固控系统的产生:
在钻井过程中泥浆通过钻杆进入进入地层,在经过应用之后随同钻井废渣一块排出。由于泥浆价格昂贵、还会破坏环境,在这种情况下固控系统就应运而生。
固控系统概述:
固控系统也叫钻井泥浆循环系统泥浆净化系统,在钻井过程中,钻井泥浆循环系统是整套钻机的重要系统之一。在钻井过程中,特别是深井的钻进过程中,常常会遇到岩层、气层或者地下温泉,在岩层钻进过程中,岩块巨大的摩擦力对钻头伤害很大,而在钻进中遇到气层或者温泉则很容易引起井涌、井喷,在这种情况下就会用到泥浆。
泥浆中通常是含有大量的悬浮物,胶状物的水、油或是油水混合物。泥浆可分为水基泥浆、油基泥浆以及混合型泥浆。在钻进过程中,泥浆可以对钻头进行有效的润滑作用,同时配有重晶石和絮状物的泥浆则可以有效的平衡底层压力,防止井喷、井涌。
固控系统的作用:
固控系统主要包括泥浆振动筛、真空除气器、除砂器、除泥器、卧式螺旋离心机等固控设备。这些固控设备就像是一系列不同大小的筛子,通过层层过滤达到净化泥浆的目的。
艾潽机械将为您简述固控设备是如何完成泥浆净化作业的
石油钻井平台五级泥浆固控设备能够保证平台在各种情况下,满足泥浆处理的要求。固控设备净化泥浆作业中主要包括:泥浆循环罐、钻井液振动筛、泥浆清洁器、真空除气器、低速离心机、高速离心机等固控设备。
自井口返出的带有大量岩销(有害固相)的泥浆,通过井口高架纵横泥浆槽(带有一定坡度)在重力作用下流到第一级净化设备钻井液振动筛的入口,经过振动筛的筛分将较大的有害固相颗粒筛除并排走。
当钻井泥浆出现气侵时,通过钻井液振动筛得到净化的泥浆进入泥浆净化罐的沉砂罐内,利用除气器真空泵的抽吸作用,在真空罐内造成负压,泥浆在大气压的作用下进入除气器内进行分离,分理出的气体排往井架顶部放空,除气后的泥浆在排空腔转子的驱动下排进泥浆净化罐的第二腔中。在泥浆不含气体的情况下,可以将除气器作为大功率的泥浆搅拌器使用,保持净化罐内的泥浆不沉淀。
通过钻井液振动筛得到净化的泥浆进入泥浆净化罐的沉砂罐内,利用除砂砂泵将泥浆加压进入第二级固控设备泥浆清洁器的除砂器内,利用旋流原理进行再次分离,将分离中点70微米以上的有害固相清除。除砂后的泥浆经过除砂器的溢流管线排进泥浆净化罐的第三腔中。根据泥浆净化系统的总体要求,除砂器的处理量达到正常泥浆循环量的125%以上,使得在净化罐内的泥浆能够得到充分的反复净化,减少泥浆的含沙量。
通过除砂器得到净化的泥浆利用除泥砂泵将泥浆加压进入第三级净化设备泥浆清洁器的除泥器内,利用旋流原理进行再次分离,将分离中点36微米以上的有害固相清除。除泥后的泥浆经过除泥器的溢流管线排进泥浆净化罐的第四腔中。
除砂器和除泥器排出的底流中含有一定的泥浆,二者的底流汇合后进入联合清洁器的振动筛内进行再次筛分,泥浆回收进泥浆罐,砂泥排出。
经过三级净化的泥浆中仍然含有大量的有害固相,当泥浆为非加重状态时,利用两台离心机并联使用,将泥浆中的大于5微米的有害固相进行清除,处理后的泥浆排进泥浆净化罐的第五腔中。
当泥浆为加重状态时,由于钻井液离心机不但会将有害固相清除,还会将泥浆中的加重材料重晶石一并清除,这将会造成泥浆比重很快降低,加重材料大量流失,为了避免加重材料的损失并达到清除有害固相的目的,需要利用两台离心机串联使用,即将中速离心机作为第一级,高速离心机作为第二级。
低速离心机的供液泵自泥浆罐中提出的加重泥浆经过离心机处理,处理后的泥浆进入泥浆净化罐中,排出的底流(含有大量的重晶石)排到中速离心机下部的专用罐内,利用专用的供浆泵将其泵入第二级高速离心机内进行再次分离,分离后含有重晶石的泥浆返回泥浆净化罐内,保持泥浆的性能稳定;分理出的有害固相排出系统之外,达到了净化并保持泥浆性能稳定的目的。
固控设备的作用:
众所周知,钻井液是整个石油钻井系统的血液,而钻井液又十分昂贵。固控系统可以将由井口返回地面的里面的大的钻屑、重晶石及其他的大固体颗粒进行有效的分离,处理过的钻井液可以重复使用。石油钻井固控就是通过固控系统或部分固控设备将对井口返回地面的钻井液进行处理回收。从而降低钻井的成本,并且有利于环境保护。
现在,在石油钻井固控中应用的固控设备主要包括:泥浆振动筛、除砂器、除泥器、卧式螺旋离心机、泥浆清洁器、真空除气器、液气分离器、泥浆搅拌器、射流混浆装置、电子点火装置、泥浆枪、螺旋输送机、砂泵、剪切泵等。同时被广泛应用于矿石分选、煤田洗煤、污泥脱水和淀粉分离等行业。
在石油钻井固控工程中钻井液是整套系统的血液,如果泥浆中含有的固体颗粒过大、过多可能会引起井喷、卡钻,不利于控制钻井的速度及成本。但经过AIPU生产的固控系统将返回的钻井液内的固体颗粒进行分离,实现固相控制,有利于稳定钻井液的稳定性及性能。更有利于钻进的速度。并且可以减低钻井的成本,有利于环境保护。
固控设备中的常见故障及解决办法:
1、固控设备的泥浆振动筛有时候会发生跑钻井液的故障,这主要是因为井液排量大于振动筛的负荷,钻井液粘度过高,筛布目数细漏不下去或者是堵漏时钻井液中混入了大量的纤维物质,影响钻井液下漏,也可能是因为起钻停止循环后没及时把筛布洗干净,钻井液干了把筛布糊死,只有我们在日常使用时及时主要到这些问题才能使他们不在发生。
2、固控设备中的除砂器、除泥器的旋流漏斗会被堵死造成设备无法使用,这其中的原因则是泥浆振动筛使用不合理或筛网损坏,其次是除砂泵和除泥泵的上水管没装滤网,大颗粒岩屑进入旋流漏斗而造成堵死。所以我们在使用时一定要保证安装位置的合理,安装部件的完整。
3、固控设备在使用时泥浆搅拌器是经常损坏的一个设备,主要原因则是在使用时钻井液密度高、粘度高、搅拌器功率低,导致了超负荷的使用,不能坚持连续的运转。如果没有及时的保养及润滑及安装不够合理,也会造成这种现象。所以我们在进行设备的保养及维修使用时一定要多加注意,正规的操作方法才能换来正常的使用效率。