清洗分散的固体颗粒的方法和设备

本发明涉及清除分散的固体颗粒上的溶剂可溶性污物，特别是 一种用于清除或清洗掉分散的固体颗粒上的有机和无机污物的方法 和设备。本发明特别适用于清除或清洗掉在油气井钻探作业中产生 的被油污染的钻屑固体颗粒上的油。

一般地说，过去已有许多种技术用于清除分散的固体颗粒上 的污物。例如，美国专利US2,965,522描述了一种用水冲洗来清 除污垢的更新结污的助滤器的技术。在该技术中，结污的助滤器通 过一系列水力旋流器，并且分开的水流被引入每一个水力旋流器用 来冲洗该助滤器。美国专利US4,288,329和US4,406,796描述了 一种用溶剂清除油和水的清洗轧屑的技术。随着人们对环境问题 的日益关注，已开发出一些清除土壤上的污物的技术，美国专利US 4,606,774和US4,662,948所描述的技术就是其中一例。

在油气井的钻探中，人们则特别关心如何清除分散的固体颗粒 上的污物，这是因为在油气井的钻探中钻井液(有时称之为“钻井 泥浆”)从井眼中带出许多在钻探作业中产生的钻屑。由于油污， 在这些钻屑和其它剩余的固体颗粒从钻井泥浆中分离出来后在其处 理方面存在着一个严重的问题。在从钻井泥浆中分离出来之后，这 些固体颗粒的表面并且有时在它们的微孔中都带有油；虽然不论使 用什么类型的钻井泥浆，地层油都有可能会呈现，但当所使用的是 油基钻井泥浆时特别是这样。由于人们对环境问题的日益关注，因 此必需采用经济的方法来清洗这些被油污染的钻屑固体颗粒并且使 它们能按不污染环境的方式被处理掉。这一点在海上钻探作业时是 非常重要的，这是因为在那里一般希望能够从钻探装置上直接将固 体颗粒排到海中，从而避免将其运到岸上来处理。

对于钻屑，已有许多种旨在解决上述问题的技术被提出来。

例如，美国专利US3.688.781、US3.693.733、US3.716. 480、US3.860.019、US4.175.039、US4.546.783、US4.595. 422和US4.645.608提出了一种使用表面活性剂溶液来冲洗钻屑从 而清除油和其它污物的技术。这些方法企图冲洗掉钻屑表面上的吸 附着的油基泥浆，并且因为油基泥浆的特殊配方中含有可阻止水冲 洗溶剂的洗涤作用的强力油湿润剂，这些方法大都不成功。此外， 带有洗涤剂的水被不断地排入海洋环境中，对于海洋生物来讲，它 也许比钻屑上的油更有毒。

美国专利US4,209,381和US4,395,338提出了用汽提钻屑的 方法来清除油污。在这些方法中，蒸气被用来使较易挥发的油脱离 含油的钻屑，在其中一些方案中接着通过蒸馏剩余的固体颗粒来清 除具有较高沸点的油。这些方法在海上特别不实用，因为产生所需 的蒸汽量和蒸馏油所需的高温需要过高的能量消耗。

美国专利US3.693.951、US4.139.462、US4.304.609、US4.411. 074、US4.606,283、US4.683,963、US4.726.301和欧洲专利申请说 明书EP6005273提出了另外一些通过加热钻屑来使油污挥发掉或将 油污焚化掉的热清除方法。这些方法所需的高温一般由电阻加热器、 电感应加热器、红外线加热器或高温热传导流体提供。这些方法由 于已经引用过的原因至少部分不成功，即由于加热所有的固体颗粒 和蒸发掉钻屑上的所有液体所需的总能量非常高。此外，还由于碳 氢化合物蒸汽在大大高于其闪点的温度下产生，在海上开动任何汽 提设备都是非常危险的。

美国专利US4.040.866、US4.434.028、US4.836.302和专利合 作条约国际专利申请说明书W082/01737提出了用溶剂冲洗或萃取来 清除钻屑上的油污的技术。

美国专利US：4.040.866特别教导使用一种互溶溶剂来清洗含 油的钻屑。互溶溶剂是一种在油和水中都可溶解的溶剂。在该技术 中，使用了象乙二醇一丁醚那样的互溶溶剂来清除固体颗粒上的含 油液体，但是，该互溶溶剂和油的混合物却留在了钻屑上，必须用 水将其冲洗掉并接着通过离心方法来回收钻屑。由于产生了两种不希 望的生产溶液，该技术已被证明不实用。大量的溶剂(大约等于固 体颗粒上含油液体的原体积)被水从固体颗粒上冲洗掉，并和水一 起被排入外界环境中，对海洋生物来说，该溶剂可能比从钻屑上清 除下来的油更有毒。此外，大量的互溶溶剂被溶于其中的油污染， 或是必须废弃，或是必须被净化回收。互溶溶剂的费用阻止将其简 单地处理掉，但是，互溶溶剂的高沸点和蒸发时的高潜热又使得通 过蒸馏来分离互溶溶剂和油非常困难，昂贵和危险。

美国专利US4.434.028教导了一种使用一可与油混合但基本上 不能与水混合的溶剂来清洗含油的钻屑的高压方法。在该方法中， 一种在常温常压下通常为气体的物质被充分压缩地变为液体，该液 体然后就成为可溶解伴随着钻屑的油的溶剂。该液化的气体然后分 批地通过一个装有含油的钻屑的容器。当钻屑被冲洗得足够干净时， 该容器被减压，让溶剂闪蒸成蒸汽，从而使钻屑上不再有油和溶剂， 被油污染了的溶剂也可被闪蒸成蒸汽，使其和油分开，并可被再利 用。该方法由于几个可能的原因在海上钻探区使用不成功。在该方 法中，需要高压来将通常为气体的材料转变为液体，以便它能溶解 钻屑上的油。但在不使高压容器产生泄漏的前题下，使钻屑一批一 批地进出高压容器所涉及的机械问题是很棘手的。而且，该方法分 批的性质与连续的钻探过程和钻屑的连续产生不相适应。最后，在 萃取前机械压碎钻屑需要笨重并需经常维修保养的设备，而这种设 备特别不希望被用在海上钻探作业。

美国专利US4.836.302教导了一种用清洗塔来清洗钻屑的设备。 该设备被说成可克服许多与上述技术有关的问题，并且该设备是被 密闭的，因而可将逃逸到大气中的溶剂减少到最低程度。可是，使 用一清洗塔来处理所有的钻屑，对于非常细的可能构或总钻屑的相 当大的一部分的钻屑来说，产生了某些物料处理的问题。

专利合作条约国际专利申请说明书WO82/01737描述了一种用于 减少钻屑上油污的技术，它包括用一单独一种的卤化溶剂冲洗被污 染了的钻屑，最好是在筛分清除了细的和浮在上层的钻井泥浆之后 进行。所产生的稀浆然后被浸渍并通过一个连续运转的沉降式离心 机将清洁的钻屑分出。虽然该设备可减少钻屑上的油污，但需要相 当多的溶剂才能达到显著的清洁程度。

本发明涉及一种具有一独特的步骤顺序、用于连续地清除或清 洗掉分散的固体颗粒上的溶剂可溶性污物的方法及相应的设备。本 发明特别适用于清洗掉分散的固体颗粒上的有机污物，例如：清洗 掉钻屑固体颗粒上的油。本发明使用溶剂来溶解并带走固体颗粒表 面上和微孔中的污物。

当用钻屑固体颗粒一词来描述本发明时，应当理解本发明在清 除固体颗粒上的污物方面具有广泛的应用，例如，利用包括水及其 它下面将更加特别描述的溶剂在内的合适溶剂，清除陶制材料上的 各种有机和无机污物。

钻屑固体颗粒一词在这里包括所有可以在钻探作业中从井眼中 返回的钻井泥浆中分离出来的固体颗粒。虽然大部分钻屑固体颗粒 由从地层上钻下来的实际的井眼材料构成，但通常也有其它材料的 固体颗粒。这些其它材料包括通常用于配制钻井泥浆的添加剂，例 如，加重剂(如重晶石、赤铁矿石等)、调节泥浆失水的材料(如各 种各样的纤维材料等)和其它众所周知的添加剂。这些添加剂也许 以磨得很细的形式呈现，如加重剂通常就是如此，或以较大的规则 或不规则形式呈现，如调节泥浆失水添加剂可能就是这样。钻屑固 体颗粒中所含的实际井眼材料的尺寸范围较宽，在极微细的粒子 到相对较粗的颗粒之间变化，并且其相对的比例将随着被钻探的地 层的类型不同，而在较大的范围内变化。

简单地说，本发明包括使油污染的钻屑固体颗粒和一溶剂流以 相互反向的关系通过一系列至少为两个的清洗区，其中每一个清洗 区包括一个浆化阶段和一个离心分离阶段。

更确切地说，在一初始清洗区中，被油污染的钻屑固体颗粒， 在与钻井泥浆分离之后，和适当的溶剂混合，形成一稀浆(悬浮液)。 该溶剂来自于下一个接续或第二清洗区的离心分离阶段。浆化钻屑 固体颗粒和溶剂(使钻屑固体颗粒和溶剂成为悬浮液)使得钻屑固体 颗粒上相当大的一部分油污溶解在该溶剂中。

该稀浆然后被输入该初始清洗区的离心分离阶段，并受到离心 分离作用，使油污已减少的钻屑固体颗粒与含有更多的溶解了的油 污的溶剂分离。在该离心分离阶段分离出来的含有溶解了的油污的 溶剂可被输送到一个溶剂回收区，在该溶剂回收区，该溶剂可通过 单级分馏(简单闪蒸)或多级分馏那样的普通方法回收，若需要进一 步增加稀浆中的液体含量，以便增强其经过该清洗区的可输送性， 一些带油污的溶剂可被循环回初始清洗区的浆化阶段。

在初始清洗区的离心分离阶段分离出来的油污已减少的钻屑固 体颗粒然后被输入一第二清洗区的浆化阶段。溶剂也被输入该浆化 阶段，从而形成一钻屑固体颗粒和溶剂的稀浆。在该浆化阶段，钻屑 固体颗粒上的油污进一步溶解在该溶剂中。用于该浆化阶段的溶剂， 或是刚输入该清洗系统的溶剂(在没有另外的清洗区的情况下)，或 是来自于下一个接续清洗区的离心分离阶段的溶剂。

由钻屑固体颗粒和溶剂形成的稀浆然后输入到该第二清洗区的 离心分离阶段。在该离心分离阶段，油污更少的钻屑固体颗粒与含 有溶解了的油污的溶剂分离。从该离心分离阶段分离出来的含有溶 解了的油污的溶剂然后如上所述地输入初始清洗区的浆化阶段，但 其中一部分也可被循环回该第二清洗区的浆化阶段，以便增强稀浆 经过该清洗区的可输送性。

在第二清洗区的离心分离阶段分离出来的钻屑固体颗粒也许已 按照所希望的清洁度充分地减少了其上的油污，它们可以被输送到 一加热区，在足以使留在钻屑固体颗粒上的任何残留的溶剂都挥发 的温度下加热。如果希望钻屑固体颗粒更加清洁的话，可使用一个 或多个按上述方式工作的进一步的接续清洗区。

在该加热区中，钻屑固体颗粒在足以使残留的溶剂挥发的高温 下被连续地输送通过该区。在这期间，一些可能留在钻屑固体颗粒 的微孔中的水也可能挥发掉。使残留的溶剂和一些水挥发的结果是 进一步汽提掉也许仍然留在钻屑固体颗粒上的残留的油污。

已经发现，在输入加热区之前向钻屑固体颗粒添加新溶剂可进 一步增强汽提掉钻屑固体颗粒上的残留的油污的效果。该新的溶剂 被加到在离心分离后仍留在钻屑固体颗粒的残留的溶剂中。该附 加的新溶剂和残留的溶剂接下来的挥发使得否则就会呈现的残留的 油污进一步被汽提掉。

从该加热区回收的钻屑固体颗粒的油污已实质性地减少，并且， 如果使用适当的溶剂来最大限度地强化清洗效果的话，钻屑固体颗 粒可能基本上不再带有油污。本发明的方法和设备可被用来充分地 清洗钻屑固体颗粒，从而可将它们排到周围的环境中，在海上作业 时，可将它们直接排入海中处理掉。

从上面的描述中可见，在该清洗方案中，钻屑固体颗粒在经该 方法清洗时，从初始清洗区连续地流过第二清洗区，并连续地流过 任何附加的旨在达到所希望的清洁度的清洗区。相反，用于清洗钻 屑固体颗粒的溶剂从最合一个清洗区连续地流到紧接着最后一个清 洗区的那个清洗区，如此这样直到初始清洗区。这样，对于清洗区 之间的流动来说，钻屑固体颗粒和溶剂流之间是反向关系，而在单 独的每一个清洗区内，这两者之间则是同向关系。反向流动关系的 一个优点是，与其它在钻屑固体颗粒和溶剂之间不是反向流动关系 的清洗方案相比，使用相当少的溶剂就可以达到一给定的清洁度。 换句话说，对于一给定量的溶剂，本发明可使钻屑固体颗粒的清洁 度大大提高。

在每一清洗区的浆化阶段，所使用的溶剂量应足以形成一稀浆， 该稀浆，包括与钻屑固体颗粒在一起的任何自由水份，具有至少体 积占50％的总液体。为了稀浆的可输送性的缘故，最好该稀浆具有 至少体积占大约75％的总液体，这些都是本专业普通技术人员能理 解的。

如前所述，本发明可用于清洗多种被污染的固体颗粒，只要该 污物可溶解于一种溶剂，而该固体颗粒不溶解于该同种溶剂。对于 可溶解于水的污物，水可用作溶剂，并且可以取消加热区，简单地 回收污物已减少的湿的固体颗粒即可。对于油质污物，例如油质烃 类，适合的溶剂包括饱和烃C5+，特别是戊烷、环戊烷和已烷具 有6个碳原子以上的饱和烃，由于要求越来越高的挥发温度，可能 不太理想。卤代烃也是非常适宜的溶剂，如二氯甲烷、二氯化乙烯、 全氯乙烯、三氯甲烷、1，1，1-三氯乙烷、四氯化碳、三氯-三 氟乙烷，1，1-二氯-2，2，2-三氟乙烷和1，1-二氯-1-氟化 乙烷。共沸混合物用于本发明的方法不太理想，这是因为溶解 在溶剂中的油倾向于改变或破坏共沸性，从而引起在回收将进一步 被利用的溶剂时操作上的困难。最好，所使用的溶剂在常温常压下 是液体，以便允许在大气压下操作，并将溶剂挥发进大气的损失减 少到最低程度。

当用适当的溶剂来清洗掉固体颗粒上的油质污物时，最好使用 一种沸点低于水的沸点的溶剂，以避免在使用较高沸点的溶剂时， 在溶剂能够挥发之前，就在加热区消耗掉过多的能量来蒸发掉相当 多的水。

最初输入本发明的清洗系统的新溶剂，即输入最后一个清洗区 的浆化阶段的新溶剂，可以不含有任何溶解了的污物，或者，可以 根据将要达到的清洁度，含有一些溶解了的污物。最根本的一点是 当溶剂流经该清洗系统时，它具有在每一清洗区溶解更多的污物的 能力。对于钻屑固体颗粒上的油污这一特例来说，油一般会无限地 溶解在溶剂中，因此，为了实现达到所希望的清洁度的最佳操作， 必须保持适当的浓度梯度，以便确定在每一清洗区都有足够的溶解 速率。这种最佳化考虑是本专业普通技术人员很容易理解的。

图1是说明本发明的基本方法和装置的示意图，本发明一般适 用于清除包括被油污染的钻屑固体颗粒在内的分散的固体颗粒上的 溶剂可溶性污物。

图2是说明本发明的一个特别适用于清洗钻屑固体颗粒的较详 细的实施例的示意图。

图3是通过本发明与密切相关的系统的一系例比较，显示本发 明所达到的改善了的清洁度的曲线图。

参考图1，被溶剂可溶性污物污染的分散的固体颗粒通过管线1 被输入初始清洗区A的稀浆容器2。先前已通过清洗区B的含有溶解 了的污物的溶剂通过管线3也被输入稀浆容器2。在稀浆容器中，分 散的固体颗粒上的污物溶解于溶剂中。如前所述，所使用的溶剂将 取决于将被清除的污物的性质。例如，当污物是可溶于水的材料时， 可使用一简单的水冲洗系统。当要清除的是油质污物时，可使用有 机溶剂，例如轻质烃和卤化烃。

可通过普通的方式来增强分散的固体颗粒和溶剂在稀浆容器2 中的混合，以便加速污物的溶解。特别是，通过位于稀浆容器底部 上的一个或多个喷嘴4来输入溶剂，以使固体颗粒保持在某种程度 的流化，否则固体颗粒可能会沉积在稀浆容器的底部，为了有助于 通过管线6从稀浆容器中抽出稀浆，另一部分溶剂可通过管线5输入， 美国专利US3.993.359和US4.586.852公于了可用于实现流态化和有 助于稀浆抽出的系统。其它适宜的系统是本专业普通技术人员能够 想到的。由分散的固体颗粒和含有更多的溶解了的污物的溶剂形成 的稀浆通过管线6从稀浆容器中抽出，并被输入也是清冼区A的一部 分的离心机7。虽然所示的是一个离心机，但采用多台并联设置的 离心机也是可以想到的。在离心机中，含有溶解了的污物的溶剂与 污物已减少的分散的固体颗粒分离，并通过管线8排出。从管线8， 该被污染了的溶剂可被输送到一个溶剂回收系统。或者，根据溶剂 和特定的污物，也许希望将被污染的溶剂简单焚化。也可以将一部 分被污染的溶剂循环回稀浆容器2，以便增强稀浆经过该清洗区的可 输送性。

污物已减少的分散的固体颗粒通过管线9从离心机7中排出，并 被输入构成清洗区B的一部分的稀浆容器12。清洁或相对清洁的溶 剂通过管线11也被输入稀浆容器12。在稀浆容器12中，分散的固体 颗粒与溶剂密切接触，仍留在固体颗粒上的污物溶解在该溶剂中。 与稀浆容器2的情况相似，为了使容器中的固体颗粒流态化，一部 分溶剂可通过喷嘴14输入；为了有助于从管线16抽出稀浆，也可以 通过管线15输入一部分溶剂。

通过管线16，稀浆被输入离心机17，在那里，含有溶解了的污 物的溶剂与固体颗粒分离，并通过管线3排出，管线3用于将被污染 了的溶剂输送到清洗区A的稀浆容器2。一部分被污染了的溶剂可循 环回稀浆容器12，以便增强固体颗粒经过该区的可输送性。同样， 虽然所示的是一个离心机17，但也可以使用多台并联运行的离心机。

污物更少的分散的固体颗粒通过管线18从离心机17中排出，并 被输入一加热区，为了说明方便，该加热区被描绘成一个封闭的被 加热的螺旋输送器20。输入螺旋输送器的固体颗粒可完全从其进料 端输入，或在沿其长度方向的多处输入。可通过任何普通装置来加 热该螺旋输送器，以便提供至少足以使残留的溶剂蒸发掉的温度。 这样的加热装置包括被加热的螺旋输送器的内部构件和/或一个环 绕的被循环的热流或电阻元件加热的套。

当固体颗粒连续通过加热区时，任何残留的溶剂都被挥发掉， 并且这些残留的溶剂还进一步汽提掉那些在先前的溶剂清洗时也许 没有被溶解和被清除的污物。挥发的溶剂和被汽提掉的污物一起， 通过管线21从加热区排出。被污染的溶剂可被冷凝并和从清洗区B 的离心机17中排出的溶剂结合，并作为管线3中被输送的溶剂的一 部分被输入清洗区A的稀浆容器2。或者，通过管线21排出的溶剂可 和从离心机7中排出的溶剂结合。清洁的固体颗粒可以从管线22中 排出去处理掉。

正如从图1中可以见到的那样，被污染的分散的固体颗粒一般 沿与溶剂流动的方向相反的方向从清洗区A流向清洗区B，即流过管 线1，9和18的固体颗粒流与通过管线11，3和8的溶剂方向相反，而 同时在每一个清洗区内，溶剂和固体颗粒沿相同的方向流动，即从 稀浆容器流向离心机。对于一给定总量的溶剂，这样的清洗方案与 一被比较的清洗方案相比，使固体颗粒上的污物减少得更多。在该 被比较的清洗方案中，同样体积的溶剂被分成几份，并被分开地用 在每一区中清洗固体颗粒。

还需指出的是，虽然图1中描述的系统使用了两个清洗区，但 本发明还可包括更多的清洗区，只要清洗区之间的固体颗粒流和溶 剂流保持上述一般的反向关系即可。如果两个区还不能使污物的减少 达到所希望的程度的话，还可使用更多的清洗区，使固体颗粒上的 污物减少到更低的程度。

参考图2，所示的是本发明特别用于清洗钻屑固体颗粒的一个 实施例。如图所示，从井眼中得到的含有被油污染的钻屑固体颗粒 的钻井泥浆通过管线30被输入一颗粒分离器31，例如一页岩摇动筛， 当钻屑固体颗粒在颗粒分离器中从钻井泥浆中分离出去后，钻井泥 浆通过管线32被输送到一泥浆池33，以便通过管线34将其循环回井 眼。由于地层温度和钻探作业，从井眼中来的钻井泥浆一般都处于 高温，因此在循环回井眼之前可通过放在泥浆池中的冷却线圈35使 泥浆冷却。也可以使用其它已知的冷却装置。或者，管线30中含有 被油污染的钻屑固体颗粒的钻井泥浆也可以在被输入颗粒分离器31之 前被收集在一个装有冷却装置的收集池中。这种安排的优点是既冷 却了泥浆也冷却了钻屑固体颗粒，并可减少从颗粒分离器的挥发。

被油污染的钻屑固体颗粒通过管线36从颗粒分离器31中取出， 并被输入构成清洗区A的一部分的稀浆容器37。管线36上可装有适 当的冷却装置，以便在钻屑颗粒还不是充分冷的情况下，在其进入 容器37之前，将其冷却，以减小任何使溶剂挥发的可能性。或者， 不是在钻屑固体颗粒输入容器37之前将其冷却，而是将热的钻屑固 体颗粒直接加入该容器，通过溶剂的挥发使其冷却。在这种情况下， 然后可将溶剂蒸汽抽出，通过热交换装置38使其冷凝，并将冷凝的 溶剂输送回容器37。

作为一个进一步的替代方案，一正排量泵例如通常用于泵送水 泥浆的那种泵，可安插在管线36上，用以在压力下将被油污染的钻 屑固体颗粒从分离器31输送到稀浆容器37。按这种方案，溶剂的挥 发可被减少到最低程度，并且从容器37挥发的可能性也被减小，从 而没有必要用热交换装置38。

从清洗区B排出的含有溶解了的油的溶剂通过管线39到至少经 边进口40也被输入稀浆容器37中，用以形成一稀浆。

在容器37中，钻屑固体颗粒当其落向容器底时和溶剂混合，从 而溶解了一部分污染油。通过一个或多个位于容器底的喷嘴41输入 一部分溶剂可使沉积在容器37底部的钻屑固体颗粒保持在一流态化 状态。由钻屑固体颗粒和溶剂形成的稀浆然后通过管线43从容器37 中抽出。另一部分溶剂可通过管线42输入以帮助稀浆的抽出。和参 考图1描述时提到的一样，使用如美国专利US3,993,359和US4,586, 852中所描述的那种系统，可以很容易地完成稀浆的流态化和抽出。

由钻屑固体颗粒和溶剂形成的稀浆然后通过管线43输入离心机 44。一个热交换器45可安插在管线43上，用以在稀浆进入离心机前 冷却稀浆，从而进一步减小溶剂蒸发的可能性。被抽出的稀浆的溶 剂部分含有溶解了的来自于钻屑固体颗粒的油。

同样，虽然图2中为了说明本发明只显示了一个离心机，但也 可使用并联布置的多个离心机。任何情况下，不管所用的是一个， 还是多个离心机，稀浆总是被分离成溶剂流46和钻屑固体颗粒流50。

溶剂流含有相当多的溶解了的油，并被输入一储存容器47中， 然后通过管线48从该容器47中抽出，并被输送到一个回收系统，例 如闪蒸或多级分馏系统，以便回收清洁的溶剂。被回收的溶剂可用 作输入下面将描述的清洗区B的进料溶剂。剩下的油也可被重新用 在钻井泥浆中或其它地方。

也许希望通过管线49循环一部分溶剂到清洗区A的稀浆容器37 中，以便通过增加液体的体积来增强稀浆经过该区的可输送性。

在不希望回收溶剂和被清除的油的情况下，它们可作为燃料烧 掉。

通过管线50从离心机44中排出的油污已实质性减少的钻屑固体 颗粒被输入构成清洗区B的一部分的稀浆容器51。清洁或相对清洁 的溶剂通过管线52被输入稀浆容器51，与钻屑固体颗粒密切接触， 溶解经过清洗区A后还留在钻屑固体颗粒上的油。与稀浆容器37描述的 一样，一部分进料溶剂可以分流并通过喷嘴53输入，使稀浆容器51较低 部分处的钻屑颗粒流态化，以及通过管线54输入，以帮助稀浆的抽出。

通过管线55稀浆从稀浆容器51中抽出，并被输入一也构成清洗 区B的一部分的离心机56。同样，可使用多个并联工作的离心机， 而不是如图所示的一个离心机。在离心机中，含有溶解了的油的溶 剂与钻屑固体颗粒分离，并通过管线57被排到储存容器58中。储存 容器58中的溶剂就是通过管线39输入清洗区A的稀浆容器37进料溶 剂。同样，管线39中的一部分溶剂可通过管线39a分流到稀浆容器 51，用以增加稀浆的液体体积，并增强稀浆经过清洗区B的可输送 性。

油污更少的钻屑固体颗粒通过管线59排出，并被输入一封闭的 被加热的螺旋输送器60中。该螺旋输送器通过普通的装置加热，如 参考图1描述时那样。当钻屑固体颗粒连续通过该螺旋输送器时， 它们受到用于清除任何残留的溶剂的高温作用。为了节能，这些温 度应保持在使溶剂挥发所需的最低温度。一些水也可能被挥发掉并 和溶剂一起被清除。这种挥发还可用来进一步汽提掉那些在通过先 前的溶剂清洗时也许没有被溶解和被清除掉的残留的油，特别是当 所使用的温度高于最低温度时，例如温度大约为250°F至350°F时， 更是如此。可是，甚至在使用较低温度时，通过管线52a在钻屑固 体颗粒进入加热区之前，向带有残留的溶剂和残留的油的钻屑固体 颗粒添加新溶剂也可有助于汽提掉残留的油。

挥发的材料通过管线61从螺旋输送器中被排出，在热交换器62 中冷凝并被输入倾析容器63中。在倾析容器中，任何与溶剂不能混 合的水与溶剂分离，并通过管线64抽出去作进一步的处理和处理掉。 含有溶解了的从钻屑颗粒上汽提下来的残留的油的溶剂，通过管线 65抽出，并分别通过管线70和71被循环回溶剂管线52和57中的一个 或两个管线，以便在清洗过程中再被利用。

清洁干燥的钻屑固体颗粒通过管线66从螺旋输送器60中排出去 处理掉。

虽然参考图2所描述的系统利用了两个清洗区，但为了使钻屑 固体颗粒上的油污减少到更低的程度，可使用更多的清洗区。

本发明的系统和其它密切相关的系统进行了一系列的比较。被 比较的系统是(I)一个由一包括一个浆化阶段和一个紧接着的离心 分离阶段的单独的清洗区构成的系统，在该系统中，钻屑固体颗粒 和溶剂在一个单独的通道上同向地通过该清洗区：(II)一个由两个 清洗区结合构成的系统，每一个清洗区都有一个浆化阶段和一个紧 接着的离心分离阶段，其中，钻屑固体颗粒首先通过初始清洗区， 然后通过下一个(第2)清洗区，但溶剂被分成相等的两份，在单独 的通道上，第1份用于初始清洗区，第2份用于第二清洗区：(III)一 个由两个清洗区结合构成的系统，每一个清洗区包括一浆化阶段和 一个紧接着的离心分离阶段，其中，钻屑固体颗粒首先通过初始清 洗区，然后通过下一个(第二)清洗区，溶剂则以和钻屑固体颗粒 同时的方式首先通过第二清洗区，然后通过初始清洗区。每一个比 较都是在同样数量的被油污染的钻屑固体颗粒以及相同的通过该系 统的流速的情况下作的，其中进料钻屑固体颗粒上的油污占大约20 ％(重量百分比)。比较是在使用一系列通过该系统的溶剂体积增加 (流速)的基础上进行的，但每个比较都是在同样体积的溶剂的基础上 进行的。

图3用曲线图的形式描述了这些比较的结果。显然，当使用的 溶剂量为每分种大约8加仑时，系统I清洗的钻屑固体颗粒仍然含 有重量超过6％的油污，系统II清洗的钻屑固体颗粒仍然含有重量超 过4％的油污，而系统III(本发明)清洗的钻屑固体颗粒上的油污减少 到其重量大约仅超过2％。随着溶剂体积的增加，每一系统清除掉的 钻屑固体颗粒上的油污更多，但系统III总是连贯一致地清除掉相当 多的油污。这些比较说明，与所述的其它系统相比，当每一系统都 使用相同量新溶剂来清洗钻屑固体颗粒时，本发明提供了一种改进 的用于减少钻屑固体颗粒上的油污的系统。

下面的例子说明了被加热的螺旋输送器在清除已清洗的钻屑固 体颗粒上的溶剂并同时汽提掉钻屑固体颗粒上的残留的油方面的有 效性。在每个例子中，钻屑固体颗粒在大约60°F的温度输入一被 加热的螺旋输送器中，在受到各种高温作用的情况下，通过该螺旋 输送器，然后被排出。

                         例1

在本例中，输入螺旋输送器的钻屑固体颗粒含有重量占75.79 ％的钻屑固体颗粒，重量占12.31％的二氯甲烷溶剂、重量占11.46 ％的水和重量占0.44％的油。在排出时，钻屑固体颗粒的温度在大约 195°F，含有大约8ppm残留的溶剂。进一步分析表明，基本上10 0％的油已被汽提掉，并且水分减少了大约35％。

                         例2

输入螺旋输送器的钻屑固体颗粒按重量百分比含有78.88％的钻 屑固体颗粒，11.35％的二氯甲烷溶剂，8.85％的水和0.92％的油。在 排出时，钻屑固体颗粒的温度在大约131°F，含有大约54ppm的残 留的溶剂。进一步分析表明。大约76％的油已被汽提掉，并且水分 减少了大约14％。

                         例3

输入螺旋输送器的钻屑固体颗粒按重量百分比含有81.40％的钻 屑固体颗粒，11.36％的二氯甲烷溶剂，6.49％水和0.75％的油。在排 出时，钻屑固体颗粒的温度大约171°F，含有大约11ppm的残留的 溶剂。进一步分析表明，基本上100％的油已被汽提掉，但是，水分 减少的测定由于分析技术的故障而没有得到。

                         例4

输入螺旋输送器的钻屑固体颗粒按重量百分比含有77.95％的钻 屑固体颗粒，9.21％的二氯甲烷溶剂，10.68％的水和2.16％的油。在 排出时，钻屑固体颗粒的温度大约165°F，含有大约40ppm的残留 的溶剂。进一步分析表明，大约19％的油已被汽提掉，并且水分减 少了大约33％。

                         例5

输入螺旋输入器的钻屑固体颗粒按重量百分比含有73.19％的油， 15.69％的二氯甲烷溶剂，10.14％的水和0.98％的油。在排出时，钻屑固体颗 粒的温度在大约160°F，含有51ppm的残留的溶剂。进一步分析表明， 大约59％的油已被汽提掉，并且水分减少了大约25％。

上述例子说明当输入被加热的螺旋输送器的钻屑固体颗粒含有 相当数量的溶剂时，例如当向离心分离出来的钻屑固体颗粒添加新 溶剂时，相当数量的残留的油在溶剂挥发和清除过程中被从钻屑固 体颗粒上汽提掉。

在详细地描述了本发明之后，可以理解上述的描述和附图并不 是用来限制在权利要求书中限定的发明特征的，而仅仅是这些发明 特征的例子。