固控系统

四、结语
• 通过建立新型的五级固控系统，可有效解决原有老式固控系统中 存在的相关问题。而五级固控系统对应的钻井液循环、钻井液小 循环、钻井液加重、钻井液加药、钻井液补给流程可以更好的适 应当代新型钻井工艺的相关要求，功能也更加广泛。
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三、钻井液流程
三、钻井液流程
• （二）、钻井液小循环流程 • 钻井液小循环是指在泥浆泵作用下，将泥浆从固控系统中抽出， 加压后输送到泥浆管汇汇合器及固控系统中压管线，减压返回固 控系统的一个循环叫小循环。 • 当泥浆泵开启时，在泵、管线内可能产生空气和降低启动负荷， 可通过小循环系统将泥浆返回固控系统的罐内，以解决泥浆泵启 动的问题。在正常运转时，将泥浆泵的钻井液，输送到泥浆管汇 中，为泥浆枪提供动力。
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二、五级固控系统
• • （一）、固控系统的定义 固控系统是钻机的主要配套系统之一，其主要功能是通过科学地 布置固控设备，去除钻井液中的有害固相微粒，实现钻井液的循 环、净化和性能调配，满足钻井工艺的相关要求。 新型的五级固控系统单罐容积最小在45方以上，整体有效容积一 般在200方以上，可以更好的为井口提供钻井液，有效避免紧急情 况下其它性能的钻井液流入井口带来的危害。
二、五级固控系统
• • （六）、五级固控 经过四级固控处理后的钻井液进入到中速和高速离心机中，分离 旋流器不能分离的细小颗粒，离心机的优点是清除钻井液中细微 固相微粒能力很强，可以高效的降低钻井液的相对密度及其粘度， 将当量直径在1.5-12μm的固相微粒分离出来，实现五级固控。
三、钻井液流程
• • （一）、钻井液循环流程 从井口循环返出的钻井液经高架溢流管进入泥浆分配器，泥浆分 配器可分别或同时将钻井液输送到两台（或三台）振动筛，经过 振动筛筛分后的钻井液流入沉砂仓。从沉砂仓溢流出来的钻井液 通过泥浆渡槽进入到除气仓，经安装在上方真空除气器除气后， 排入到除砂仓中。除砂泵将除砂仓中的钻井液输送到除砂器，除 砂器处理后的钻井液流入到除泥仓。除泥泵吸入除泥仓中的钻井 液，输送到除泥器中，经除泥器处理后的钻井液流入到中速离心 仓。中速离心机液下泵将中速离心仓中的钻井液输送到中速离心 机，中速离心机将处理后的钻井液排入到高速离心仓。高速离心 机液下泵将高速离心仓中的钻井液输送到高速离心机，最后高速 离心机将处理后的钻井液排到泥浆泵的吸入仓内。至此钻井液循 环流程的固相分离完成。
五级固控系统及钻井液流程
目录
• • • • • • • • • • • • • • • • • • 概述 一、老式固控系统存在的问题 （一）、流程不完善，成本较高 （二）、罐身储量小，功能难以满足 二、五级固控系统 （一）、固控系统的定义 （二）、一级固控 （三）、二级固控 （四）、三级固控 （五）、四级固控 （六）、五级固控 三、钻井液流程 （一）、钻井液循环流程 （二）、钻井液小循环流程 （三）、钻井液加重流程 （四）、钻井液加药流程 （五）、钻井液补给流程 四、结语
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二、五级固控系统
• • （二）、一级固控 从井口循环返回的钻井液经高架溢流管流入1号罐（锥形罐）上的 泥浆分配器，分别送入两台（或三台）振动筛，通过振动筛使钻 井液中的岩屑杂质进行第一次分离，把较大的粗岩屑、杂质筛分 排出循环系统外。
二、五级固控系统
• • （三）、二级固控 在有气浸的钻井过程中，通过启动安装在1号罐上的真空除气器， 将一级固控后的钻井液进行气体和液体分离，并最终排出钻井液 中所包含的气体（包括空气），既保证了钻井液的相对密度稳定 和钻井安全，也排出了钻井液中的有害气体。
三、钻井液流程
• • （三）、钻井液加重流程 钻井液加重流程作为钻井液循环流程的辅助流程之一，通过加重 泵可直接吸入三级固控后的钻井液，经过加重漏斗加入重晶石等 化学药品，快速增加钻井液的相对密度，然后由加重排出管线输 送到四级固控后的各个仓中，用于钻机钻入气层后，避免发生井 喷和钻井液需要加统不仅解决了老式固控系统存在的问题，其对 应的钻井液流程还满足了现代钻井工艺的相关要求。 主题词：五级固控系统 钻井液流程
一、老式固控系统存在的问题
• • （一）、流程不完善，成本较高 老式的固控系统只配备了搅拌器和振动筛，很少使用除砂器、除 泥器和离心机等设备，对于74μm以下的固相微粒很难除去，直接 影响了泥浆泵活塞、缸套的使用寿命，造成泥浆工程师无法有效 控制影响钻井液粘度的固相微粒，只有用稀释的办法来解决问题。 在深井钻井中该问题显得尤为突出，它使得钻井液总量不断增加， 不但消耗大量钻井液材料，而且在环境敏感的地方还会制造多余 钻井液的后续处理问题，直接影响了钻井成本。 （二）、罐身储量小，功能难以满足 老式固控系统的单罐容积较小，一般只有30方左右，当井下出现 复杂情况，需往井内大量补充钻井液时，往往因为容量不足，必 须将储备罐的钻井液补偿进来。储备罐内的钻井液大部分因为处 于沉淀状态，造成钻井液的粘度、相对密度和固相砂粒含量达不 到相关要求。并且储备罐的钻井液比较单一，难以及时满足井下 复杂工况变化的需要。
二、五级固控系统
• • （四）、三级固控 通过除砂泵将二级固控后的钻井液抽吸到除砂器，利用旋转离心 沉降分离原理，将当量直径在74-105μm的固相微粒分离出来，完 成除砂过程。
二、五级固控系统
• • （五）、四级固控 除泥泵将三级固控后的钻井液抽吸到除泥器，通过除泥器上的水 力旋流器，对当量直径在15-40μm的固相微粒进行分离，实现除 泥过程，完成四级固控。
三、钻井液流程
• • （四）、钻井液加药流程 钻井液加药流程作为钻井液循环流程的辅助流程之一，用于发生 井漏或特殊情况下，剪切泵通过剪切漏斗，将化学处理剂粉碎后 排入到药品罐，经药品罐上方的搅拌器混合后，排入到泥浆泵吸 入仓，然后由泥浆泵输送到井口。通过加药流程，不仅可以去除 钻井液中的部分有害固相成分，还可以改善钻井液性能，提高井 壁的稳定性。
三、钻井液流程
• • （五）、钻井液补给流程 钻井液补给流程作为钻井液循环流程的辅助流程之一，在起升钻 具的过程，补给泵从补给仓中吸入钻井液，输送到井口，通过向 井筒内补充钻井液，保证井下钻井液液柱的高度，避免发生井喷。 井口循环返回的钻井液可以直接流入到补给仓。通过补给仓液位 的变化情况，还可以发现是否出现井漏现象。