沉砂仓、所述净化仓和所述循环仓组合形成一体的泥浆罐结构，所述振动筛、所述除砂除泥一体机和所述离心机均安装布置于所述泥浆罐结构的顶面。

[0025]通过上述技术方案，本实用新型将钻井液净化循环的泥浆不落地系统集成撬装于泥浆罐底座上，系统总体设计符合钻机平面布置、总体设计要求和标准的钻井液处理工艺流程。

[0026]优选的，在上述一种钻井液净化循环的小型一体化装置中，所述泥浆罐结构的一侧壁通过支撑架固定有走道板，所述走道板位于所述泥浆罐结构的顶部边沿，且所述走道板的一端固定有扶梯。

[0027]优选的，在上述一种钻井液净化循环的小型一体化装置中，所述泥浆罐结构的一侧壁安装有控制器。

[0028]经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本实用新型公开提供了一种钻井液净化循环的泥浆不落地系统及小型一体化装置，具有以下有益效果：

[0029]1、提高处理效率：通过集成化的系统设计，提高了泥浆处理的效率，满足了快速钻探的需求。

[0030]2、减少环境污染：实现了泥浆的不落地循环利用，减少了泥浆直接排放到环境中的情况，降低了环境污染。

[0031]3、设备小型化集成：通过将多个处理单元集成在一个撬装的泥浆罐底座上，减少了设备占用的空间，便于搬迁和安装。

[0032]4、简化操作流程：集成化的设计减少了人工干预，简化了操作流程，提高了作业效率。

[0033]5、提高适应性：新型系统能够适应不同的钻探环境和工艺要求，提高了系统的灵活性。

[0034]6、提升安全性能：由于设备集成，减少了操作过程中的安全隐患，更符合现代钻探作业的安全要求。

[0035]7、优化工艺流程：系统总体设计符合钻机平面布置、总体设计要求和标准的钻井液处理工艺流程。

[0036]8、便于运输和搬迁：装置适用于公路、铁路运输，满足吊车装卸要求，并能在井场内短距离拖拉。

[0037]9、耐腐蚀和耐环境影响：罐体、栏杆、走道板做喷砂处理及防腐处理，能够适应恶劣的工作环境。

[0038]10、提高设备稳定性和可靠性：通过PLC电控系统协调整体各部分结构的控制，提高了设备的稳定性和可靠性。

附图说明

[0039]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

[0040]图1附图为本实用新型提供的钻井液净化循环的泥浆不落地系统的示意图;

[0041]图2附图为本实用新型提供的钻井液净化循环的小型一体化装置的俯视图;

[0042]图3附图为本实用新型提供的钻井液净化循环的小型一体化装置的主视图;

[0043]图4附图为本实用新型提供的钻井液净化循环的小型一体化装置的左视图;

[0044]图5附图为本实用新型提供的钻井液净化循环的小型一体化装置的右视图。

[0045]其中：

[0046]1-沉砂仓;2-净化仓;3-循环仓;4-振动筛;5-井口;6-除砂除泥一体机;7-离心机;8-泥浆泵;9-螺杆泵;10-搅拌器;11-超声波液位计;12-供液泵;13-泥浆罐底座;14-支撑架;15-走道板;16-扶梯;17-控制器;18-导浆支路。

具体实施方式

[0047]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

[0048]实施例1：

[0049]参见附图1，本实用新型实施例公开了一种钻井液净化循环的泥浆不落地系统，包括：通过溢流口依次连通的沉砂仓1、净化仓2和循环仓3;

[0050]沉砂仓1的入口处安装有振动筛4，振动筛4的进口接通井口5排出的钻井液，振动筛4的液相出口与沉砂仓1的入口对应;沉砂仓1的液相出口连接除砂除泥一体机6;

[0051]净化仓2与除砂除泥一体机6的液相出口连通，且净化仓2的底部液相出口连接离心机7;

[0052]循环仓3与离心机7的液相出口连通。

[0053]为了进一步优化上述技术方案，净化仓2和循环仓3分别通过泥浆泵吸入管与泥浆泵8的抽吸口连接，泥浆泵8的泵出口通过管路与井口5连通，泥浆泵吸入管，可通过海底阀控制吸入净化仓或者循环仓。

[0054]为了进一步优化上述技术方案，沉砂仓1的液相出口通过螺杆泵9与除砂除泥一体机6连接。

[0055]如图1所示，在本实施例中，螺杆泵9与除砂除泥一体机6的管路上通过三通连接有导浆支路18，连通除砂除泥一体机6的支路和导浆支路18上均安装有电磁阀，通过设置导浆支路18有利于对沉砂仓1的导浆，可以将沉砂仓1内的钻井液快速导入净化仓2中，并有利于沉砂仓1的清理。

[0056]为了进一步优化上述技术方案，净化仓2和循环仓3均安装有搅拌器10，搅拌器采用单层叶轮。

[0057]为了进一步优化上述技术方案，净化仓2内安装有超声波液位计11。

[0058]为了进一步优化上述技术方案，净化仓2的底部液相出口通过供液泵12连接离心机7。

[0059]为了进一步优化上述技术方案，沉砂仓1和净化仓2的溢流口高度高于净化仓2与循环仓3之间的溢流口高度。

[0060]实施例2：

[0061]参见附图2至附图5，本实用新型实施例公开了一种钻井液净化循环的小型一体化装置，将实施例1的钻井液净化循环的泥浆不落地系统集成撬装于泥浆罐底座13上，沉砂仓1、净化仓2和循环仓3组合形成一体的泥浆罐结构，振动筛4、除砂除泥一体机6和离心机7均安装布置于泥浆罐结构的顶面。

[0062]罐体不配置泥浆槽，采用溢流孔，尺寸为(宽×高)300×200mm。

[0063]为了进一步优化上述技术方案，泥浆罐结构的一侧壁通过支撑架14固定有走道板15，走道板15位于泥浆罐结构的顶部边沿，且走道板15的一端固定有扶梯16。走道板15采用防滑锯齿钢格板(G325/30/100SG)，走道板的下部采用50×4的方管进行加强。走道板15与罐体焊接为一体，运输搬迁时不用拆除。

[0064]为了进一步优化上述技术方案，泥浆罐结构的一侧壁安装有控制器17。

[0065]本实施例提供的装置在环境温度-19℃至+45℃，湿度≤90%(+20℃)的条件下正常工作;适用于公路、铁路运输，满足吊车装卸要求，并能在井场内短距离拖拉。

[0066]在本实施例中，装置的尺寸为：6000×2000×1200mm，泥浆罐结构采用瓦楞钢板与型钢组焊，底板采用12#槽钢船形结构;罐侧采用6mm/Q235钢板压制成瓦楞钢板，泥浆罐底座采用8mm/Q235平钢板，罐面采用花纹钢板。设有梯子和人员出入口;罐体周边设有栏杆，栏杆采用方钢管制作，为无障碍可折叠结构，固定牢固，各栏杆间用夹箍固定保持平直，并设有踢脚板;罐体、栏杆、走道板做喷砂处理及防腐处理，罐体进行密闭试验;还包含设备与罐体间管线以及阀门等配件;泥浆泵吸入口配套一套D50电动阀门。

[0067]各仓体及配备设备明细如下表：

[0068]

[0069]在本实施例中，各连接管路处根据需求设置电磁阀，在此不再赘述，如图1中所示。本实施例的控制器17采用PLC电控系统，协调整体各部分结构的控制。在实际使用中，可以选用西门子S71200PLC，采集现场设备、传感器仪表和阀门部件的状态，由网线通过ModbusTCP/Profinet/通讯传输至系统，同时可支持远控，通过网线与远控系统连接即可实现远控操作。

[0070]本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

[0071]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

说明书附图(5)