NO344420B1

NO344420B1 - System and method for washing drill cuttings with degassed water

Info

Publication number: NO344420B1
Application number: NO20092704A
Authority: NO
Inventors: Alan Wayne Burkhard
Original assignee: Mi Llc
Priority date: 2006-12-21
Filing date: 2009-07-16
Publication date: 2019-12-02
Also published as: WO2008079978A3; US20080164068A1; GB2461408B; NO20092704L; WO2008079978A2; GB0911801D0; GB2461408A

Description

SYSTEM OG FREMGANGSMÅTE FOR VASKING AV BOREKAKS MED AVGASSET VANN SYSTEM AND PROCEDURE FOR WASHING DRILLING CUTTINGS WITH DEGASSED WATER

TEKNISK OMRÅDE TECHNICAL AREA

Utforminger beskrevet heri angår generelt et system og fremgangsmåte for å rense borekaks. Spesifikt angår utforminger beskrevet heri et system og fremgangsmåte til å rense oljekontaminerte borekaks med et vaskefluid som inneholder avgasset vann. Designs described herein generally relate to a system and method for cleaning drilling cuttings. Specifically, designs described herein relate to a system and method for cleaning oil-contaminated drill cuttings with a washing fluid containing degassed water.

BAKGRUNN BACKGROUND

Når det bores brønner i jordformasjoner blir det dannet borekaks. Dette er, idet et borehode pulveriserer eller skraper jordformasjonen på bunnen av borehullet, små stykker av formasjon som løsnes ved skjæreaksjonen til tennene på borekronen og som etterlates. Borefluid som sirkulerer gjennom overflate- og bunnhullet frakter de faste partiklene av stein og formasjon til overflaten. Fluidet som tømmes ut av borehullet fra ringrommet er en slurry av borekaks i borefluidet. Borekakset blir fjernet før borefluidet kan resirkuleres. When wells are drilled in soil formations, cuttings are formed. These are, as a drill head pulverizes or scrapes the soil formation at the bottom of the borehole, small pieces of formation that are dislodged by the cutting action of the teeth of the drill bit and are left behind. Drilling fluid circulating through the surface and downhole carries the solid particles of rock and formation to the surface. The fluid that is emptied out of the borehole from the annulus is a slurry of drilling cuttings in the drilling fluid. The cuttings are removed before the drilling fluid can be recycled.

Typisk er borekaks som blir overført til overflaten kontaminert med olje eller oljebasert borefluid og må derfor renses for en miljømessig sikker fjerning. Uten rensing av slikt oljekontaminert borekaks må borekakset bli transportert fra offshoreriggen til en landbasert avfallfasilitet, noe som kan øke de totale kostnadene ved oljeproduksjonen. Typically, drilling cuttings that are transferred to the surface are contaminated with oil or oil-based drilling fluid and must therefore be cleaned for an environmentally safe removal. Without cleaning such oil-contaminated cuttings, the cuttings must be transported from the offshore rig to a land-based waste facility, which can increase the total costs of oil production.

En mengde systemer og teknikker er blitt utviklet for å rense oljeaktige kontaminanter fra borekaks. I ett eksempel blir oljen brent vekk fra borekakset ved en termisk fremgangsmåte. I et annet eksempel blir oljen renset ved å benytte løsningsmidler eller detergenter. Disse konvensjonelle fremgangsmåtene kan imidlertid forårsake andre miljøproblemer som et resultat av de anvendte kjemikalier eller brent olje. Videre kan de konvensjonelle fremgangsmåtene bli kostbare fordi de krever fjerning av kjemikalier og/eller transport av borekaks til en landbasert lokalisering. A number of systems and techniques have been developed to clean oily contaminants from drilling cuttings. In one example, the oil is burned away from the cuttings by a thermal process. In another example, the oil is cleaned by using solvents or detergents. However, these conventional methods can cause other environmental problems as a result of the chemicals used or oil burned. Furthermore, the conventional methods can become expensive because they require the removal of chemicals and/or the transport of drilling cuttings to a land-based location.

Patent US4,696,353 beskriver et kjent borekaksrensesystem. Patent US4,696,353 describes a known cuttings cleaning system.

Følgelig eksisterer det et behov for et forbedret system og fremgangsmåte for sikker rensing av oljekontaminert borekaks før bortkasting. Accordingly, a need exists for an improved system and method for safely cleaning oil-contaminated drill cuttings prior to disposal.

OPPSUMMERING SUMMARY

Oppfinnelsen defineres av de selvstendige krav. De avhengige krav definerer fordelaktige utførelsesformer. The invention is defined by the independent claims. The dependent claims define advantageous embodiments.

I ett aspekt angår utforminger beskrevet heri et system for å rense borekaks, hvor systemet inkluderer en avgassingsmodul konfigurert til hovedsakelig å avgasse vann; en vaskemodul i fluid kommunikasjon med avgassingsmodulen konfigurert til å vaske borekaks med et vaskefluid som inneholder det avgassede vannet; en gassmodul i fluid kommunikasjon med vaskemodulen konfigurert til å gasse vaskefluidet; og en oljefjernemodul i fluid kommunikasjon med gassemodulen konfigurert til å separere oljekontaminanter fra det gassede vaskefluidet. In one aspect, embodiments described herein relate to a system for cleaning drill cuttings, the system including a degassing module configured to predominantly degas water; a washing module in fluid communication with the degassing module configured to wash drill cuttings with a washing fluid containing the degassed water; a gas module in fluid communication with the wash module configured to gas the wash fluid; and an oil removal module in fluid communication with the gas module configured to separate oil contaminants from the gasified washing fluid.

I et annet aspekt angår utforminger beskrevet heri en fremgangsmåte til å rense borekaks, hvor fremgangsmåten inkluderer hovedsakelig å avgasse vann; vaske borekaks med et vaskefluid som inneholder det avgassede vannet; gasse vaskefluidet; og separere oljekontaminanter fra det gassede vaskefluidet. In another aspect, embodiments described herein relate to a method of cleaning drill cuttings, the method including substantially degassing water; washing drill cuttings with a washing fluid containing the degassed water; gas the washing fluid; and separating oil contaminants from the aerated wash fluid.

Andre aspekter og fordeler med oppfinnelsen vil være klart fra følgende beskrivelse og de vedlagte krav. Other aspects and advantages of the invention will be clear from the following description and the appended claims.

KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Fig.1 viser et vaskesystem ifølge en utforming beskrevet heri. Fig.1 shows a washing system according to a design described here.

Fig.2 viser en avgassingsmodul ifølge en utforming beskrevet heri. Fig.2 shows a degassing module according to a design described herein.

Fig.3A-3E viser vaskemoduler ifølge utforminger beskrevet heri. Fig. 3A-3E show washing modules according to designs described herein.

Fig.4 viser en gassemodul ifølge en utforming beskrevet heri. Fig.4 shows a gas module according to a design described herein.

Fig.5 viser en oljefjerningsmodul i henhold til en utforming beskrevet heri. Fig.5 shows an oil removal module according to a design described herein.

Fig.6 viser en modul for fjerning og filtrering av faststoffer ifølge en utforming beskrevet heri. Fig.6 shows a module for removing and filtering solids according to a design described herein.

DETALJERT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE DETAILED DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

I ett aspekt angår utformingene beskrevet heri et system og en fremgangsmåte til å rense borekaks. I et annet aspekt angår utforminger beskrevet heri et system og fremgangsmåte til å rense oljekontaminert borekaks med et vaskefluid som inneholder avgasset vann. In one aspect, the designs described herein relate to a system and method for cleaning drill cuttings. In another aspect, designs described herein relate to a system and method for cleaning oil-contaminated drilling cuttings with a washing fluid containing degassed water.

Vann som er blitt eksponert for luft inneholder typisk ekvivalenten til flere fulle teskjeer av oppløst gass pr. liter. Ved å fjerne slike gasser inneholdt i vannet, kan vannet bli blandbart med olje. Det vil si hvis gassene som er oppløst i vannet blir fjernet, vil vannet spontant blandes med olje. I denne hensikt har Pashley et al. vist at olje og vann blandes spontant for å danne en uklar emulsjon når nesten alle gassene er blitt fjernet fra vann-olje-blandingen ved gjentagende avpumping av gassene (se Pashley, R.M. et al., J. Phys. Chem. B 109, sidene 1231-1238 (2005), se også http://www.nature.com/news/2005/050124/full/050124-3.html). Water that has been exposed to air typically contains the equivalent of several full teaspoons of dissolved gas per litres. By removing such gases contained in the water, the water can become miscible with oil. That is, if the gases dissolved in the water are removed, the water will spontaneously mix with oil. To this end, Pashley et al. showed that oil and water mix spontaneously to form a cloudy emulsion when nearly all the gases have been removed from the water-oil mixture by repeated pumping of the gases (see Pashley, R.M. et al., J. Phys. Chem. B 109, pp 1231-1238 (2005), see also http://www.nature.com/news/2005/050124/full/050124-3.html).

I én eller flere utforminger beskrevet heri blir borekaks som har oljeaktige kontaminanter på seg renset med vaskefluid som inneholdt avgasset vann, som er oljeløselig. In one or more designs described herein, drilling cuttings that have oily contaminants on them are cleaned with washing fluid that contains degassed water, which is oil soluble.

Vaskefluidet kan også inneholde tilsetninger, så som korrosjonsinhibitorer, jernkontrollmidler, og andre vaskevæsker i tillegg til avgasset vann. Etter vasking går vaskefluidet gjennom en gassemodul for å blande inn gasser, for derved å gjenvinne oljeuløseligheten til normalt vann. Oljeaktige kontaminanter som blir separerbare fra vaskefluidet blir fjernet ved videre prosessering. The washing fluid may also contain additives, such as corrosion inhibitors, iron control agents, and other washing fluids in addition to degassed water. After washing, the washing fluid passes through a gas module to mix in gases, thereby regaining the oil insolubility of normal water. Oily contaminants that become separable from the washing fluid are removed by further processing.

Prosessoversikt Process overview

Fig. 1 viser et system i henhold til én utforming beskrevet heri. I denne utformingen reduserer en avgassingsmodul 110 mengden av oppløste og innblandede gasser fra vannet. Vann 101 innføres i avgassingsmodul 110 og etter avgassingsoperasjoner transporteres det ut av avgassingsmodul 110 som avgasset vann. Tilsetninger 113 så som surfaktanter, detergenter, løsningsmidler, korrosjonsinhibitorer, jernkontrollmidler og andre vaskevæsker som assisterer i vasking av oljeaktige kontaminanter kan blandes inn i det avgassede vannet for å danne et vaskefluid 111. Vaskefluidet 111 som inneholder avgasset vann blir pumpet til en vaskemodul 140. Fig. 1 shows a system according to one design described herein. In this design, a degassing module 110 reduces the amount of dissolved and mixed gases from the water. Water 101 is introduced into degassing module 110 and after degassing operations it is transported out of degassing module 110 as degassed water. Additives 113 such as surfactants, detergents, solvents, corrosion inhibitors, iron control agents and other washing fluids that assist in washing oily contaminants can be mixed into the degassed water to form a washing fluid 111. The washing fluid 111 containing degassed water is pumped to a washing module 140.

Vaskemodulen 140 er konstruert for å fjerne oljeaktige kontaminanter og borekaks 112. I én eller flere utforminger kan borekaks 112 utsettes for et preliminært separasjonstrinn for å skille borekaks fra prosessfluider før det mates til vaskemodulen 140. I et slikt separasjonstrinn blir borekaks og andre faste partikler fjernet fra prosessfluidet ved å bruke en skallrister, vibrerende separator, etc. I vaskemodulen 140 kan forskjellige funksjoner for å fjerne oljeaktige kontaminanter fra borekaks 112 utføres. Vasking kan utføres i en porsjonsprosess, en kontinuerlig prosess eller en kombinasjon derav. F.eks. kan i én utforming borekaks 112 senkes ned i vaskefluid 111 eller passere gjennom en strøm av vaskefluider 111. I noen utforminger kan vasking bli assistert av en risteanordning, en vibrator, en roterende anordning, skovler, en varmeanordning, eller andre lignende anordninger kjent på området. F.eks. kan i én utforming en medfølgende risteanordning og varmeanordning riste og varme en tank som inneholder avgasset vann og borekaks for å fremme vasking. I vaskemodulen 140 kan en separator så som en sentrifuge (ikke vist) installeres for å skille borekaks som inneholder faststoffer fra det gjenværende fluidet. The wash module 140 is designed to remove oily contaminants and drill cuttings 112. In one or more embodiments, drill cuttings 112 may be subjected to a preliminary separation step to separate drill cuttings from process fluids before being fed to the wash module 140. In such a separation step, drill cuttings and other solid particles are removed from the process fluid using a shell shaker, vibrating separator, etc. In the washing module 140, various functions to remove oily contaminants from the cuttings 112 can be performed. Washing can be carried out in a batch process, a continuous process or a combination thereof. E.g. In one design, drill cuttings 112 can be immersed in washing fluid 111 or passed through a stream of washing fluid 111. In some designs, washing can be assisted by a shaking device, a vibrator, a rotating device, paddles, a heating device, or other similar devices known in the field . E.g. In one design, an accompanying shaking device and heating device can shake and heat a tank containing degassed water and drill cuttings to promote washing. In the washing module 140, a separator such as a centrifuge (not shown) can be installed to separate drilling cuttings containing solids from the remaining fluid.

Deretter blir et vaskefluid 141 som inkluderer oljeaktige kontaminanter som passerer gjennom vaskemodulen 140 matet til en gassemodul Next, a wash fluid 141 that includes oily contaminants passing through the wash module 140 is fed to a gas module

170 for å blande gasser inn i vaskefluidet 141, for derved å konvertere det oljeløselige avgassede vannet i vaskefluidet 141 til oljeuløselig vann. For å gjøre avgasset vann oljeuløselig kan gasser injiseres i gassmodul 170. Eksempler på gasser som kan injiseres inkluderer, men er ikke begrenset til oksygen, nitrogen, karbondioksid, argon, helium, hydrogen, neon, krypton, nitrogenoksid og hydrokarbongasser så som metan, etan, propan og butan. I én utforming blir lufting (dvs. prosessen å oppløse luft i en væske) utført i gassemodulen 170. Gasser kan injiseres ved enhver fremgangsmåte kjent på området. Gassbobler kan dannes f.eks. ved en lufteanordning som bruker en porøs slange. Gassbobler blir injisert over en forutbestemt tid slik at vannet i vaskefluidet 141 blandes tilstrekkelig med gasser for å gjenvinne lipofobisiteten. I én utforming kan bobler injiseres i vaskefluidet 141 for 1 min., 2 min. eller flere min. I en annen utforming kan bobler injiseres i vaskefluidet i 1 time, 2 timer eller flere timer. En med vanlig kunnskap på området vil forstå at tidsmengden som er valgt for injeksjon av bobler i vaskefluidet kan velges basert på et utvalg av faktorer, f.eks. mengden av vaskefluid 141 i gassemodulen 170 eller mengden av oljeaktige kontaminanter i vaskefluidet 141, og begrenser ikke området til utformingene beskrevet heri. 170 to mix gases into the washing fluid 141, thereby converting the oil-soluble degassed water in the washing fluid 141 into oil-insoluble water. To make degassed water oil-insoluble, gases can be injected into gas module 170. Examples of gases that can be injected include, but are not limited to, oxygen, nitrogen, carbon dioxide, argon, helium, hydrogen, neon, krypton, nitrous oxide and hydrocarbon gases such as methane, ethane , propane and butane. In one embodiment, aeration (ie, the process of dissolving air in a liquid) is performed in the gas module 170. Gases can be injected by any method known in the art. Gas bubbles can form, e.g. by an aeration device using a porous hose. Gas bubbles are injected over a predetermined time so that the water in the washing fluid 141 is sufficiently mixed with gases to regain the lipophobicity. In one design, bubbles can be injected into the wash fluid 141 for 1 min., 2 min. or more min. In another design, bubbles can be injected into the washing fluid for 1 hour, 2 hours or several hours. One of ordinary skill in the art will understand that the amount of time chosen for injecting bubbles into the wash fluid can be chosen based on a selection of factors, e.g. the amount of washing fluid 141 in the gas module 170 or the amount of oily contaminants in the washing fluid 141, and does not limit the range to the designs described herein.

I noen utforminger blir et gasset vaskefluid 171 fra gassemodulen 170 matet inn i en oljefjerningsmodul 180 for å fjerne oljen i vaskefluidet 171. I én utforming kan oljefjerningsmodulen 180 inkludere en koalesenstank for fjerning av olje fra vaskefluidet 171 og en flokkuleringstank for fluidflokkulering. Gjenvunnet olje fra koalesenstanken kan sendes til en mellomlastebeholder (IBC) for lagring eller sendt via rør direkte til klienten. Deretter strømmer vaskefluidet 171 gjennom oljefjerningsmodul 180, et oljefjernet vaskefluid 181 fra oljefjerningsmodulen 180 kan overføres til en fjernemodul for faststoffer 190 for å separere faststoffer som er igjen i vaskefluidet 181. Faststoffer 192 fjernet i modulen for fjerning av faststoffer 190 og vaskefluider 191, 191’ når faststoffene er fjernet kan overføres til ytterligere prosessering, bortkasting eller gjenbruk, som vil beskrives mer detaljert. In some embodiments, a gassed wash fluid 171 from the gas module 170 is fed into an oil removal module 180 to remove the oil in the wash fluid 171. In one embodiment, the oil removal module 180 may include a coalescence tank for removing oil from the wash fluid 171 and a flocculation tank for fluid flocculation. Recovered oil from the coalesence tank can be sent to an intermediate cargo container (IBC) for storage or sent via pipe directly to the client. Then the washing fluid 171 flows through the oil removal module 180, an oil removed washing fluid 181 from the oil removal module 180 can be transferred to a solids removal module 190 to separate solids remaining in the washing fluid 181. Solids 192 removed in the solids removal module 190 and washing fluids 191, 191' once the solids have been removed can be transferred to further processing, disposal or reuse, which will be described in more detail.

Avgassingsmodul Degassing module

Vist i fig.2 er en avgassingsmodul 210 i henhold til én utforming av oppfinnelsen. Shown in Fig.2 is a degassing module 210 according to one embodiment of the invention.

Avgassingsmodulen 210 er konfigurert til å redusere mengden av oppløst og innblandet gass fra vann 201 slik at vannet 201 kan bli oljeløselig. Vannet 201 kan overføres fra f.eks. et reservoar eller en annen modul. Vannet 201 kan f.eks. være sjøvann, ferskvann, destillert vann, eller blanding derav. I én utforming omfatter avgassingsmodul 210 en tank 220, hvori det utføres avgassing for å redusere mengden av løste og innblandede gasser i vannet. Avgassingsmodulen 210 kan kobles til en ventilasjonstilførselsmodul (ikke vist) for ventilasjon av avgassingsmodul 210. Mens avgassingsprosessen beskrevet heri blir utført i én modul, avgassingsmodul 210, vil én med vanlig kunnskap på området kunne forstå at avgassingsprosessen kan anbringes i to eller flere moduler. The degassing module 210 is configured to reduce the amount of dissolved and mixed gas from water 201 so that the water 201 can become oil-soluble. The water 201 can be transferred from e.g. a reservoir or other module. The water 201 can e.g. be seawater, fresh water, distilled water, or a mixture thereof. In one design, degassing module 210 comprises a tank 220, in which degassing is carried out to reduce the amount of dissolved and mixed gases in the water. The degassing module 210 can be connected to a ventilation supply module (not shown) for ventilation of degassing module 210. While the degassing process described herein is carried out in one module, degassing module 210, one of ordinary skill in the field will understand that the degassing process can be placed in two or more modules.

I én utforming kan avgassingsmodul 210 renses for noen minutter, så som ca.10 min., før funksjon. I én utforming strømmer ventilasjonsluft gjennom avgassingsmodul 210. Ventilasjonsluft kan tilføres avgassingsmodul 210 fra en ventilasjonstilførselsmodul (ikke vist). I tillegg kan tank 220 omfatte en pH-analysator (ikke vist) som overvåker pH-verdien i vannet i tank 220. Tanken 220 kan videre omfatte en mekanisk avgasser 226. I denne utformingen passerer vannet 201 gjennom den mekaniske avgasser 226, hvori sentrifugalkraft blir utøvd på vannet 201. Sentrifugalkraften til den mekaniske avgasser 226 ganger opp kraften som virker på de innblandede gassbobler, f.eks. nitrogen og oksygen, for å øke oppdriften til gassboblene, for derved å frigjøre en mengde av innblandede gassbobler fra vannet. Økningen i oppdriften til gassboblene akselererer boblestigehastigheten. Idet boblene stiger mot overflaten unnslipper de vannet. En med vanlig kunnskap på området vil forstå at enhver anordning kjent på området som vil utvise en sentrifugalkraft på fluider, for derved å redusere mengden av innblandede eller løste gasser i vannet, kan anvendes. In one design, degassing module 210 can be purged for a few minutes, such as about 10 min., before operation. In one design, ventilation air flows through degassing module 210. Ventilation air may be supplied to degassing module 210 from a ventilation supply module (not shown). In addition, tank 220 may comprise a pH analyzer (not shown) which monitors the pH value in the water in tank 220. The tank 220 may further comprise a mechanical degasser 226. In this design, the water 201 passes through the mechanical degasser 226, in which centrifugal force is exerted on the water 201. The centrifugal force of the mechanical degasser 226 times the force acting on the intermixed gas bubbles, e.g. nitrogen and oxygen, to increase the buoyancy of the gas bubbles, thereby releasing a quantity of mixed gas bubbles from the water. The increase in the buoyancy of the gas bubbles accelerates the bubble rise rate. As the bubbles rise to the surface, they escape the water. One with ordinary knowledge in the field will understand that any device known in the field which will exert a centrifugal force on fluids, thereby reducing the amount of mixed or dissolved gases in the water, can be used.

En kommersielt tilgjengelig avgasser som kan være nyttig i denne anvendelse er en MI SWACO<�>CD-1400, tilgjengelig fra M-I, LLC (Houston, Texas). Den mekaniske avgasser 226 kan kobles til tank 220. Vannet passerer gjennom den mekaniske avgasser 226, hvori en sentrifugalkraft blir utøvd på vannet for å fremme fjerning av innblandede gasser fra vannet. Den mekaniske avgasser 226 kan kontrolleres av en programmerbar logisk kontrollanordning (PLC) 223a so0m aktiverer den mekaniske avgasser 226 med én gang nivået av vann i tanken 220 når et forutbestemt nivå for sikker operasjon av den mekaniske avgasser 226. Minst én vifte 224, 225 kan kobles til den mekaniske avgasser 226 for å ekstrahere gass fjernet fra vannet. I én utforming kan innblandet gass fjernes og sendes til en gassbehandlingsmodul (ikke vist), en lagringsanordning (ikke vist), eller frigjort i luften. A commercially available degasser that may be useful in this application is an MI SWACO<�>CD-1400, available from M-I, LLC (Houston, Texas). The mechanical degasser 226 can be connected to tank 220. The water passes through the mechanical degasser 226, in which a centrifugal force is exerted on the water to promote the removal of entrained gases from the water. The mechanical deaerator 226 can be controlled by a programmable logic controller (PLC) 223a so0m activates the mechanical deaerator 226 once the level of water in the tank 220 reaches a predetermined level for safe operation of the mechanical deaerator 226. At least one fan 224, 225 can is connected to the mechanical degasser 226 to extract gas removed from the water. In one embodiment, entrained gas may be removed and sent to a gas processing module (not shown), a storage device (not shown), or released into the air.

I én utforming omfatter avgassingsmodul 210 fluidprøvetakere 237 som ekstraherer prøver av vannet. I denne utforming omfatter avgassingsmodul 210 videre måling av innblandet gass. Måling av innblandet gass 236 kan være ved enhver kjent anordning for å måle mengden av gasser innblandet i væske. F.eks. kan måling 236 av den innblandede gass måle gasser innblandet i vannet ved å trekke ut et forutbestemt volum av vann og bestemme vekten til vannet. Alternativt kan måleanordning 236 for innblandet gass ta en prøve med forutbestemt vekt av vannet og bestemme vannets volum. De som har vanlig kunnskap på området vil forstå at målingen også kan skje på en kontinuerlig måte. F.eks. kan innblandet gass bestemmes ved å måle utgangsstrømmer fra avgassingsmodul 210 ved å bruke en sporstoffortynnet teknikk. In one design, degassing module 210 includes fluid samplers 237 that extract samples of the water. In this design, degassing module 210 also includes measurement of mixed gas. Measurement of mixed gas 236 can be by any known device for measuring the amount of gases mixed in liquid. E.g. measurement 236 of the entrained gas can measure gases entrained in the water by withdrawing a predetermined volume of water and determining the weight of the water. Alternatively, measuring device 236 for mixed gas can take a sample with a predetermined weight of the water and determine the volume of the water. Those who have ordinary knowledge in the area will understand that the measurement can also take place in a continuous manner. E.g. entrained gas can be determined by measuring output currents from degassing module 210 using a tracer dilution technique.

Når konsentrasjonen av innblandet gass i vannet har nådd en forutbestemt konsentrasjon kan vannet overføres eller strømmes til en annen modul, f.eks. en vaskemodul (beskrevet i ytterligere detalj nedenfor med referanse til fig.3A-3E). I én utforming kan en overføringspumpe 234, f.eks. en lav skjærspennings rotasjonspumpe kobles til avgassingstank 220 og overføre det avgassede vannet til vaskemodulen (ikke vist). I denne utforming kan en PLC i vaskemodulen (ikke vist) kontrollere eller regulere pumpeoperasjonen. I én utforming kan et ventilarrangement 235 kobles til rørledningen mellom avgassingstank 220 og vaskemodulen (ikke vist) som omdirigerer vannet tilbake ved 223 til avgassingstank 220 for å regulere strøm av vann til vaskemodulen (ikke vist) og videre nedstrøms. I én utforming kan vannstrømmen mellom avgassingstank 220 og vaskemodulen (ikke vist) opprettholdes med en hastighet på ca.210 gpm. En med vanlig kunnskap på området vil imidlertid forstå at enhver strømhastighet kan anvendes uten å avvike fra utformingene beskrevet heri. When the concentration of mixed gas in the water has reached a predetermined concentration, the water can be transferred or flowed to another module, e.g. a washing module (described in further detail below with reference to Figs. 3A-3E). In one design, a transfer pump 234, e.g. a low shear stress rotary pump is connected to degassing tank 220 and transfer the degassed water to the washing module (not shown). In this design, a PLC in the washing module (not shown) can control or regulate the pump operation. In one design, a valve arrangement 235 may be connected to the pipeline between the degassing tank 220 and the washing module (not shown) which redirects the water back at 223 to the degassing tank 220 to regulate the flow of water to the washing module (not shown) and further downstream. In one design, the water flow between degassing tank 220 and the washing module (not shown) can be maintained at a rate of approximately 210 gpm. However, someone with ordinary knowledge in the area will understand that any flow rate can be used without deviating from the designs described herein.

Vaskemodul Washing module

Fig. 3A illustrerer en vaskemodul 341 i henhold til én utforming av oppfinnelsen. Fig. 3A illustrates a washing module 341 according to one embodiment of the invention.

Borekaks 312 plasseres i en vaskebeholder 346 for å fjerne eller redusere oljekontaminanter. I én utforming kan borekaks 312 gjenvinnes fra prosessfluidene gjennom tidligere separasjonsprosedyrer. Et vaskefluid 311 som inneholder avgasset vann, som kan pumpes fra en tidligere avgassingsanordning så som avgassingsmodul 210 i fig.2, blir matet til skyllere 343 og skylt på borekaks 312 for å vaske oljeaktige kontaminanter fra borekakset 312. Etter en forutbestemt vasketid blir det vaskede borekakset separert fra fluidene (dvs. vaskefluid og olje). I én utforming kan vasking av borekaks 312 utføres i 1 min., 2 min. eller flere min. I en annen utforming kan vasking av borekaks 312 utføres i 1 time, 2 timer eller flere timer. En med vanlig kunnskap på området vil forstå at mengden av tid selektert for vasking av borekaks 312 kan selekteres basert på et utvalg av faktorer, f.eks. mengde av borekaks 312 i vaskemodul 341 eller mengden av oljeaktige kontaminanter på borekakset 312, og begrenser ikke området til utformingene beskrevet heri. Drill cuttings 312 are placed in a wash container 346 to remove or reduce oil contaminants. In one embodiment, drill cuttings 312 can be recovered from the process fluids through previous separation procedures. A washing fluid 311 containing degassed water, which can be pumped from a previous degassing device such as degassing module 210 in Fig.2, is fed to rinsers 343 and rinsed on drilling cuttings 312 to wash oily contaminants from drilling cuttings 312. After a predetermined washing time, the washed the drill cuttings separated from the fluids (i.e. washing fluid and oil). In one design, drilling cuttings 312 can be washed in 1 min., 2 min. or more min. In another design, washing of drilling cuttings 312 can be carried out for 1 hour, 2 hours or several hours. One of ordinary skill in the art will understand that the amount of time selected for washing drilling cuttings 312 can be selected based on a selection of factors, e.g. amount of drilling cuttings 312 in washing module 341 or the amount of oily contaminants on the drilling cuttings 312, and does not limit the range to the designs described herein.

I én utforming kan det vaskede borekakset fjernes med en sentrifuge (ikke vist) som kan kobles til vaskebeholder 346. I en annen utforming kan rengjorte borekaks forbli i vaskebeholder 346 mens vaskefluidet 311 som inneholder avgasset vann og oljeaktige kontaminanter som er fjernet fra borekakset blir fjernet fra vaskebeholder 346. F.eks. kan fluidene dreneres gjennom perforerte hull (ikke vist) som kan dannes i bunnen av vaskebeholder 436 og gjenvinnes deretter. Alternativt kan fluidene pumpes ut av vaskebeholder 346 og mates til et påfølgende trinn. Gjenvunnet borekaks kan det tas prøve av og bortkastes eller det kan utsettes for ytterligere rensing før bortkasting. I denne utformingen blir vaskefluid 311 som inneholder avgasset vann overført til en gassemodul etter vasking. In one design, the washed drill cuttings may be removed by a centrifuge (not shown) which may be connected to the wash tank 346. In another design, cleaned drill cuttings may remain in the wash tank 346 while the wash fluid 311 containing degassed water and oily contaminants removed from the drill cuttings is removed from washing container 346. E.g. the fluids can be drained through perforated holes (not shown) which can be formed in the bottom of wash container 436 and then recovered. Alternatively, the fluids can be pumped out of wash container 346 and fed to a subsequent step. Recovered drilling cuttings can be sampled and discarded or it can be subjected to further cleaning before disposal. In this design, washing fluid 311 containing degassed water is transferred to a gas module after washing.

Fig.3B viser en vaskemodul 342 i henhold til en annen utforming. Drillspon 312 som skal vaskes blir plassert i en vasketank 347 og et vaskefluid 311 som inneholder avgasset vann blir matet til vasketanken 347. I denne utformingen kan vaskingen fremmes med en medfølgende risteanordning, vibrator, rotator, og/eller varmekilde. F.eks. kan vaskefluid 311 oppvarmes med en varmekilde (ikke vist) tilveiebrakt i vasketank 347, og ristes av en rotasjonsanordning (ikke vist) installert i vasketank 347. Alternativt kan vasketank 347 være en trommel, som roterer og rister vaskefluid 311 og drillspon 312 på innsiden. Etter en forutbestemt tid med vaskeoperasjoner blir borekakset 312 separert fra vaskefluid 311 som inneholder avgasset vann som beskrevet med referanse til fig.3A. Fig.3B shows a washing module 342 according to another design. Drill chips 312 to be washed are placed in a washing tank 347 and a washing fluid 311 containing degassed water is fed to the washing tank 347. In this design, the washing can be promoted with an accompanying shaking device, vibrator, rotator and/or heat source. E.g. wash fluid 311 can be heated with a heat source (not shown) provided in wash tank 347, and shaken by a rotation device (not shown) installed in wash tank 347. Alternatively, wash tank 347 can be a drum, which rotates and shakes wash fluid 311 and drill chips 312 on the inside. After a predetermined time of washing operations, the drill cuttings 312 are separated from washing fluid 311 which contains degassed water as described with reference to Fig. 3A.

Fig.3C illustrerer en vaskemodul 343 i henhold til en annen utforming. I denne utforming beveger borekaks 312 seg på en transportør 355. Transportøren 355 kan inneholde en trådduk for å fremme passering av vaskefluidet 311. Et vaskefluid 311 som inneholder avgasset vann blir matet til matet til skylleanordningene 353 og skylt på borekakset 312 for å vaske oljeaktige kontaminanter fra borekakset 312. Renset borekaks kan etter passering under skylleanordningene 353 gjenvinnes for ytterligere prosessering eller bortkasting mens vaskefluidet 311 som inneholder avgasset vann blir oppsamlet i en samleanordning 356 som er plassert under transportør 355. I denne utforming kan oppsamlet vaskefluid som inneholder avgasset vann deretter overføres til en gassemodul for oljefjerning. Fig.3C illustrates a washing module 343 according to another design. In this design, drill cuttings 312 moves on a conveyor 355. The conveyor 355 may contain a wire cloth to promote the passage of the wash fluid 311. A wash fluid 311 containing degassed water is fed to the feed of the flushing devices 353 and rinsed on the drill cuttings 312 to wash oily contaminants. from the drill cuttings 312. Cleaned drill cuttings can, after passing under the flushing devices 353, be recovered for further processing or disposal, while the washing fluid 311 containing degassed water is collected in a collection device 356 which is placed under conveyor 355. In this design, collected washing fluid containing degassed water can then be transferred to a gas module for oil removal.

Det er i fig.3D viset en vaskemodul 344 i henhold til en annen utforming. I denne utforming blir borekaks 312 nedsenket i og vasket med et vaskefluid 311 som inneholder avgasset vann, idet borekakset 312 beveges kontinuerlig med en transportør 357 gjennom vaskefluidet 311 i et vaskebad 359. Transportøren 357 kan inkludere en trådduk. Som forklart med referanse til fig.3B kan en risteanordning og/eller en varmeanordning følge vaskebadet 359 for å fremme vasking. Vaskefluidet 311 som inneholder avgasset vann kan deretter overføres til en gassemodul for oljefjerning. Fig. 3D shows a washing module 344 according to another design. In this design, drilling cuttings 312 is immersed in and washed with a washing fluid 311 containing degassed water, the drilling cuttings 312 being moved continuously with a conveyor 357 through the washing fluid 311 in a washing bath 359. The conveyor 357 can include a wire cloth. As explained with reference to Fig. 3B, a shaking device and/or a heating device may follow the washing bath 359 to promote washing. The washing fluid 311 containing degassed water can then be transferred to a gas module for oil removal.

Fig.3E viser et tverrsnittsriss av en vaskemodul 345 i henhold til en annen utforming. I denne utforming er borekaks 312 og et vaskefluid 311 som inneholder avgasset vann blandet i en tubulær kanal 360. En skrueanordning 363 installert i den tubulære kanal 360 roterer og beveger borekakset 312 og vaskefluidet 311 forover, for derved å adskille oljeaktige kontaminanter fra borekakset. I en modifisert utforming kan den tubulære kanal 360 konstrueres til å rotere uten skrueanordningen 363, for derved å vaske borekaks med vaskefluidet 311 som inneholder avgasset vann. Fig.3E shows a cross-sectional view of a washing module 345 according to another design. In this design, drill cuttings 312 and a wash fluid 311 containing degassed water are mixed in a tubular channel 360. A screw device 363 installed in the tubular channel 360 rotates and moves the drill cuttings 312 and the wash fluid 311 forward, thereby separating oily contaminants from the drill cuttings. In a modified design, the tubular channel 360 can be constructed to rotate without the screw device 363, thereby washing drilling cuttings with the washing fluid 311 containing degassed water.

Borekaks kan vaskes ved enhver fremgangsmåte kjent på området, og er ikke begrenset heri. En med vanlig kunnskap på området vil forstå at det er tallrike vaskeanordninger kjent på området som kan anvendes til å rense borekaks med avgasset vann. De overnevnte vaskemodulene kan enten brukes separat eller i kombinasjon. F.eks. kan borekaks vaskes ved skylleanordning 343 som vist i fig.3A og deretter vaskes i vasketank 347 som vist i fig.3B. Det skal også bemerkes at hjelpeanordninger så som risteanordning, vibrator, rotasjonsanordning, skovlanordning og varmeanordning kan medfølge enhver av vaskemodulene vist i fig.3A-3E. Drilling cuttings can be washed by any method known in the art, and is not limited herein. Someone with ordinary knowledge in the field will understand that there are numerous washing devices known in the field that can be used to clean drill cuttings with degassed water. The above-mentioned washing modules can either be used separately or in combination. E.g. drilling cuttings can be washed by rinsing device 343 as shown in fig.3A and then washed in washing tank 347 as shown in fig.3B. It should also be noted that auxiliary devices such as shaking device, vibrator, rotation device, shovel device and heating device can accompany any of the washing modules shown in Fig. 3A-3E.

Gassemodul Gas module

Fig.4 illustrerer én utforming av en gassemodul i henhold til utforminger beskrevet heri. Et vaskefluid 471 gjenvunnet fra en tidligere vaskemodul, f.eks. en vasketank, blir matet til en gassetank 470. Ved å injisere gasser inn i vaskefluidet 471 i gassetanken 470, kan det avgassede vann som er inneholdt i vaskefluidet 471 innblandes de injiserte gasser og gjenvinne dens lipofobisitet, for derved å flokkulere oljeaktige kontaminanter. I én utforming kan en lufteanordning 476 plasseres i gassetank 470 som injiserer eller dusjer komprimert luft inn i vaskefluidet 471. I én utforming kan lufteanordning 476 omfatte et skille eller membran som har små perforeringer gjennom hvilke luft blir dusjet. Fig.4 illustrates one design of a gas module according to designs described herein. A washing fluid 471 recovered from a previous washing module, e.g. a wash tank, is fed to a gas tank 470. By injecting gases into the wash fluid 471 in the gas tank 470, the degassed water contained in the wash fluid 471 can mix with the injected gases and regain its lipophobicity, thereby flocculating oily contaminants. In one design, an aeration device 476 can be placed in gas tank 470 which injects or showers compressed air into the washing fluid 471. In one design, aeration device 476 can comprise a partition or membrane that has small perforations through which air is showered.

Membranen kan være fleksibel, så som vevd eller ikke vevd stoff, eller et gummiark eller annen elastomer med perforerte åpninger støpt eller på annen måte dannet derigjennom. Alternativt kan membranen være stiv, f.eks. en fast fritte, som er et legeme med sintrede partikler med fine åpninger mellom partiklene, eller en metalloverflate med fine perforeringer, eller åpninger konstruert med ethvert middel kjent på området. En med vanlig kunnskap på området vil imidlertid forstå at membranen kan konstrueres av ethvert av et antall materialer kjent på området som motstår nedbrytning i vaskefluidet og dannet slik at luft kan dusjes gjennom membranen og inn i fluidet. I tillegg vil en med vanlig kunnskap på området forstå at enhver annen anordning for å injisere luft i tank kan anvendes uten å avvike fra området av utforminger beskrevet heri. The membrane may be flexible, such as woven or nonwoven fabric, or a sheet of rubber or other elastomer with perforated openings molded or otherwise formed therethrough. Alternatively, the membrane can be rigid, e.g. a solid frit, which is a body of sintered particles with fine openings between the particles, or a metal surface with fine perforations, or openings constructed by any means known in the art. However, one of ordinary skill in the art will appreciate that the membrane can be constructed from any of a number of materials known in the art that resist degradation in the washing fluid and formed so that air can be showered through the membrane and into the fluid. In addition, one with ordinary knowledge in the field will understand that any other device for injecting air into the tank can be used without deviating from the range of designs described herein.

Gassing eller luftebehov som skal utføres for hovedsakelig betydelig mengde av tid, slik at vannet i vaskefluidet 471 kan inneholde tilstrekkelige gasser til å gjenvinne lipofobisiteten. I én utforming kan gassing av vaskefluidet 471 utføres i 1 min., 2 min. eller flere minutter. I en annen utforming kan gassing av vaskefluidet 471 utføres i 1 time, 2 timer eller flere timer. En med vanlig kunnskap på området vil forstå at mengden av tid valgt for gassing av vaskefluidet 471 kan selekteres basert på et utvalg av faktorer, f.eks. mengden av vaskefluid 471 i gassetanken 470 eller mengden av oljeaktige kontaminanter i vaskefluidet 471, og begrenser ikke området til utformingene beskrevet heri. Når luft blir injisert ved lufteanordningen 476 i vaskefluidet 471, blir det avgassede vannet i vaskefluidet 471 oljeuløselig og oljekontaminanter flokkulerer. De flokkulerte oljeaktige kontaminantene 478 kan migrere til den øvre overflate til vaskefluidet. I én utforming kan de flokkulerte oljeaktige kontaminantene 478 fjernes via et utløp 477 og dreneres. En med vanlig kunnskap på området vil forstå at enhver fremgangsmåte kjent på området for å fjerne flokkulert olje i vann, f.eks. filtre eller oljefeller, kan anvendes uten å avvike fra området til utformingene beskrevet heri. Etter en forutbestemt gassetid kan det gassede fluidet overføres til en oljefjerningsmodul for ytterligere oljefjerningsoperasjon. Gassing or aeration needs to be performed for a substantially significant amount of time so that the water in the wash fluid 471 can contain sufficient gases to regain lipophobicity. In one design, gassing of the washing fluid 471 can be carried out for 1 min., 2 min. or several minutes. In another design, gassing of the washing fluid 471 can be carried out for 1 hour, 2 hours or several hours. One of ordinary skill in the art will understand that the amount of time selected for gassing the wash fluid 471 can be selected based on a selection of factors, e.g. the amount of washing fluid 471 in the gas tank 470 or the amount of oily contaminants in the washing fluid 471, and does not limit the range to the designs described herein. When air is injected at the air device 476 into the wash fluid 471, the degassed water in the wash fluid 471 becomes oil insoluble and oil contaminants flocculate. The flocculated oily contaminants 478 may migrate to the upper surface of the wash fluid. In one design, the flocculated oily contaminants 478 may be removed via an outlet 477 and drained. One of ordinary skill in the art will appreciate that any method known in the art for removing flocculated oil in water, e.g. filters or oil traps, can be used without deviating from the area of the designs described herein. After a predetermined gassing time, the gassed fluid can be transferred to an oil removal module for further oil removal operation.

Oljefjerningsmodul Oil removal module

Fig.5 viser én utforming av en oljefjerningsmodul 180. I den viste utformingen omfatter oljefjerningsmodul 180 en koalesenstank 442 for fjerning av olje fra det gassede vann og en flokkuleringstank 451 for flokkulering. I én utforming kan et vaskefluid 171 som inneholder gasset vann overføres fra en tidligere modul, f.eks. gassemodul 170. I én utforming kan koalesenstanken 442 omfatte minst én nivåsensor 456 som måler nivået eller volumet til vaskefluidet som er inneholdt i det gassede vannet i koalesenstanken 442. I denne utforming kan en pumpe 445 overføre det gassede vann fra koalesenstanken 442 gjennom en trakt 447 og inn i flokkuleringstanken 451. I én utforming kan flokkuleringskjemikalier tilsettes vaskefluidet i trakten 447. I én utforming kan en overføringspumpe 453 kobles med flokkuleringstank 451 for å overføre gasset vann til en annen modul, f.eks. modulen 190 for fjerning og filtrering av faststoffer. Mens oljefjerningsprosessen beskrevet heri er anbrakt i én modul, oljefjerningsmodul 180, vil én med vanlig kunnskap på området forstå at denne prosessen kan anbringes i to eller flere moduler f.eks. kan koalesenstanken 442 anbringes i én modul, flokkuleringstanken 451 som vist i en andre modul og trakten 447 i en tredje modul. Fig.5 shows one design of an oil removal module 180. In the design shown, oil removal module 180 comprises a coalescence tank 442 for removing oil from the aerated water and a flocculation tank 451 for flocculation. In one design, a washing fluid 171 containing carbonated water can be transferred from a previous module, e.g. gas module 170. In one design, the coalescence tank 442 can include at least one level sensor 456 that measures the level or volume of the washing fluid contained in the carbonated water in the coalescence tank 442. In this design, a pump 445 can transfer the carbonated water from the coalescence tank 442 through a funnel 447 and into the flocculation tank 451. In one design, flocculation chemicals may be added to the wash fluid in the funnel 447. In one design, a transfer pump 453 may be coupled with the flocculation tank 451 to transfer the aerated water to another module, e.g. the module 190 for the removal and filtration of solids. While the oil removal process described herein is housed in one module, oil removal module 180, one of ordinary skill in the field will understand that this process can be housed in two or more modules, e.g. the coalescence tank 442 can be placed in one module, the flocculation tank 451 as shown in a second module and the funnel 447 in a third module.

Som vist innføres vaskefluidet 171 som inneholder gasset vann et første rom 444 i koalesenstanken 442 som har tre rom. En nivåsensor 456 koblet til koalesenstanken 442 måler nivået til gasset vann inneholdt i koalesenstanken 442. I én utforming kan nivåsensor 456 være en vaierrepsensor anbrakt i det første rommet 444 i koalesenstanken 442. Emulsjonsbrytere 469 kan tilsettes vaskefluidet 171 med en pumpe 466 koblet til koalesenstanken 442 for å fremme oljefjerning fra vaskefluidet. Vaskefluidet kan deretter strømme over et koalesensfilter 460 og koalesensoljefeltet 461 som fjerner oljen innblandet i vaskefluidet 171 i et andre rom 463 i koalesenstanken 442. Vaskefluidet 171 i det andre rommet 463 kan deretter strømme gjennom en overløpsanordning 465 inn i et tredje rom 467 i koalesenstanken 442. Olje gjenvunnet fra vaskefluidet i koalesenstanken 442 kan overføres til en IBC for lagring eller sendes gjennom rør for gjenbruk. As shown, the washing fluid 171 containing aerated water is introduced into a first chamber 444 in the coalescence tank 442 which has three chambers. A level sensor 456 connected to the coalescence tank 442 measures the level of aerated water contained in the coalescence tank 442. In one design, the level sensor 456 may be a wire rope sensor located in the first compartment 444 of the coalescence tank 442. Emulsion breakers 469 may be added to the wash fluid 171 with a pump 466 connected to the coalescence tank 442 to promote oil removal from the washing fluid. The washing fluid can then flow over a coalescence filter 460 and the coalescence oil field 461 which removes the oil mixed in the washing fluid 171 in a second room 463 in the coalescence tank 442. The washing fluid 171 in the second room 463 can then flow through an overflow device 465 into a third room 467 in the coalescence tank 442 Oil recovered from the wash fluid in the coalescing tank 442 can be transferred to an IBC for storage or piped for reuse.

I én utforming er vaskefluid fra koalesenstanken 442 pumpet gjennom en trakt 447 med en pumpe 445, f.eks. en sentrifugalpumpe 445 og inn i flokkuleringstanken 451. Idet vaskefluidet blir pumpet gjennom trakten 447 kan flokkulerende kjemikalier, f.eks. bentonitt, tilsettes og blandes med vaskefluider. I én utforming kan de flokkulerende kjemikalier tilsettes manuelt. En med vanlig kunnskap på området vil imidlertid forstå at andre fremgangsmåter for å tilsette flokkuleringskjemikalier til trakten 447 kan anvendes uten å avvike fra området til utformingene beskrevet heri. Vaskefluidet kan deretter strømme inn i flokkuleringstank 451, hvori oppslemmede partikler i vaskefluidet aggregerer, danner et flokkulat eller en masse av fine oppslemmede partikler. En blandeanordning 448 eller rister kan anbringes i flokkuleringstank 451. I én utforming kan det behandlede vaskefluidet fra oljefjernemodul 180 overføres til en annen modul, f.eks. en modul 190 for fjerning av faststoffer, ved overføringspumpe 453 for ytterligere prosessering. In one design, washing fluid from the coalesence tank 442 is pumped through a funnel 447 with a pump 445, e.g. a centrifugal pump 445 and into the flocculation tank 451. As the washing fluid is pumped through the funnel 447, flocculating chemicals, e.g. bentonite, is added and mixed with washing fluids. In one design, the flocculating chemicals can be added manually. However, one with ordinary knowledge in the field will understand that other methods for adding flocculation chemicals to funnel 447 can be used without deviating from the scope of the designs described herein. The washing fluid can then flow into flocculation tank 451, in which suspended particles in the washing fluid aggregate, forming a floc or a mass of fine suspended particles. A mixing device 448 or shaker can be placed in flocculation tank 451. In one design, the treated washing fluid from oil removal module 180 can be transferred to another module, e.g. a solids removal module 190, at transfer pump 453 for further processing.

Modul for fjerning og filtrering av faststoffer Module for removal and filtration of solids

Fig. 6 viser en utforming av modul 190 for fjerning og filtrering av faststoffer. I den viste utforming omfatter modulen 190 for fjerning og filtrering av faststoffer et beltefilter 553 koblet til en oppdemmingsanordning 550 for å fjerne faststoffmaterialer fra et vaskefluid koblet til en lagringstank 554. I denne utforming kan minst én filterboks kobles til lagringstank 554. I én utforming kan et flertall av filterbokser kobles i serie, hvori en første filterboks 556 er koblet til lagringstank 554. Mens prosessene for fjerning og filtrering av faststoffer beskrevet heri er anbrakt i én modul, modul 190 for fjerning og filtrering av faststoffer, vil én med vanlig kunnskap på området forstå at disse to prosessene kan anbringes i separate moduler, f.eks. beltefiltre 554, oppdemmingsanordning 550, og lagringstank 554 kan anbringes i én modul, og et flertall av filterbokser kan anbringes i en andre modul. Fig. 6 shows a design of module 190 for removing and filtering solids. In the design shown, the module 190 for removing and filtering solids comprises a belt filter 553 connected to a containment device 550 to remove solid materials from a washing fluid connected to a storage tank 554. In this design, at least one filter box can be connected to storage tank 554. In one design, a plurality of filter boxes are connected in series, wherein a first filter box 556 is connected to storage tank 554. While the solids removal and filtration processes described herein are housed in one module, solids removal and filtration module 190, one of ordinary skill in the art the area understand that these two processes can be placed in separate modules, e.g. belt filters 554, containment device 550, and storage tank 554 can be placed in one module, and a plurality of filter boxes can be placed in a second module.

I én utforming kan et vaskefluid fra en annen modul, f.eks. modul 170 for fjerning og flokkulering av olje, pumpes gjennom en oppdemmingsanordning 550 koblet med beltefilter 553. I én utforming omfatter beltefilteret 553 en transportør 540 som har et filtermedium 559. I én utforming kan filtermediet 559 omfatte polyester. En med vanlig kunnskap på området vil imidlertid forstå at et filter av ethvert av et utvalg av materialer kan brukes så lenge som det filtrerer ut faststoffmateriale fra vaskefluidet. Idet vaskefluidet strømmer gjennom filtermediet 559, blir faste materialer 557 fjernet fra vaskefluidet og tilbakeholdt på filtermediet 559. Idet vaskefluidet fortsetter å strømme gjennom filtermediet 559, øker mengden av det faste materialet tilbakeholdt på filtermediet 559 og kan blinde eller tette filtermediet 559. Følgelig øker nivået til vaskefluid på filtermediet 559 på grunn av blokkering av strømmen. Et forutbestemt nivå av vaskefluid på filtermediet 559 kan utløse en foroverbevegelse (angitt ved pil C) av transportøren 540 og filtermediet 559. I én utforming kan en sensor 558 detektere nivået til vaskefluid på filtermediet 559. Filtermedium 559 blir transportert ut av oppdemmingsanordningen 550, idet de tilbakeholdte, faste materialene fjernes fra modulen for fjerning og filtrering av faste materialer 190 for bortkasting 192. I én utforming kan en sensor 558 detektere strømningshastigheten til vaskefluidet gjennom filtermediet 559. In one design, a washing fluid from another module, e.g. module 170 for removal and flocculation of oil, is pumped through a containment device 550 connected with a belt filter 553. In one design, the belt filter 553 comprises a conveyor 540 which has a filter medium 559. In one design, the filter medium 559 may comprise polyester. However, one of ordinary skill in the art will appreciate that a filter of any of a variety of materials can be used as long as it filters out solid material from the washing fluid. As the wash fluid flows through the filter media 559, solid materials 557 are removed from the wash fluid and retained on the filter media 559. As the wash fluid continues to flow through the filter media 559, the amount of solid material retained on the filter media 559 increases and can blind or plug the filter media 559. Accordingly, the level increases to washing fluid on the filter media 559 due to blockage of the flow. A predetermined level of washing fluid on the filter medium 559 can trigger a forward movement (indicated by arrow C) of the conveyor 540 and the filter medium 559. In one design, a sensor 558 can detect the level of washing fluid on the filter medium 559. Filter medium 559 is transported out of the containment device 550, the retained solids are removed from the solids removal and filtration module 190 for disposal 192. In one embodiment, a sensor 558 can detect the flow rate of the wash fluid through the filter medium 559.

Vaskefluidet som strømmer gjennom filtermediet 559 i beltefilteret 553 kan deretter strømme inn i en lagringstank 554. Når vaskefluidet når en forutbestemt høyde i lagringstanken 554, kan vaskefluidet overføres ved en pumpe 562, f.eks., med en sentrifugalpumpe, til minst én filterboks hvori faste partikler og hydrokarboner kan fjernes fra vaskefluidet. Hver av den minst ene filterboksen omfatter et filter, f.eks. et sekkefilter eller en filterinnsats. I én utforming blir vaskefluidet pumpet til en første filterboks 556 i en serie av tre filterbokser, hvori den første filterboks 556 er koblet til en andre filterboks 563 og den andre filterboks 563 er koblet til en tredje filterboks 564. I denne utforming kan et flertall av sekkefiltre 565 anbringes i den første filterboks 556 for å fjerne faste partikler fra vaskefluidet. The washing fluid flowing through the filter media 559 in the belt filter 553 can then flow into a storage tank 554. When the washing fluid reaches a predetermined height in the storage tank 554, the washing fluid can be transferred by a pump 562, for example, with a centrifugal pump, to at least one filter box in which solid particles and hydrocarbons can be removed from the washing fluid. Each of the at least one filter box comprises a filter, e.g. a bag filter or a filter insert. In one design, the washing fluid is pumped to a first filter box 556 in a series of three filter boxes, in which the first filter box 556 is connected to a second filter box 563 and the second filter box 563 is connected to a third filter box 564. In this design, a plurality of bag filters 565 are placed in the first filter box 556 to remove solid particles from the washing fluid.

I én utforming kan tre sekkefiltre anbringes i den første filterboks 556 som fjerner faste partikler større enn ca.20 mikron fra vaskefluidet. Vaskefluidet kan deretter strømme gjennom den første filterboks 556 og inn i den andre filterboks 563. Et flertall av filterinnsatser 566 kan anbringes i den andre filterboks 563 for fjerning av faste partikler fra vaskefluidet. I én utforming kan 28 filterinnsatser anbringes i den andre filterboks 563 som fjerner faste partikler større enn ca.10 mikron fra vaskefluidet. Vaskefluidet kan deretter strømme fra den andre filterboks 563 til den tredje filterboks 564. Et flertall av filterinnsatser 566 kan anbringes i den tredje filterboks 564 for å fjerne hydrokarboner fra vaskefluidet. In one design, three bag filters can be placed in the first filter box 556 which removes solid particles larger than about 20 microns from the washing fluid. The washing fluid can then flow through the first filter box 556 and into the second filter box 563. A plurality of filter inserts 566 can be placed in the second filter box 563 to remove solid particles from the washing fluid. In one design, 28 filter inserts can be placed in the second filter box 563 which removes solid particles larger than about 10 microns from the washing fluid. The wash fluid can then flow from the second filter box 563 to the third filter box 564. A plurality of filter inserts 566 can be placed in the third filter box 564 to remove hydrocarbons from the wash fluid.

I én utforming kan 28 filterinnsatser anbringes i den tredje filterboks 564 som fjerner hydrokarboner større enn ca.10 mikron. En med vanlig kunnskap på området vil forstå at antall filterbokser, antall filtre i en filterboks, og størrelsen på partiklene fjernet med hvert filter kan variere uten å avvike fra området til utformingene beskrevet heri. I én utforming kan differensialtrykkomsetteren 567 kobles til hver filterboks for å detektere tetting av filtrene. I denne utforming kan trykkomsetteren 567 signalisere til en operatør hvis filtrene blir tettet slik at filtrene kan renses eller erstattes. Etter at vaskefluidet har strømmet gjennom filterboksene, kan vaskefluid 191 overføres til en annen modul for ytterligere prosessering, bortkasting eller lagring. Alternativt kan vaskefluid 191’ overføres til en avgassingsmodul for gjenbruk. In one design, 28 filter inserts can be placed in the third filter box 564 which removes hydrocarbons larger than about 10 microns. One with ordinary knowledge in the field will understand that the number of filter boxes, the number of filters in a filter box, and the size of the particles removed with each filter can vary without deviating from the range of the designs described herein. In one design, the differential pressure transducer 567 can be connected to each filter box to detect clogging of the filters. In this design, the pressure transducer 567 can signal to an operator if the filters become clogged so that the filters can be cleaned or replaced. After the wash fluid has flowed through the filter boxes, the wash fluid 191 can be transferred to another module for further processing, disposal or storage. Alternatively, washing fluid 191' can be transferred to a degassing module for reuse.

Utforminger beskrevet heri kan inkludere én eller flere av de følgende fordeler. Designs described herein may include one or more of the following advantages.

Utforminger beskrevet heri kan tilveiebringe et effektivt og omgivelsesvennlig system og fremgangsmåte til å rense oljekontaminerte borekaks. Utforminger beskrevet heri anvender et vaskefluid som inneholder avgasset vann for å rense borekaks og derfor redusere behovet for å anvende giftige kjemikalier og løsningsmidler. I tillegg, fordi borekaks renset i henhold til utforminger beskrevet heri kan ha mindre kjemikalier og olje på sin overflate, kan borekaksene bortkastes utenfor kysten uten å forårsake omgivelsesproblemer. Følgelig kan fordeler i kostnader og omgivelsesvennlighet oppnås. Designs described herein can provide an efficient and environmentally friendly system and method for cleaning oil-contaminated drilling cuttings. Designs described herein use a wash fluid containing degassed water to clean drilling cuttings and therefore reduce the need to use toxic chemicals and solvents. In addition, because drilling cuttings cleaned according to designs described herein may have less chemicals and oil on their surface, the drilling cuttings can be disposed offshore without causing environmental problems. Consequently, advantages in cost and environmental friendliness can be achieved.

Mens det i foreliggende beskrivelse er blitt beskrevet med hensyn på et begrenset antall utforminger, vil de med kunnskap på området som er begunstiget med denne beskrivelse forstå at andre utforminger kan konstrueres som ikke avviker fra området til beskrivelsen som beskrevet heri. Følgelig er området i foreliggende beskrivelse bare begrenset av de vedlagte krav. While the present description has been described with regard to a limited number of designs, those with knowledge in the field who benefit from this description will understand that other designs can be constructed which do not deviate from the scope of the description as described herein. Consequently, the scope of the present description is only limited by the attached claims.

Claims

PATENTKRAVPATENT CLAIMS

1. System for å rense borekaks,1. System for cleaning drilling cuttings,

k a r a k t e r i s e r t v e d at det omfatter:characterized by the fact that it includes:

en avgassingsmodul (110, 210) konfigurert til hovedsakelig å avgasse vann; en vaskemodul (140) i fluid kommunikasjon med avgassingsmodulen (110, 210) konfigurert til å vaske borekaks med et vaskefluid som inneholder det avgassede vannet;a degassing module (110, 210) configured to predominantly degas water; a washing module (140) in fluid communication with the degassing module (110, 210) configured to wash drill cuttings with a washing fluid containing the degassed water;

en gassemodul (170) i fluid kommunikasjon med vaskemodulen (140) konfigurert til å gasse vaskefluidet; oga gas module (170) in fluid communication with the wash module (140) configured to gas the wash fluid; and

en oljefjerningsmodul (180) i fluid kommunikasjon med gassemodulen (170) konfigurert til å separere oljeaktige kontaminanter fra det gassede vaskefluidet.an oil removal module (180) in fluid communication with the gas module (170) configured to separate oily contaminants from the aerated wash fluid.

2. System som angitt i krav 1,2. System as stated in claim 1,

k a r a k t e r i s e r t v e d at det ytterligere omfatter en modul for fjerning (190) av faststoffer konfigurert til å separere borekaks fra det gassede vaskefluidet.characterized in that it further comprises a solids removal module (190) configured to separate drilling cuttings from the aerated wash fluid.

3. System som angitt i krav 1,3. System as stated in claim 1,

k a r a k t e r i s e r t v e d at avgassingsmodulen (110) bruker en sentrifugalkraft til å fjerne gasser innblandet i vannet.characterized in that the degassing module (110) uses a centrifugal force to remove gases mixed in the water.

4. System som angitt i krav 1,4. System as stated in claim 1,

k a r a k t e r i s e r t v e d at avgassingsmodulen (210) ytterligere omfatter en mekanisk avgasser (226).characterized in that the degassing module (210) further comprises a mechanical degasser (226).

5. System som angitt i krav 1,5. System as stated in claim 1,

k a r a k t e r i s e r t v e d at borekakset er adskilt fra prosessfluidene før de innføres i vaskemodulen (140).characterized by the fact that the drill cuttings are separated from the process fluids before they are introduced into the washing module (140).

6. System som angitt i krav 1,6. System as stated in claim 1,

k a r a k t e r i s e r t v e d at gassemodulen (170) omfatter en lufteanordning.characterized in that the gas module (170) includes a venting device.

7. System som angitt i krav 1,7. System as stated in claim 1,

k a r a k t e r i s e r t v e d at borekakset passerer gjennom en strøm av vaskefluid i vaskemodulen (140).characterized by the fact that the drill cuttings pass through a stream of washing fluid in the washing module (140).

8. System som angitt i krav 1,8. System as stated in claim 1,

k a r a k t e r i s e r t v e d at borekakset er nedsenket i vaskefluid i vaskemodulen c h a r a c t e r i s t h a t the drill cuttings are immersed in washing fluid in the washing module

9. System som angitt i krav 1,9. System as stated in claim 1,

k a r a k t e r i s e r t v e d at vaskemodulen (140) ytterligere omfatter minst én som er valgt fra gruppen som består av en rister, en vibrator, en rotator og en varmeanordning.characterized in that the washing module (140) further comprises at least one selected from the group consisting of a shaker, a vibrator, a rotator and a heating device.

10. System som angitt i krav 1,10. System as stated in claim 1,

k a r a k t e r i s e r t v e d at vaskemodulen (140) er koblet til en separator for å fjerne borekaks fra vaskefluidet.characterized by the fact that the washing module (140) is connected to a separator to remove drilling cuttings from the washing fluid.

11. Fremgangsmåte til å rense borekaks,11. Procedure for cleaning drilling cuttings,

k a r a k t e r i s e r t v e d at den omfatter:characterized by the fact that it includes:

hovedsakelig å avgasse vann;mainly to degas water;

å vaske borekaks med et vaskefluid som inneholder det avgassede vann;washing drill cuttings with a washing fluid containing the degassed water;

å gasse vaskefluidet; oggassing the washing fluid; and

å separere oljeaktige kontaminanter fra det gassede vaskefluid.to separate oily contaminants from the aerated washing fluid.

12. Fremgangsmåte som angitt i krav 11,12. Procedure as stated in claim 11,

k a r a k t e r i s e r t v e d at separeringen omfatter flokkulering av de oljeaktige kontaminantene.characterized in that the separation includes flocculation of the oily contaminants.

13. Fremgangsmåte som angitt i krav 11,13. Procedure as stated in claim 11,

k a r a k t e r i s e r t v e d at avgassingen omfatter å utøve en sentrifugalkraft på gassene innblandet i vannet.characterized by the fact that degassing involves exerting a centrifugal force on the gases mixed in the water.

14. Fremgangsmåte som angitt i krav 11,14. Procedure as specified in claim 11,

k a r a k t e r i s e r t v e d at avgassingen blir utført med en mekanisk avgasser (226).characterized in that the degassing is carried out with a mechanical degasser (226).

15. Fremgangsmåte som angitt i krav 11,15. Procedure as stated in claim 11,

k a r a k t e r i s e r t v e d at borekakset blir separert fra prosessfluidene før vaskingen.characterized by the fact that the cuttings are separated from the process fluids before washing.

16. Fremgangsmåte som angitt i krav 11,16. Procedure as specified in claim 11,

k a r a k t e r i s e r t v e d at gassingen omfatter gjennomlufting av vaskefluidet.is characterized by the fact that the gassing includes aeration of the washing fluid.

17. Fremgangsmåte som angitt i krav 11,17. Procedure as stated in claim 11,

k a r a k t e r i s e r t v e d at vaskingen omfatter å la borekakset passere gjennom en strøm av vaskefluidet.characterized in that the washing involves letting the drill cuttings pass through a stream of the washing fluid.

18. Fremgangsmåte som angitt i krav 11,18. Procedure as stated in claim 11,

k a r a k t e r i s e r t v e d at vaskingen omfatter nedsenking av borekaks i vaskefluidet.is characterized by the fact that the washing includes the immersion of drilling cuttings in the washing fluid.

19. Fremgangsmåte som angitt i krav 11,19. Procedure as stated in claim 11,

k a r a k t e r i s e r t v e d at vaskingen blir assistert av minst én valgt fra gruppen som består av en rister, en vibrator, en rotator og en varmeanordning.characterized in that the washing is assisted by at least one selected from the group consisting of a shaker, a vibrator, a rotator and a heating device.

20. Fremgangsmåte som angitt i krav 11,20. Procedure as stated in claim 11,

k a r a k t e r i s e r t v e d at den ytterligere omfatter å separere borekaks fra vaskefluidet etter vaskingen ved å bruke en separator.characterized by the fact that it further comprises separating drill cuttings from the washing fluid after the washing by using a separator.