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泥浆固相控制系统的构成

2013-01-29

固相控制系统(简称固控系统)是钻机钻井时用来贮存、配置、循环和净化钻井液的重要装备。一般由钻井液罐和振动筛、除气器、除砂清洁器、除泥清洁器、离心机等必要的五级净化设备以及高架管路(从井口至振动筛)、钻井泵吸入管路、混合泵抽吸及排出管路、海水管路、钻进水管路、基油管路、中压钻井液枪管路、剪切泵抽吸及排出管路、罐底连通管路、补给管路、排放管路等多种管路组成。

固控系统还配有钻井液补给装置、加重漏斗、加重泵、除砂泵、除泥泵、剪切泵、补给泵、基油泵、搅拌器等辅助设备。另外,还配有走道、梯子、栏杆等安全防护装置。它可以有效地除去钻井液中大于5-15微米的有害固相,保留有用固相,为钻井作业提供优质的钻井液。

在固控系统的设计要求中,通常泥浆罐的有效容积为总容积的75%。泥浆罐的设计需要达到以下的要求:
1、泥浆罐应能容纳钻井过程中钻井液的最大循环量;
2、泥浆罐的整体强度应能满足吊装、运输和使用密度为2.5g/cm3的钻井液的要求;
3、罐内各舱间应根据工艺流程要求,设置溢流口和带底部阀的连通管;
4、每个隔舱应设有清砂口,开口下边缘应与罐底平齐可低于罐底;
5、所有的密封件需要满足耐油、耐酸碱、碱H2S,能满足使用各种钻井液的要求。

在固控系统的设计要求中,需要配置相应的泥浆处理设备,按照SY/T6223-2005《钻进液净化装置的使用和维护》的要求,固控设备的选型需要遵循以下的原则:
1、钻井液振动筛:处理量应为钻井泵最大总排量的100%~125%;
2、真空除气器:处理量应为钻井泵最大总排量的100%~125%;
3、除砂器:处理量应为钻井泵最大总排量的100%~125%;配置的砂泵和电机应满足上述能力;
4、除泥器:处理量应为钻井泵最大总排量的100%~125%,配置的砂泵和电机应满足上述能力;
5、钻井液离心机:处理量通常为钻井时最大排量的5%~10%。