怎样合理配置钻井液泥浆净化系统

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1、摘要：随着钻井工艺技术的不断发展，对钻井液的性能控制要求也越来越高，从而要求钻井液循环系统流程和设备配置必须满足钻井工艺的要求。本文对钻井液循环系统的流程体系进行了科学的划分，分析和阐述了每个流程体系的主要作用、基本要求和合理配置，其最终目的是利用循环系统和固控设备实现钻井液技术参数进行合理的控制，为钻井作业提供优质的钻井液，达到不同钻井工艺技术对钻井液性能的要求。关键词：钻井液；循环系统；泥浆净化系统；固控设备；钻井液振动筛；钻井液离心机；除砂器；除泥器；设备配置１概述对钻井液循环固控系统研究探索主要针对流程的科学设计，同时以

2、流程为主线来合理配置固控设备，其最终目的是为了更好地满足钻井作业的需要，因此，首先要从钻井工艺要求的角度考虑，其次要符合高效、节能、环保的要求，另外，要安装方便、操作简单、降低劳动强度。２流程体系的划分根据钻井作业的要求，我们可以将钻井液循环系统的流程划分如下：①钻井液罐容积体系；②出浆分配管５＋Ｘ体系；③钻井液固控设备流程体系；④钻井液混浆流程体系；⑤钻井液泵的吸入体系；⑥钻井液的常规除气体系；⑦钻井起下钻计量罐及灌浆体系；⑧清水灌及清水体系；⑨气侵放喷液气分离器系统；⑩钻井液罐电路系统。３流程体系的研究及见解流程体系在整个钻

3、井液循环系统中有着相对的独立性，其作用是由钻井工艺来决定的，反过来为钻井服务，如何为钻井服务好，这就需要流程体系科学合理。３．１钻井液罐的容积体系通常钻井液循环系统根据作用由五种罐组成，第一种是固控设备罐，有时也叫钻井液振动筛罐，第二种是中间罐也叫过渡罐，可以把离心机安装在此罐上，第三种是混浆储备罐，第四种是泵吸入罐，其余的是储备罐，计量罐是在固控设备罐的端头，容积为１０～１６ｍ３，每个罐隔仓都安装有７．５ｋＷ、１１ｋＷ或１５ｋＷ的泥浆搅拌器，每个隔仓都设定有固定标尺，能及时观察罐内钻井液体积，每一个隔仓同时留出钻井液体积传感器

4、的位置以便安装。整个罐组都通过走道钢网板联接，罐边都有可收放的栏杆，栏杆之间有联接，在钻井液振动筛处、泵房处、混浆处放有三套或三套以上的罐梯。３．２出浆分配管５＋Ｘ体系钻井液从井口返出后经高架槽连接到钻井液分配管５＋Ｘ体系分配管接口及功用如下：①流入钻井液振动筛接口，有几台钻井液振动筛就有几个接口，可以假定为Ｘ；②高架槽接入口；③脱气器钻井液脱气后流出接口；④计量罐返浆接口；⑤钻井液直排入罐接口；⑥钻井液直排入外池接口。３．３钻井液固控设备流程体系钻井液固控是钻井液循环系统的核心部分，根据固控分级原理划分，固控设备的处理及摆放程

5、序是钻井液振动筛→除砂器→除泥器→钻井液离心机（大、中排量）→泥浆离心机（高速离心机）。钻井液振动筛是固控的第一级龙头设备，而且只有它是全过流处理，因此钻井液振动筛可靠性很重要，其工作性能的优劣直接影响后几级固控设备的工作效果和钻井液体系的好坏。什么是钻井液振动筛好的工作性能，也就是钻井液振动筛的处理大，排浆流畅，适应高目数筛网，正常工作能达到１２０目以上。目前使用的ＨＺＳ２８０－３Ｐ钻井液振动筛处理量为５０Ｌ／ｓ，最大激振力是２５ＫＮ×２，经过现场使用，反映效果很好。表1钻井液振动筛的主要技术参数名称功率频率防爆等级筛网面积振

6、幅振动强度倾角调整范围参数2.2×2Kw23.4HzdIIBT43×0.833×1.15立方米5.8mm7.2G-1~3度除砂器是固控设备中的第二级固控设备，它的工作原理是旋流器的离心分离与重力排砂相复合的工作原理，其处理过程不是全过流，工作动力是由７５ｋＷ砂泵提供，它的分离点为７４个微米左右（分离点是通过分离设备的工作，有一种颗粒在底流和溢流中各占５０％，该粒度点叫该设备的分离点）除砂器的底流还可以经过清洁器进行钻井液回收，除砂器的溢流进入下一级，作为除泥器的进浆，除泥器的工作原理和除砂器一样，只是工作范围不同，其分离点为４３

7、μｍ左右。为了满足钻井工艺对钻井液的要求，目前循环系统的固控系统都采用除砂除泥一体机，就更能保证固相的控制及钻井液性能的稳定。表2钻井液清洁器主要技术参数名除砂器分除泥器分振动强处理量工作压力除砂器锥筒除泥器锥筒功率称离点离点度参200立方米0.25～250mm×100mm×4″40~70微20～402.2Kw7.2G数/小时0.4510″×2×16米微米×2除泥器的溢流浆可作为离心机的进浆。离心机的工作效率比较高，离心机最初引进到石油钻井是因为离心机能在降低钻井液密度的同时可以降低粘度，还可以节约大量的钻井液助剂。高速离心机工

8、作后可将其胶体固相，超细微固相的溢流排出到罐外，而将含有相对较大颗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药品合成优质的钻井液。经处理后，整个钻井液体系就能保持钻井液密度和粘度的合理控制，可大幅度节约钻井液成本。表3沉降式钻井液离心机主要技术参数名