泥漿循環(huán)系統(tǒng)中各設(shè)備的作用以及合理布局
在泥漿循環(huán)系統(tǒng)中每種泥漿凈化設(shè)備的工作性能和所承擔(dān)的凈化任務(wù)都是一定的,相互不能代替,并且不能顛倒順序,所以泥漿循環(huán)系統(tǒng)的整體布局及流程也是值得仔細(xì)斟酌的。在許多情況中,即使某些泥漿凈化設(shè)備的性能非常優(yōu)越,但必須在泥漿循環(huán)系統(tǒng)中若干設(shè)備中互相正確、合理匹配之后,才能獲得最佳的經(jīng)濟(jì)效果。
自井口返出的帶有大量有害固相的鉆井液,通過井口高架縱橫鉆井液槽(帶有一定坡度)在重力作用下流到第一級(jí)泥漿凈化設(shè)備鉆井液振動(dòng)篩的入口,經(jīng)過鉆井液振動(dòng)篩的篩分將較大的有害固相顆粒篩出并排走。
當(dāng)鉆井液出現(xiàn)氣浸時(shí),通過鉆井液振動(dòng)篩得到凈化的鉆井液罐的沉砂罐內(nèi),利用真空除氣器真空泵的抽吸作用,在真空罐內(nèi)造成負(fù)壓,鉆井液在大氣壓的作用下進(jìn)入除氣器內(nèi)進(jìn)行分離,分理出的氣體排往井架頂部放空,除氣后的鉆井液在真空腔轉(zhuǎn)子的驅(qū)動(dòng)下排進(jìn)鉆井液凈化罐的第二倉中。在鉆井液不含氣體的情況下,還可以將真空除氣器作為大功率的鉆井液攪拌器使用,保持鉆井液罐內(nèi)的鉆井液不沉淀。
通過鉆井液振動(dòng)篩得到凈化的鉆井液進(jìn)入鉆井液罐的沉砂罐內(nèi),利用除砂砂泵將鉆井液加壓進(jìn)入第二級(jí)泥漿凈化設(shè)備聯(lián)合清潔器的旋流除砂器內(nèi),利用旋流原理進(jìn)行再次分離,將分離中點(diǎn)大于74微米的有害固相清除。除砂后的鉆井液經(jīng)過旋流除砂器的溢流管線排進(jìn)鉆井液凈化罐的第三倉中。根據(jù)泥漿循環(huán)系統(tǒng)的總體要求,旋流除砂器的處理量達(dá)到正常鉆井液循環(huán)量的125% 以上,使得在凈化罐內(nèi)的鉆井液能夠得到充分的反復(fù)凈化,減少鉆井液的含沙量。
通過就旋流除砂器得到凈化的鉆井液利用除泥砂泵將鉆井液加壓進(jìn)入第三級(jí)泥漿凈化設(shè)備- 聯(lián)合清潔器的泥漿除泥器內(nèi),利用旋流原理進(jìn)行再次分離,將分離中點(diǎn)44微米以上的有害固相清除。除泥后的鉆井液經(jīng)過除泥器的溢流管線排進(jìn)鉆井液凈化罐的第四倉中。
旋流除砂器和泥漿除泥器排出的底流中含有一定的鉆井液,二者的底流會(huì)合后進(jìn)入聯(lián)合清潔器的泥漿振動(dòng)篩內(nèi)進(jìn)行再次篩分,鉆井液回收進(jìn)鉆井液罐,砂泥排出。
經(jīng)過三級(jí)凈化的鉆井液中仍含有大量的有害固相,當(dāng)鉆井液為非加重狀態(tài)時(shí),利用兩臺(tái)鉆井液離心機(jī)并聯(lián)使用,將鉆井液中的大于5微米的有害固相進(jìn)行清除,處理后的鉆井液排進(jìn)鉆井液凈化罐的第五倉中。
當(dāng)鉆井液為加重狀態(tài)時(shí),由于鉆井液離心機(jī)不但會(huì)將有害固相清除,還會(huì)將鉆井液中的加重材料- 重晶石一并清除,這將會(huì)造成鉆井液比重很快降低,加重材料大量流失,為了避免加重材料的損失并達(dá)到清除有害固相的目的,需要利用兩臺(tái)鉆井液離心機(jī)串聯(lián)使用,即:將中速離心機(jī)作為第一級(jí),高速離心機(jī)作為第二級(jí)。中速離心機(jī)的供液泵自鉆井液罐中提出的加重鉆井液經(jīng)過離心機(jī)處理,處理后的鉆井液進(jìn)入鉆井液凈化罐中,排出的底流(含有大量重晶石)排到中速離心機(jī)下部的專用罐內(nèi),利用專用的砂泵將其流入第二級(jí)高速離心機(jī)內(nèi)進(jìn)行再次分離,分離后含有重晶石的鉆井液返回鉆井液罐內(nèi),保持鉆井液的性能穩(wěn)定;分離出的有害固相排出系統(tǒng)之外,達(dá)到了凈化并保持鉆井液性能穩(wěn)定的目的。平臺(tái)配的五級(jí)鉆井液凈化系統(tǒng)設(shè)備能夠保證平臺(tái)在各種情況下,滿足鉆井液處理的要求。
電機(jī)功率、砂泵的壓力和排量匹配恰當(dāng)與否,也將影響固控設(shè)備工作性能的正常發(fā)揮。同時(shí),鉆井液固控系統(tǒng)還應(yīng)配備合適的泥漿攪拌器,鉆井泥漿槍以及其他輔助設(shè)備,包括沉淀罐、鉆井液添加劑罐、吸漿罐以及恰當(dāng)?shù)倪B接管匯,以適應(yīng)化學(xué)、稀釋、沉淀等處理方法的需要。
總結(jié),泥漿循環(huán)系統(tǒng)一般的布局和流程順序是鉆井液振動(dòng)篩、真空除氣器、旋流除砂器(泥漿除泥器或泥漿清潔器)、鉆井液離心機(jī)。