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钻井泥浆循环系统(固控系统)工作原理

行业知识 282

钻井泥浆循环系统广泛应用于石油油气勘探行业、非开挖工程等行业。也可于油井、水井钻探中泥浆循环作业。其由一整套泥浆处理设备集成,包括:泥浆振动筛,真空除气器,除砂器,除泥器,离心机,搅拌器,砂泵,混浆漏斗,泥浆罐等设备。其工作流程和工作原理也是逐级开始进行。

1.当钻井液出现气浸时,通过钻井液振动筛得到净化的泥浆罐的沉砂罐内,利用真空除气器真空泵的抽吸作用,在真空罐内造成负压,钻井液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,除气后的钻井液在真空腔转子的驱动下排进钻井液净化罐的第二仓中。在钻井液不含气体的情况下,还可以将真空除气器作为大功率的钻井液搅拌器使用,保持钻井液罐内的钻井液不沉淀。

2.通过钻井液振动筛得到净化的钻井液进入钻井液罐的沉砂罐内,利用除砂砂泵将钻井液加压进入第二级泥浆净化设备联合清洁器的旋流除砂器内,利用旋流原理进行再次分离,将分离中点大于74微米的有害固相清除。除砂后的钻井液经过旋流除砂器的溢流管线排进钻井液净化罐的第三仓中。根据泥浆循环系统的总体要求,旋流除砂器的处理量达到正常钻井液循环量的125% 以上,使得在净化罐内的钻井液能够得到充分的反复净化,减少钻井液的含沙量。

3.通过就旋流除砂器得到净化的钻井液利用除泥砂泵将钻井液加压进入第三级泥浆净化设备- 联合清洁器的泥浆除泥器内,利用旋流原理进行再次分离,将分离中点44微米以上的有害固相清除。除泥后的钻井液经过除泥器的溢流管线排进钻井液净化罐的第四仓中。

4.旋流除砂器和泥浆除泥器排出的底流中含有一定的钻井液,二者的底流会合后进入联合清洁器的泥浆振动筛内进行再次筛分,钻井液回收进钻井液罐,砂泥排出。

5.经过三级净化的钻井液中仍含有大量的有害固相,当钻井液为非加重状态时,利用两台钻井液离心机并联使用,将钻井液中的大于5微米的有害固相进行清除,处理后的钻井液排进钻井液净化罐的第五仓中。

6.当钻井液为加重状态时,由于钻井液离心机不但会将有害固相清除,还会将钻井液中的加重材料- 重晶石一并清除,这将会造成钻井液比重很快降低,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,需要利用两台钻井液离心机串联使用,即:将中速离心机作为第一级,高速离心机作为第二级。中速离心机的供液泵自钻井液罐中提出的加重钻井液经过离心机处理,处理后的钻井液进入钻井液净化罐中,排出的底流(含有大量重晶石)排到中速离心机下部的专用罐内,利用专用的砂泵将其流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钻井液返回钻井液罐内,保持钻井液的性能稳定;分离出的有害固相排出系统之外,达到了净化并保持钻井液性能稳定的目的。平台配的五级钻井液净化系统设备能够保证平台在各种情况下,满足钻井液处理的要求。

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