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泥浆固控设备前瞻性浅析

发布日期:2017-06-20浏览次数:文章来源:未知作者:网站编辑
  随着固控设备技术的不断发展和钻井液技术的进步,对钻井液固相控制系统装备的配置及使用效率提出了更高的要求,国外特别重视泥浆固控设备的优化配置和整个泥浆固控系统的效率评价,并为此开发了泥浆固相控制专家系统。在这方面我国还是有很大差距,这方面的研究工作也很少,我国应尽快针对国产泥浆固控设备开发新的模型,研制出多功能的泥浆固控配套系统,进而推动我过固相控制工业技术的发展,从而更好地为钻井工程服务。
 
  目前在用的固控设备有振动筛、除砂器、除泥器、离心机等,由于这些设备的作用原理和结构不同,因此所分离的固相颗粒粒度都有一定范围。在选用设备之前对钻井液中的固相进行粒度分析,使固控设备的配套与选用有针对性,发挥较好的效果。
 
  合理地在固控系统中布置固控设备是至关重要的,如果固控设备性能不好或布置不合理,钻井液中的固相含量就会增加,容易导致井眼内发生复杂情况。因此,科学地分析各种固控设备分离固相的能力,确定合理的钻井液固控工艺流程,对于设计和研制高性能的钻井液固控系统具有十分重要的意义。
 
  我国固控设备的发展近年来,海内钻井液固相控制设备的理论研究和制造工艺水平都有较大的发展,特别是在理论研究方面,例如钻井液振动筛的工作原理、旋流除砂器的工作原理等,已达到或接近世界提高前辈水平,但国产的固控设备在机能,寿命方面与国外固控设备有一定差距,主要是材料、加工工艺、加工精度和配套使用的通用设备的质量。高压(承压80MPa)、大排量(30L/s)固控设备还没有。海内振动筛类型少,今后需加快研制开发干燥型细目振动筛、履带式非振动筛分设备、海洋钻井用环保型专用固控设备及适合多种工况的多功能固控配套系统等,丰富我国固控设备的类型。
 
  泥浆根据介质的不同分为水机泥浆、油基泥浆、乳化泥浆。根据不同地层的需要及钻井设计来合理的选择泥浆体系是快速、优质、安全钻井的必要条件。泥浆中固相分为活性和惰性或有用和无用,合理的控制泥浆固相在泥浆中的百分含量可以使钻速达到最好效果,合理控制泥浆固相类型可使泥浆性能达到最好效果。
 
  钻井液振动筛、除砂器、除泥器、钻井液离心机作为钻井过程中必不可少的四大固控设备。合理的结合使用化学絮凝就能更有效的控制泥浆中固相,才能保证泥浆的性能使钻井安全、优质、快速的进行下去。固控设备的工作原理、净化效率、使用范围进行分析对比,根据建立的固控流程的具体要求进行参数计算,选定固控设备,达到最佳的匹配效果。
 
  无论国内外都公认,完善的泥浆固控设备是科学钻井的重要标志之一。而钻井液固相控制设备通过近10年来的不断改进与完善,对提高钻井技术水平,减少循环系统的维修工作量,保证优质钻井液的性能,减小井下事故、提高钻速、降低成本效果显著。
 
  70年代以前石油钻井工业中普遍使用异常简陋的钻井液振动筛,其分离粒度筑理想的情况下也只有400微米,固相颗粒再次进入泥浆循环系统。后来相继出现了超细目振动筛、旋流除砂器、除泥器、钻井液离心机、真空除气器、泥浆搅拌器、配浆装置以及与之配套的泥浆罐、电器操作柜等,总重量达到5吨以上,总电力消耗己接近30OkW。固相含量最低可控制到5%以下,钻井液的低密度性能也可按需要进行调节。
 
  毫无疑问,这些进步给石油钻井工业带来了深刻的变化。但同时也大大增加了井队现场的维修、保养、使用的工作量和能耗。于是,在不降低或少降低其泥浆固控系统性能的基础上,简化设备,降低能耗,提高可靠性已成同内外泥浆固控设备专家们十分关心的问题。
按照国内对固控行业发展的要求,降低成本(减少固控设备级数),提高可靠性已成为未来的新趋势,为此我们设想,简化工作分两步走:从长远考虑,要研究一步法的实际可行性,这一工作有很大风险,其有探索性质,但是,事物总是由低级向高级,由简单向复杂发展的。泥浆固控设备亦是如此。使固控效率越高,费用越低,是今后固控科研的主攻方自,近期目标则是研究处理过大、可靠性高、分离效率高的多筛系统,减少除砂器的开机时间甚至不再使用旋流除砂器。
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