| 标题 | 浅析钻井液固控系统配套现状及改进 |
| 范文 | 马铁权 摘 要：本文结合钻井液固控的技术以及配套的发展现状展开论述，对于固控系统一级配套中的问题进行详细地分析和阐述，并针对问题提出固控系统和设备以及配套的改进措施等。为了提高钻井材料的效率，减少消耗，取得经济效益具有参考价值。 关键词：固控系统；配套现状；改进方法 中图分类号：TE926 文献标识码：A 当前，钻井工作中提高工作效率，达到优良的钻井液性能，就要在钻井的系统运行、钻井成本、井下安全管理，油气层保护等方面加大研究和实践力度，例如保证钻井液性能中固控系统的良性运行，这是石油勘探工业不断发展的需求，也是钻井行业不断寻求突破的要求，尤其是在钻井工作中遇到难点和重点问题需要解决的问题，需要针对深井、超深井的钻井工作中的问题进行解决良策的研究，以达到钻井工作的高效、安全。 1.钻井液循环罐 钻井液循环罐是固控系统中最重要的设备。近年来在设备技术上有了极大的改善，工艺流程趋于合理，但是也在系统的配套中存在一些误区。 其溶剂能够具有最大的钻井液的储备量，储备能力足以达到钻井工作中的需求，具备参与循环和处理紧急压井的能力。随着海外市场的不断拓展，近年来钻井工艺对于液固控系统的要求不断提高，在钻井液的循环罐的溶剂扩大上不断寻求着突破。 由于容积不断地扩大，固控系统在进行钻机搬迁的时候成本是很大的。因此一直以来客户都在寻求合理的容积的建设目标，有效的容积建设目标，经过近年来对于钻井的井眼的容积的计算，已经得到了较为精确的计算结果。 按照钻完井后灌满井眼的钻井液的容积来说，假设没有使用泥浆收集装置的话，钻具内的钻井液可能会发生流失。以一个钻深假设为7000m的钻机配套钻铤组合来说，用5英寸的钻杆和36t的钻机配套起来的钻井液的容积计算公式为： 7000m×0.0127m3/m=88.9m3 36000kg÷7754kg/m3=4.6m3 88.9m3+4.6m3=93.5m3 钻机达到井底完成任务后，提起钻具，灌满井眼后，需要的钻井液的最小容积，根据计算结果为93.5m3，钻井液的循环会发生渗漏，因此在整个钻井的渗漏和循环中，受到工作区域和井底低层状态的影响，应达到的安全容积应为46.75m3。 采用这个方法对钻机的钻井液进行循环后，钻井液循环罐的最小的容积量达到了140m3。这个数量与通常的储备的容积基本接近，整套钻井液的系统中有效容积可以达到280m3，系统的储备容积中储备的专用的储备罐，能够用于配置加重和堵漏钻井液，并节约钻井液的使用成本。 根据固控系统中的罐体的尺寸和数量，再结合井架和底座的高度以及当地的运输条件等，循环罐的空间摆放的设备等，需要不断设置连通管线等，才能达到设备空间的使用要求。因此各个仓内的容积要根据其固控的设备，如振动筛等辅助设备加以确定。 2.固控系统的工艺流程和配套设备 2.1 钻井液的净化大循环流程 由于井口返出的泥浆能够通过管线分别输送到振动筛，然后经过处理后，流出来的沉沙将经过泥浆槽进入到真空除气器内，经过处理后的泥浆在进入除泥仓之后，被钻井液吸入仓吸到了泥浆槽内，反复泵入后进入了井内循环使用，这个流程为钻井液的固控系统流程。 2.2 在钻井的过程中产生的钻屑，由于振动筛进入到钻井地面中去，进入钻井的第一级处理设备中，经过处理和分离后，工作可靠性和操作维护性大大提高。 在钻井液的固相颗粒不便的前提下，对固相颗粒的动切应力越大，起跳的阻力就越大。固相颗粒的运动和移动的速度是非常快。根据国外关于振动筛的理论研究分析，当钻井液从分配器流出进入振动筛网之后，应该设置一个钻井液的冲击槽，使得钻井液能够直接冲帅筛网，得到井口的返出的钻井液的最大应力，不但固相的颗粒的受力和运动更加合理，而且钻井的跑冒现象也得到了很大的控制，延长了筛网的使用寿命。 2.3 离心机工艺 离心机在固控系统中发挥的作用是采用中离心机和高速离心机，根据钻井液的自动调节，通过监测负载并且采用全变频自动闭环系统进行技术控制，得到钻井液的性能控制好成效，通过固相净化设备，使得钻井得到了特殊工艺的控制，达到了理想的工作效果。还有一种固定转速的高速离心机。配备了很高的转速，操作人员可以对钻井液进行人工的转速调节，然后也可達到很好的钻井液的处理效果。 离心机在钻井液的处理中发挥的作用是非常大的。钻井队配备的离心机一般是两台以上的设备，速度为中速，采用并联的工艺流程，可以达到快速钻进以及增大钻井液处理量的效果。 全变频控制的高速离心机，在工作效率和性能上令人满意，但是需要专业的操作人员和大量的成本投入，因此，我国目前使用这种离心机的钻井队还较少，只有对钻井液性能要求极高的特殊的井才会配备，一般采用的都是国产的高速和中速离心机，串联的工艺流程为将钻井液在中速离心机内处理好以后，再经过循环系统的重复使用，得到很好的固相的净化。提高了后续设备的使用寿命，达到了节约泥浆材料和提高机械钻速的效果。 2.4 旋流器工艺 旋流器性能指标是分离粒度。在制造上需要注意分离颗粒的范围，确保其性能在配置上能保持一定的间距。同时分离粒度又很低。在实际配套中，除砂器和除泥器的使用需要一定的重叠，可以根据圆柱蜗壳内径或分离粒度来确定，其质量指标主要是耐磨性，否则除泥器根本无法发挥其作用。所以要选购性能好的、参数配置合理的除砂器和除泥器，将其进行串联，使它们应有的作用得到发挥。 3.钻井液的固控系统改进 3.1 在加药的流程上，利用化学处理沉降的原理，对钻井液固系统进行辅助和改进。通过这种手段，去除井中的有害的固体成分。另外在药品的混合仓内装上加药罐，然后使用搅拌器进行搅拌混合，经过加重泵吸如管线后进行输送。 3.2 对于钻井液的加重流程进行改进，主要是在钻井液中加入重晶石等成本，这种成分可以增加钻井液的浓度和稳定性。对钻井液加入重晶石的流程需要通过加重泵来完成，通过加重泵吸入药品后，将药品在混合仓内加以储存，经过处理后，使用加重漏斗予以重排，得到加重后的管线后，送到各个仓中。 3.3 对于钻井液的补给，应采用在升起钻具后向钻井筒内加注钻井液的方法，保证井壁在补给泵吸入钻井液的稳定性。经过分配器的分配后，钻井液经过了排出管到达了井口，然后通过分支阀门进入到补给仓中，补给仓内的钻井液通过加重泵进入了储备仓，然后在经过泥浆枪管，最终完成了钻井液的补给，达到了补给仓。 结语 为了达到增加安全溶剂，整固固控系统的容积的目的在，完钻后在提钻具之后，应将井眼灌满钻井液，并且选择性能较好的振动筛，根据振动筛的数量、网眼尺寸来选取不同性能的钻井液，同时，除砂器和除泥器也应该配备参数合理、性能良好的，以达到较好的除砂和除泥的效果。离心机的选择，为了达到后续设备的使用寿命提高的目标，应该使用中速和高速离心机串联的方式，以达到节约泥浆材料使用量，提高机械钻速的目的。再就是经过统计分析，钻井液的加重和重晶石的费用是相当大的，因此要取得好的经济效益，节约材料的耗费，就要在固控系统和设备上进行正确的选择。 参考文献 [1]吴开磊，艾绍磊，王红月，等.钻井液固控系统配套现状及改进措施[J].中国科技纵横，2014（1）：188-188. |
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