怎樣合理配置鉆井液泥漿凈化系統(tǒng)

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1、摘要:隨著鉆井工藝技術(shù)的不斷發(fā)展,對(duì)鉆井液的性能控制要求也越來(lái)越高,從而要求鉆井液循環(huán)系統(tǒng)流程和設(shè)備配置必須滿足鉆井工藝的要求。本文對(duì)鉆井液循環(huán)系統(tǒng)的流程體系進(jìn)行了科學(xué)的劃分,分析和闡述了每個(gè)流程體系的主要作用、基本要求和合理配置,其最終目的是利用循環(huán)系統(tǒng)和固控設(shè)備實(shí)現(xiàn)鉆井液技術(shù)參數(shù)進(jìn)行合理的控制,為鉆井作業(yè)提供優(yōu)質(zhì)的鉆井液,達(dá)到不同鉆井工藝技術(shù)對(duì)鉆井液性能的要求。關(guān)鍵詞:鉆井液;循環(huán)系統(tǒng);泥漿凈化系統(tǒng);固控設(shè)備;鉆井液振動(dòng)篩;鉆井液離心機(jī);除砂器;除泥器;設(shè)備配置1概述對(duì)鉆井液循環(huán)固控系統(tǒng)研究探索主要針對(duì)流程的科學(xué)設(shè)計(jì),同時(shí)以

2、流程為主線來(lái)合理配置固控設(shè)備,其最終目的是為了更好地滿足鉆井作業(yè)的需要,因此,首先要從鉆井工藝要求的角度考慮,其次要符合高效、節(jié)能、環(huán)保的要求,另外,要安裝方便、操作簡(jiǎn)單、降低勞動(dòng)強(qiáng)度。2流程體系的劃分根據(jù)鉆井作業(yè)的要求,我們可以將鉆井液循環(huán)系統(tǒng)的流程劃分如下:①鉆井液罐容積體系;②出漿分配管5+X體系;③鉆井液固控設(shè)備流程體系;④鉆井液混漿流程體系;⑤鉆井液泵的吸入體系;⑥鉆井液的常規(guī)除氣體系;⑦鉆井起下鉆計(jì)量罐及灌漿體系;⑧清水灌及清水體系;⑨氣侵放噴液氣分離器系統(tǒng);⑩鉆井液罐電路系統(tǒng)。3流程體系的研究及見(jiàn)解流程體系在整個(gè)鉆

3、井液循環(huán)系統(tǒng)中有著相對(duì)的獨(dú)立性,其作用是由鉆井工藝來(lái)決定的,反過(guò)來(lái)為鉆井服務(wù),如何為鉆井服務(wù)好,這就需要流程體系科學(xué)合理。3.1鉆井液罐的容積體系通常鉆井液循環(huán)系統(tǒng)根據(jù)作用由五種罐組成,第一種是固控設(shè)備罐,有時(shí)也叫鉆井液振動(dòng)篩罐,第二種是中間罐也叫過(guò)渡罐,可以把離心機(jī)安裝在此罐上,第三種是混漿儲(chǔ)備罐,第四種是泵吸入罐,其余的是儲(chǔ)備罐,計(jì)量罐是在固控設(shè)備罐的端頭,容積為10~16m3,每個(gè)罐隔倉(cāng)都安裝有7.5kW、11kW或15kW的泥漿攪拌器,每個(gè)隔倉(cāng)都設(shè)定有固定標(biāo)尺,能及時(shí)觀察罐內(nèi)鉆井液體積,每一個(gè)隔倉(cāng)同時(shí)留出鉆井液體積傳感器

4、的位置以便安裝。整個(gè)罐組都通過(guò)走道鋼網(wǎng)板聯(lián)接,罐邊都有可收放的欄桿,欄桿之間有聯(lián)接,在鉆井液振動(dòng)篩處、泵房處、混漿處放有三套或三套以上的罐梯。3.2出漿分配管5+X體系鉆井液從井口返出后經(jīng)高架槽連接到鉆井液分配管5+X體系分配管接口及功用如下:①流入鉆井液振動(dòng)篩接口,有幾臺(tái)鉆井液振動(dòng)篩就有幾個(gè)接口,可以假定為X;②高架槽接入口;③脫氣器鉆井液脫氣后流出接口;④計(jì)量罐返漿接口;⑤鉆井液直排入罐接口;⑥鉆井液直排入外池接口。3.3鉆井液固控設(shè)備流程體系鉆井液固控是鉆井液循環(huán)系統(tǒng)的核心部分,根據(jù)固控分級(jí)原理劃分,固控設(shè)備的處理及擺放程

5、序是鉆井液振動(dòng)篩→除砂器→除泥器→鉆井液離心機(jī)(大、中排量)→泥漿離心機(jī)(高速離心機(jī))。鉆井液振動(dòng)篩是固控的第一級(jí)龍頭設(shè)備,而且只有它是全過(guò)流處理,因此鉆井液振動(dòng)篩可靠性很重要,其工作性能的優(yōu)劣直接影響后幾級(jí)固控設(shè)備的工作效果和鉆井液體系的好壞。什么是鉆井液振動(dòng)篩好的工作性能,也就是鉆井液振動(dòng)篩的處理大,排漿流暢,適應(yīng)高目數(shù)篩網(wǎng),正常工作能達(dá)到120目以上。目前使用的HZS280-3P鉆井液振動(dòng)篩處理量為50L/s,最大激振力是25KN×2,經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)使用,反映效果很好。表1鉆井液振動(dòng)篩的主要技術(shù)參數(shù)名稱功率頻率防爆等級(jí)篩網(wǎng)面積振

6、幅振動(dòng)強(qiáng)度傾角調(diào)整范圍參數(shù)2.2×2Kw23.4HzdIIBT43×0.833×1.15立方米5.8mm7.2G-1~3度除砂器是固控設(shè)備中的第二級(jí)固控設(shè)備,它的工作原理是旋流器的離心分離與重力排砂相復(fù)合的工作原理,其處理過(guò)程不是全過(guò)流,工作動(dòng)力是由75kW砂泵提供,它的分離點(diǎn)為74個(gè)微米左右(分離點(diǎn)是通過(guò)分離設(shè)備的工作,有一種顆粒在底流和溢流中各占50%,該粒度點(diǎn)叫該設(shè)備的分離點(diǎn))除砂器的底流還可以經(jīng)過(guò)清潔器進(jìn)行鉆井液回收,除砂器的溢流進(jìn)入下一級(jí),作為除泥器的進(jìn)漿,除泥器的工作原理和除砂器一樣,只是工作范圍不同,其分離點(diǎn)為43

7、μm左右。為了滿足鉆井工藝對(duì)鉆井液的要求,目前循環(huán)系統(tǒng)的固控系統(tǒng)都采用除砂除泥一體機(jī),就更能保證固相的控制及鉆井液性能的穩(wěn)定。表2鉆井液清潔器主要技術(shù)參數(shù)名除砂器分除泥器分振動(dòng)強(qiáng)處理量工作壓力除砂器錐筒除泥器錐筒功率稱離點(diǎn)離點(diǎn)度參200立方米0.25~250mm×100mm×4″40~70微20~402.2Kw7.2G數(shù)/小時(shí)0.4510″×2×16米微米×2除泥器的溢流漿可作為離心機(jī)的進(jìn)漿。離心機(jī)的工作效率比較高,離心機(jī)最初引進(jìn)到石油鉆井是因?yàn)殡x心機(jī)能在降低鉆井液密度的同時(shí)可以降低粘度,還可以節(jié)約大量的鉆井液助劑。高速離心機(jī)工

8、作后可將其膠體固相,超細(xì)微固相的溢流排出到罐外,而將含有相對(duì)較大顆粒的固相或含重晶石的底流回收到特定罐中并加入一定的水和藥品合成優(yōu)質(zhì)的鉆井液。經(jīng)處理后,整個(gè)鉆井液體系就能保持鉆井液密度和粘度的合理控制,可大幅度節(jié)約鉆井液成本。表3沉降式鉆井液離心機(jī)主要技術(shù)參數(shù)名

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