本发明属于钻井液技术领域，具体涉及一种钻井液回收利用方法及负压
振动筛。
背景技术：
钻井液，是钻井过程中以其多种功能满足钻井工作需要的各种循环流体总称。是石油天然气工业的主要污染源之一。振动筛是用于钻井液净化的核心设备，用于从循环的钻井液中分离出固相，其原理是通过高频振动筛，将粘附在钻屑上的水或钻井液去除，从而达到
固废减量的目的，此技术也可算作过滤技术。
针对钻井液振动筛而言，原来钻井工艺上能够使用的筛网目数一般在40目到140目之间，而根据现代钻井需求，钻井液振动筛安装筛网目数需要达到80目到200目范围内。振动筛筛网安装目数越高，过滤出来的废弃物越多，整个固控系统的泥浆净化效果越好。
传统振动筛提高目数后，会存在跑浆、处理量小的问题，传统振动筛无法消除泥浆中的气泡，影响泥浆泵上水效率及增加井控风险。
技术实现要素：
本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：
本发明一方面提供一种钻井液回收利用方法，包括以下步骤：
s100：开启空气压缩机，使空气压缩机持续工作产生高速流动的空气；
s200：负压状态：负压振动筛先开启第一阀门和第二阀门，高速流动的空气通过文氏管产生低压，从而吸附负压储罐中的空气，使负压储罐内成负压状态，再通过安装在振动筛筛网下方的负压吸盘，使筛网上方和下方的形成气压差，使粘稠的钻井液透过筛网存储在负压储罐中，而将钻井液里的残渣节留；
s300：正压状态：负压振动筛再开启第一阀门，关闭第二阀门，高速流动的空气经过文氏管时不产生低压，直接进入负压储罐，使得负压储罐内成正压状态，使负压储罐在负压状态储存的钻井液通过单向阀压入钻井液储罐中，排空负压储罐，同时通过安装在振动筛筛网下方的负压吸盘，在筛网上面和下面形成与负压状态相反的压差，将筛网上粘附的残渣去除；
s400：返回步骤s200，重复步骤s200和步骤s300，使负压吸盘在振动筛的筛网处形成一定频率的脉动气流，实现振动和负压对钻井液的双重过滤。
进一步地，在步骤s200中，负压状态下的负压载荷在0.35mpa至0.8mpa之间。
进一步地，在步骤s300中，正压状态下的气压在1.1mpa至1.2mpa之间。
进一步地，在步骤s200和s300中，所述负压状态和正压状态的持续时间可调节。
进一步地，所述负压状态的持续时间为10秒，所述正压状态的持续时间为4秒。
本发明另一方面提供一种负压振动筛，包括筛部、与所述筛部连接的负压吸盘、以及与所述负压吸盘连接的负压装置，所述负压装置包括：空气压缩机、与所述空气压缩机连接的负压部件；所述负压部件包括：与所述空气压缩机连接的第一阀门，与所述第一阀门连接的文氏管，与所述文氏管连接的第二阀门，与所述文氏管连接的负压储罐。
在本发明提供的实施例中，所述负压储罐的右端通过耐压软管与负压吸盘连接。包括控制系统，所述控制系统控制第一阀门和第二阀门的开启或关闭。所述筛部的筛网至少为一层。所述筛网的目数至少为100目。
本发明与现有技术相比，具有以下优点：
1、负压状态有利于回收钻井液中粘稠的组分，在不存在负压抽吸时，粘稠组分往往很慢透过筛网，导致很多粘稠的组分没有及时透过筛网，最后随废渣排掉，而负压状态时使筛网上下存在压力差，在压力作用下，粘稠组分更容易透过筛网，有利于提高钻井液的透过筛网的透过量，有利于降低成本。
2、负压状态时可让振动筛选择目数更高更细的筛网，进一步可以筛滤掉细沙，减少钻井液的含沙量。
3、负压状态时可进一步提高负压振动筛处理钻井液的流量，减少设备使用数量。
4、正压状态时可筛网两侧形成与负压加载过程反向的压差，减小筛网上的钻井液废渣对筛网的粘附，从而提高设备效率。
5、通过空气压缩机和第一阀门、第二阀门、文氏管实现负压储罐内的正压负压，使负压吸盘通过脉动气流在筛面形成一定频率的负压抽吸，实现振动和负压双重分离。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
本发明实施例的说明书和权利要求书中的术语“第一”和“第二”等是用于区别不同的对象，而不是用于描述对象的特定顺序。
本发明实施例的说明书和权利要求书中的术语“上端”、“下端”、“左端”、“右端”是结合说明书附图进行描述的，并不是对其连接关系进行限定。
下面结合具体的实施例对本发明的技术方案进行说明。
本发明提供了一种钻井液回收利用方法，包括以下步骤：
s100：开启空气压缩机1，使空气压缩机1持续工作产生高速流动的空气；
s200：负压状态：负压振动筛先开启第一阀门2和第二阀门8，高速流动的空气通过文氏管9产生低压，从而吸附负压储罐6中的空气，使负压储罐6内成负压状态，再通过安装在振动筛筛网下方的负压吸盘4，使筛网上方和下方的形成气压差，使粘稠的钻井液透过筛网存储在负压储罐6中，而将钻井液里的残渣节留；
s300：正压状态：负压振动筛再开启第一阀门2，关闭第二阀门6，高速流动的空气经过文氏管9时不产生低压，直接进入负压储罐6，使得负压储罐6内成正压状态，使负压储罐6在负压状态储存的钻井液通过单向阀7压入钻井液储罐中，排空负压储罐6，同时通过安装在振动筛筛网下方的负压吸盘4，在筛网上面和下面形成与负压状态相反的压差，将筛网上粘附的残渣去除；
s400：返回步骤s200，重复步骤s200和步骤s300，使负压吸盘在振动筛的筛网处形成一定频率的脉动气流，实现振动和负压对钻井液的双重过滤。
在本发明提供的实施例中，在步骤s200中，负压状态下的负压载荷在0.35mpa至0.8mpa之间。
在步骤s300中，正压状态下的气压在1.1mpa至1.2mpa之间。
在步骤s200和s300中，所述负压状态和正压状态的持续时间可调节。
所述负压状态的持续时间为10秒，所述正压状态的持续时间为4秒。
如图1所示，本发明实施例还提供了一种负压振动筛，包括筛部、与所述筛部连接的负压吸盘4、以及与所述负压吸盘4连接的负压装置，所述负压装置包括：空气压缩机1，和，与所述空气压缩机1连接的负压部件3；所述负压部件包括：
左端与所述空气压缩机1连接的第一阀门2，左端与所述第一阀门1连接的文氏管9，左端与所述文氏管9右端连接的第二阀门8，上端与所述文氏管9下端连接的负压储罐6。
可选的，在本发明提供的实施例中，所述负压储罐6通过耐压软管5与负压吸盘4连接。
可选的，在本发明提供的实施例中，包括控制系统，所述控制系统控制第一阀门2和第二阀门8的开启或关闭。
也就是说，当第一阀门2开启，第二阀门8开启时，空气压缩机1产生高速流动的空气通过文氏管9产生低压，从而产生吸附作用，文氏管9吸附负压储罐6里的空气，使负压储罐6内成负压状态。
当第一阀门2开启，第二阀门8关闭时，空气压缩机1产生高速流动的空气经过文氏管9时不会产生低压区，直接通过文氏管9进入负压储罐6内，使负压储罐6内成正压状态。
正压状态和负压状态交替使用，使得负压装置能够提供脉动气流，通过负压吸盘在筛部的筛面形成一定频率的负压抽吸，实现振动和负压双重分离。
可选的，在本发明提供的实施例中，所述筛部的筛网至少为一层。筛网越多过滤效果越好，工作人员可以根据实际需求选择不同数量的筛网。
进一步地，在本发明提供的实施例中，所述筛网的目数至少为100目，振动筛的筛网安装目数越高，过滤出来的废弃物越多，整个振动筛系统的泥浆净化效果越好。
实施例
持续开动的空气压缩机1产生高速流动的空气，当第一阀门2开启，第二阀门8开启时，高速流动的空气通过文氏管9产生低压，从而产生吸附作用，文氏管9吸附负压储罐6内的空气，使负压储罐6成负压状态，再通过安装在振动筛筛网下部的负压吸盘4，使筛网上面和下面的形成压差，使得粘稠的钻井液更容易透过筛网，而将钻井液里的砂砾节留，降低钻井液的含沙量。透过筛网的钻井液通过负压吸盘4吸入负压储罐6，暂时储存。由于单向阀7的存在，钻井液储罐里的钻井液不会倒吸回负压储罐6。
当第一阀门2开启，第二阀门8关闭时，高速流动的空气通过文氏管9，由于第二阀门8的关闭，文氏管9中不会出现低压区，使高速流动的空气直接进入负压储罐6，使得负压储罐6和负压吸盘4成正压状态，高压气体进入负压储罐6中，气体压力会有所降低，一般在1.1-1.2mpa左右。这种正压状态会将负压储罐6在负压状态储存的钻井液通过单向阀7压入钻井液大型储罐中，排空负压储罐6，这时负压吸盘4也处于正压状态，会将筛网上粘附残渣吹气，更有助于残渣的排除。
实施例1
假如钻井液密度为1.66g/cm3,粘度为56s时，使用负压装置后，一台振动筛可在排出岩屑内多回收钻井液预计37％(519kg/小时，约0.31m3/小时)，若使用三台振动筛可以多回收钻井液1557kg/小时(约0.93m3/小时)，按照每天8小时计算，每天可多回收钻井液12.45吨(约7.44m3)，每月可多回收钻井液373吨(约223.2m3)，并且使用负压装置的振动筛在使用高目数(200目)筛网的情况下可以保证泥浆处理量大于60m3/小时。
实施例2
负压振动筛(4张筛网)在开启负压状态下比关闭负压状态下排出的岩屑中多回收可用钻井液约为60％；如果在井队已有的传统振动筛(5张筛网)上面进行负压系统改造升级，至少可提高岩屑中钻井液回收率35％以上，例如，某一井队改造前每月产生1000m3的岩屑固废，改造后便可每月多回收350m3以上的可用泥浆，同时减少350m3的固废处理成本。即减少了泥浆损失量，又降低了固废处理成本。
本发明使用负压振动筛后可以在原有处理量上面增加筛网目数(≥200目)，在振动筛不跑泥浆的情况下，提高了固控效率和效果，减少泥浆处理剂的用量，同时，减轻了除砂除泥器的设备使用损耗，在很大程度上降低了生产成本。
其次使用负压振动筛，通过负压装置液气分离系统，极大提高了机械消泡效果，从而提高了泥浆泵上水效率，快速恢复泥浆密度，降低含气泡泥浆重复泵入井下，从而降低进出口密度差和降低井控风险。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅限于说明书和实施方式中所列运用。它完全可以被适用于各种适合本发明的领域。对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改。因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
技术特征：
1.一种钻井液回收利用方法，其特征在于，包括以下步骤：
s100：开启空气压缩机，使空气压缩机持续工作产生高速流动的空气；
s200：负压状态：负压振动筛先开启第一阀门和第二阀门，高速流动的空气通过文氏管产生低压，从而吸附负压储罐中的空气，使负压储罐内成负压状态，再通过安装在振动筛筛网下方的负压吸盘，使筛网上方和下方的形成气压差，使粘稠的钻井液透过筛网存储在负压储罐中，而将钻井液里的残渣节留；
s300：正压状态：负压振动筛再开启第一阀门，关闭第二阀门，高速流动的空气经过文氏管时不产生低压，直接进入负压储罐，使得负压储罐内成正压状态，使负压储罐在负压状态储存的钻井液通过单向阀压入钻井液储罐中，排空负压储罐，同时通过安装在振动筛筛网下方的负压吸盘，在筛网上面和下面形成与负压状态相反的压差，将筛网上粘附的残渣去除；
s400：返回步骤s200，重复步骤s200和步骤s300，使负压吸盘在振动筛的筛网处形成一定频率的脉动气流，实现振动和负压对钻井液的双重过滤。
2.如权利要求1所述的一种钻井液回收利用方法，其特征在于，在步骤s200中，负压状态下的负压载荷在0.35mpa至0.8mpa之间。
3.如权利要求1所述的一种钻井液回收利用方法，其特征在于，在步骤s300中，正压状态下的气压在1.1mpa至1.2mpa之间。
4.如权利要求1所述的一种钻井液回收利用方法，其特征在于，在步骤s200和s300中，所述负压状态和正压状态的持续时间可调节。
5.如权利要求4所述的一种钻井液回收利用方法，其特征在于，所述负压状态的持续时间为10秒，所述正压状态的持续时间为4秒。
6.一种负压振动筛，包括筛部、与所述筛部连接的负压吸盘、以及与所述负压吸盘连接的负压装置，其特征在于，所述负压装置包括：空气压缩机、与所述空气压缩机连接的负压部件；所述负压部件包括：
与所述空气压缩机连接的第一阀门，与所述第一阀门连接的文氏管，与所述文氏管连接的第二阀门，与所述文氏管连接的负压储罐。
7.如权利要求6所述的一种负压振动筛，其特征在于，所述负压储罐通过耐压软管与负压吸盘连接。
8.如权利要求6所述的一种负压振动筛，其特征在于，包括控制系统，所述控制系统控制第一阀门和第二阀门的开启或关闭。
9.如权利要求6所述的一种负压振动筛，其特征在于，所述筛部的筛网至少为一层。
10.如权利要求9所述的一种负压振动筛，其特征在于，所述筛网的目数至少为100目。
技术总结
本发明公开了一种钻井液回收利用方法及负压振动筛，包括以下步骤：开启空气压缩机并持续工作产生高速流动的空气；通过安装在振动筛筛网下方的负压吸盘，使筛网上方和下方的形成气压差，使粘稠的钻井液透过筛网存储在负压储罐中，而将钻井液里的残渣节留；然后将钻井液通过单向阀压入钻井液储罐中，排空了负压储罐，同时通过安装在振动筛筛网下方的负压吸盘，在筛网上面和下面形成与负压状态相反的压差，将筛网上粘附的残渣去除；使负压吸盘在振动筛的筛网处形成一定频率的脉动气流，实现振动和负压对钻井液的双重过滤。本发明可提高钻井液固控效率，减少钻井液消耗，降低钻井液岩屑含量，助力钻井提速，提升钻井装备水平。
技术研发人员：魏涛;习伟东;巨浩波;李胜忠;刘杰;高岩;潘童;唐道见;陈曦;韩俊;郑化安;赵军;刘立鹏;徐钰佳
受保护的技术使用者：陕西省能源化工研究院;中石化中原石油工程有限公司
技术研发日：2021.05.12
技术公布日：2021.07.30
声明：
“钻井液回收利用方法及负压振动筛与流程” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
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编辑：中冶有色技术网
来源：陕西省能源化工研究院;中石化中原石油工程有限公司
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2024年12月27日 ~ 29日 
