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    如何正确选择泥浆固控设备

    时间:2015-05-28 09:20 编辑:宏宇升降机 点击:次

     泥浆固控设备的功能

     
    目前,随着钻井技术的不断发展,泥浆固控系统对钻井作业所起的的积极作用越来越大,促使各种固控系统应运而生,但是无论固控系统的型式如何变化,它的最大化的清除钻井液中的固相和储存足够的钻井液的基本功能是不变的,它始终是依靠机械式清除设备和钻井液储存罐等辅助设备的有机组合来完成这些基本功能的。
     
    固相清除设备的正确选择:
     
    在钻进过程中,钻头切削、压碎、研磨地层,使岩石破碎,会形成不同粒度的钻屑,其大小在2—2×10³μm之间。一般单台固相清除设备所能清除固相颗粒的范围较小,因此,要想利用靠某一种设备是不可能达到最大限度地清除固相的目的。
     
    为了有效地控制和排出这些固体颗粒大家在选择固控设备时必须从净化水平(清除固相的粒度范围)和处理量两方面来考虑。目前,大家使用的组合有振动筛—真空除气器—除砂器—除泥器—离心机
     
    泥浆振动筛的选择:
     
    泥浆振动筛是清除钻井液中固相成分的第一级设备,并且在整个钻井过程中是必不可少的泥浆固控设备。钻井液振动筛清除固相颗粒的粒度范围是由所使用的筛网规格决定的,而其处理能力与筛网规格有关。筛网目数越大,处理量就越小,清除固相颗粒粒度越小,清除固相的量越大。从生产角度上讲,希翼能用细目数筛网,而从经济角度上讲,细网目筛网寿命低,因此在应用晒网上要综合考虑。机械式叠层筛网和化学粘接式叠层筛网的开发推广,有效地提高了细目数筛网的寿命和钻井液振动筛的净化水平。层叠筛网组合的方式很多,一般下层为12目,上层采用30、40或60目。应用于钻井液振动筛时不易选用80目及80目以上的筛网,因筛网目数过大则透筛率就较低,导致筛网寿命缩短。
     
    在钻井初期,井陉大,泵排量大,机械钻速高,产生的大颗粒固相多,钻屑量大,应采用目数较小的筛网来处理钻井液。随着井深的增加,井陉缩小,泵排量变小,机械钻速低,产生的小颗粒固相多,钻屑量小,宜采用目数较大的筛网处理钻井液。 
     
    由于不同钻机的机械钻速差异较大,单位时间内的钻屑量相对泵排量较小,钻井液振动筛一般可采用双联或三联组成。
     
    真空除气器的选择:
     
    真空除气器是用来清除气侵钻井液中的气体,其处理能力应能达到全流量处理。真空除气器必须置于钻井液振动筛之后砂泵之前来处理钻井液。因为钻井液含有气体时,离心式钻井液砂泵将发生气蚀,气蚀不但使钻井液砂泵性能下降,产生噪音和振动,寿命缩短,严重时会使钻井液砂泵无法工作或损坏。
     
    真空除气器的功能有两点:一是保证钻井液性能相对稳定,防止井喷、井涌事故,确保钻井安全;二是保证旋流器能正常工作。在钻中深探井、气井和含油气井时,必须配备真空除气器。
     
    除气器有大气式和真空式两种类型,从除气机理看,当钻井液被机械搅拌、真空抽吸和形成薄层紊流两种功能。而大气式除气器只具备机械搅拌功能。从除气效果看,真空式除气器优于大气式除气器。
     
    泥浆除砂器和除泥器的选择:
     
    泥浆除砂器与泥浆除泥器都是由一组水力旋流器和一个处理旋流器底流并回收钻井液的小型超细目钻井液振动筛组成。钻井液除砂器用来清除47-76μm的固相颗粒;除泥器用来清除15-47μm的固相颗粒。钻井液除砂器应在钻井液振动筛之后作为第二级固相清除部分设备,而除泥器应作为第三级固相清除设备。
     
    为了满足处理全部钻井液的要求,钻井液除砂器和除泥器必须由若干个旋流器锥筒组成。为了保证旋流器正常工作。进液压力必须维持在0.15---0.35MPa这个范围内。除泥器因旋流锥筒多、管线长,进液压力应取较大值;钻井液除砂器因旋流锥筒少,管线短,进液压力用于应取较小值。进液压力的大小主要取决于钻井液砂泵匹配是否合理,因而钻井液砂泵的选择是至关重要的,排量能与钻井液除砂器和除泥器所标定的处理量相等,即可满足使用要求。同时,在选用钻井液除砂器和除泥器时必须参考钻井泵的最大排量,以其达到匹配合理。这两种设备在使用时间上,无严格的限制,一般在钻浅地层和软地层时,钻井液中大颗粒钻屑含量高,二者必须同时使用;在钻深地层和硬地层时,若采用细网目振动筛,可直接使用除泥器来处理钻井液,这对钻井液的净化质量影响甚微,且非常经济。
     
    泥浆钻井液离心机的选择: 
     
    泥浆钻井液离心机是最后一级钻井液固控设备,主要用于清除钻井液中2-10μm的固相颗粒。钻井液离心机由两种类型;一种是部分流量钻井液离心机,用于回收加重钻井液中的重晶石,其处理液为除泥旋流器的底流;另一种是全流量钻井液离心机,用于清除非加重钻井液中的固相,其处理液为除泥旋流器的溢流。钻井液离心机主要在钻深井和超深井作业时使用,钻中深井和浅井时实用意义不大。在使用中,选择合适的钻井液砂泵与之匹配是非常重要的。
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