钻井循环系统使用操作要求

钻井循环系统使用操作要求
钻井液循环系统是由钻井泵、地面管汇、立管、水龙带、钻井液净化设备、井下钻具及钻头喷嘴等组成。

其主要作用是冲洗净化井底、携带岩屑、传递动力。

一、钻井泵
钻井泵是循环系统的心脏。

主要有单缸单作用立式柱塞泵，双缸双作用卧式活塞泵，三缸单作用卧式活塞泵。

它的作用是为钻井液循环提供能量，以一定的压力和流量，将具有一定密度和粘度的钻井液输进钻具和完成整个循环过程。

（一）钻井泵的结构和工作原理
钻井泵主要由液力端和动力
端两大部分组成。

液力端包括缸
体、缸套、活塞、吸入阀、排出
阀等部件；动力端主要包括传动
轴、齿轮、曲柄连杆等部件。

动
图2-10 钻井泵的工作原理
力机通过皮带（或链条、万向轴）带动泵的主轴旋转，再通过曲柄连杆机构使活塞移动，缸内形成负压，上水池的液体在大气压力作用下，顶开吸入阀进入缸内，直到完成吸入过程。

活塞开始向反方向移动，缸内液体受到活塞的挤压而压力升高，吸入阀被关闭，排出阀被顶开，液体被活塞推出排出阀，经排出管进入高压管汇，完成排出过程。

（二）钻井泵的类型与技术规范
目前，石油钻井常用的钻井泵有三缸单作用钻井泵和双缸双作用钻井泵两大类，其技术规范见下表。

表2-12 石油钻井常用的钻井泵
（三）钻井泵的使用要求
1. 开泵前应检查安全阀、泵压表是否符合使用要求；各连接螺丝是否上紧，润滑油是否加够；高低压管汇各种闸门是否开关正确；皮带轮（链轮、万向轴）护罩的固定是否齐全、牢靠；冷却水（油）道是否畅通；空气包所充气体及压力是否符合要求。

2. 开泵时必须与有关操作人员联系，确认无误时才能开泵。

3. 开泵时，操作人员必须注意泵压表的压力变化，循环
未正常前不许离开开关。

4. 在运转过程中，要经常检查泵压表的变化，检查泵各部位有无异常响声
5. 运转中，要经常检查十字头滑板油孔及拉杆盘根冷却润滑流道是否畅通，观察拉杆盘根有无刺穿现象。

6. 开泵后若要修泵时，须摘开带泵离合器，挂标示牌或有专人监护气开头以免误操作导致事故。

7. 修泵时，应关闭高压闸门，防止钻井液倒流堵塞钻头水眼。

8. 泵在运转中，各轴承部位温度最高不得超过80℃。

二、钻井液净化设备
钻井液净化设备的主要作用是使从井内返出的钻井液得到充分的净化。

钻井液净化设备主要包括振动筛、旋流除沙器、离心分离机、除气器、循环罐和搅拌器等。

（一）振动筛
振动筛是对钻井液进行固相控制的第一级设备，又是唯一能适用于加重钻井液的常规分离设备。

因此，它是固控的
关键设备，担负着清除大量钻屑的任务，同时为下一级固控设备的使用创造必要的条件。

如果振动筛发生故障，其下一级设备就超载，甚至无法工作。

所以，要根据钻井条件，选好、用好振动筛。

1. 振动筛的结构原理
振动筛主要有筛架、筛网、激振器、减震元件等组成。

振动筛是一种筛分离设备，它通过机械震动把大于网孔的固体和通过吸附作用将部分小于网孔的固体筛离出来。

从井口返出的钻井液由进液管流向震动着的筛网表面，固相从筛网尾部排出，小于网孔的固相和液相通过筛网流入下一级净化设备，从而完成分离工作。

2. 振动筛的类型
根据结构不同，振动筛可分为单层筛和多层筛。

目前广泛使用的是双层振动筛。

双层筛网的孔径上大下小，其优点是：分级分离不同粒度的岩屑和固相颗粒，避免单层筛网负担过重，提高净化效果。

（二）旋流除沙器
旋流除沙器主要用来清除振动筛清除不掉的较细固相颗粒。

按被清除的固体颗粒的大小，旋流除沙器可分为除沙器和除泥器。

除沙器主要用来分离0.06－1.1mm的粗泥和砂粒；除泥器分离0.01－0.03mm的粘土微粒和细泥粉沙。

（三）除砂器的使用要求
1. 使用前，应检查除砂器的固定是否牢固，管线连接与密封是否良好，水眼是否通畅，压力表与传动带护罩是否完好。

2. 要经常检查砂泵的固定，油量，密封盘根和传动部分是否达到使用要求。

3. 使用时应两次挂合气开关，使砂泵运转，砂泵电机接地良好。

4. 冬季使用后应放净钻井液。

5. 使用时应根据钻井液的含砂量来调节出砂口的大小。