固相控制

匯報人劉堯固相控制

匯報人劉堯固相控制的內容固相控制的定義

鉆井液流程固相控制的意義固相成分的分析固相控制的方法固相控制的設備固相控制的內容固相控制的定義所謂鉆井液固相控制是指在保持適量有用固相的前提下盡可能的清除無用固相。通常將固相控制簡稱為固控固相控制的定義所謂鉆井液固相控制是指在保持適量有用固相的前提鉆井液流程循環罐——鉆井泵——水龍帶——鉆具——鉆頭——環空——井口——振動篩——凈化罐——循環罐——鉆井泵鉆井液流程循環罐——鉆井泵——水龍帶——鉆具——鉆頭——環空固相控制的意義粘度密度流變性能濾失性能造壁性能抗溫能力抗污染能力泥漿方面：工程方面：油氣層損害鉆速下降鉆頭泥包起下鉆遇阻卡粘附卡鉆壓力激動鉆具磨損固相控制的意義粘度造壁性能泥漿方面：工程方面：油氣層損害粘附固相成分的分析一、鉆井液中固相物質的分類鉆井液中的固相物質，除按其作用分為有用固相和無用固相。還有以下幾種分類方法：

1.按固相密度分類高密度固相和低密度固相前者主要指密度為4.2g/cm3的重晶石，還有鐵礦粉、方鉛礦等其它加重材料；后者主要指膨潤土和鉆屑，還有包括一些不溶性的處理劑，一般認為這部分固相的平均密度為2.6g/cm3。固相成分的分析一、鉆井液中固相物質的分類固相成分的分析2.按固相性質分類

活性固相和惰性固相。凡是容易發生水化作用或與液相中其它組分發生反應的均稱為活性固相，反之則稱為惰性固相。前者主要指膨潤土，后者包括砂巖、石灰巖、長石、重晶石以及造漿率極低的粘土等。除重晶石外，其余的惰性固相均被認為是有害固相，即固控過程中需要清除的物質。固相成分的分析2.按固相性質分類固相成分的分析3.按固相粒度分類粘土類：粒度小于2微米泥渣類：粒度為2-74微米砂類：粒度大于74微米鉆井液中過大的(大于2000微米)和特小的(小于2微米)顆粒都不多。大于74微米的顆粒僅占3.7~25.9%。也就是說即使是用200目的振動篩也只能篩除整個固相含量的1/4。其余都是小于74微米的顆粒。固相成分的分析3.按固相粒度分類固相成分的分析分類 粒度大小,微米 重量百分比 篩目

>2000(粗砂) 0.8~2 10目砂 250~2000(中粗) 0.4~8.7 60目

74~250(中細) 2.5~15.2 200目分類 粒度大小,微米 重量百分比 篩目泥 44~74(細) 11.0~19.8 325目

2~44(超細) 56.0~70.0 粘土 <2(膠體) 5.5~6.5 固相成分的分析分類 粒度大小,微米 重量百分比 篩目固相控制的方法1.機械法2.稀釋法稀釋法就使通過向鉆井液中加水或稀膠液，達到降低固相濃度的目的。稀膠液一般使用降失水劑和粘土抑制劑按實際需要配制的。3.化學絮凝法加入適量的絮凝劑，使小顆粒變成大顆粒，然后用機械法去掉。固相控制的方法1.機械法固相控制的方法鉆井液固控有各種不同的方法，但首先應考慮的是機械法。通過合理的使用振動篩、除砂器、除泥器和離心機等機械設備，利用篩分和強制沉降的原理，將鉆井液中的固相按密度和顆粒的大小不同而分開，并根據需要決定取舍，以達到控制固相的目的。與其它方法相比，這種方法處理時間短、效果好。固相控制的方法鉆井液固控有各種不同的方法，但首沉砂池振動篩除泥器除砂器離心機清潔器固相控制的設備沉砂池固相控制的設備沉砂池出口排海進口沉砂池出口排海進口振動篩振動篩振動篩

振動篩具有最先、最快分離鉆井液固相的特點，擔負著清除大量的鉆屑的任務。它的使用的好壞直接影響下一級固控設備的效果。泵排量、篩網面積、固相濃度、鉆井液粘度、密度等因素影響振動篩網的選擇以及分離的效果。應盡可能選擇使用細的篩網。性能先進的振動篩使用的最小篩網可達325目至460目。一般原則是以鉆井液覆蓋篩網面積的70～80%為合適。除特殊情形外(如加入堵漏材料)，不允許返出鉆井液旁通振動篩循環。振動篩振動篩具有最先、最快分離鉆井液固相的特振動篩振動篩能夠清除固相顆粒的大小，依賴于網孔的尺寸。常用的篩布目數及網孔大小80目0.2mm100目0.16mm120目0.14mm150目0.112mm160目0.11mm200目0.075mm振動篩振動篩能夠清除固相顆粒的大小，依賴于網孔的尺寸。除砂器除砂器除泥器除泥器旋流分離器進漿口溢流口底流口旋流分離器進漿口溢流口底流口旋流分離器旋流器的工作原理在壓力的作用下，含有固體顆粒的鉆井液由進漿口沿切線方向進入旋流器。在高速旋轉的過程中，較大較重的顆粒在離心力的作用下被甩向器壁，沿殼體螺旋下降，有底流口排出；而夾帶細顆粒的旋流液在接近底部時會改變方向，形成螺旋向上運動，經溢流口排出。這樣，在旋流器內就同時存在兩股呈螺旋流動的液體，一股是含有大量粗顆粒的液流向下作螺旋運動，另一股攜帶較細顆粒連同中間的空氣柱一起向上作螺旋運動。旋流分離器旋流器的工作原理旋流分離器由此可知，粒徑小的顆粒比粒徑大的顆粒沉降的速度慢的多，而密度大的顆粒比密度小的顆粒沉降快。此外，如鉆井液粘度越高，密度越大，則顆粒沉降越慢。當我們用離心的方法將重力加速度提高若干倍，則顆粒的沉降速度就會增大若干倍。這正是使用旋流器和離心機控制固相的基本原理。通常將這類固控措施稱作強制沉降。旋流分離器由此可知，粒徑小的顆粒比粒徑除砂器/除泥器

一般情況下，旋流器的分離能力與旋流器的直徑有關。直徑愈大其分離的顆粒也越大。反之直徑愈小，其分離出的固相顆粒也愈小。如152.4~304.8mm(6~12英寸)的旋流器稱為“除砂器”，分離點約為40微米，把50.8~152.4mm(2~6英寸)的旋流器叫做“除泥器”，分離點約為15微米。除砂器/除泥器一般情況下，旋流器的分離能力與旋流器的除砂器

除砂器在正常工作狀態下，其底流密度應比進口鉆井液密度高0.3~0.6g/cm3。工作壓力：0.25-0.4Mpa處理量：200m3/h可分離顆粒直徑：50-70um除砂器除砂器在正常工作狀態下，其底流密度應比進口鉆井液除泥器

除泥器正常工作時，其底流的密度應比進口鉆井液密度高0.3~0.42g/cm3，且溢流的密度應比進口鉆井液密度稍低。工作壓力：0.25-0.4Mpa處理量：200m3/h可分離顆粒直徑：36-60um除泥器除泥器正常工作時，其底流的密度應比進口鉆井液密度清潔器

清潔器由除泥器與細網振動篩組成，篩網一般在140~200目(網孔104~74微米)之間，目的是回收部分通過旋流器排出的液體，重晶石等。一般不建議清潔器用于非加重鉆井液。若在非加重鉆井液中使用清潔器，則可關掉振動篩而讓旋流器的底流全部排掉。清潔器清潔器由除泥器與細網振動篩組成，篩網除氣器除氣器除氣器一、工作原理通過除氣泵把大罐里的空氣抽出，形成真空，鉆井液進入除氣器，在真空的環境中，鉆井液中的氣體自動析出，通過這樣的原理把氣體除去。除氣器一、工作原理除氣器二、主要技術參數：型號：ZCQ2/6處理能力6m3/min真空度：680mmHg(0.9個大氣壓）最大抽氣量：1.5m3/min電機功率：3KW除氣器二、主要技術參數：除氣器三、啟動前檢查：1、檢查聯軸器的連接是否牢靠。2、檢查真空泵傳動是否靈活。3、檢查除氣罐水面高度是否在溢流口處。4、檢查各護罩固定是否牢靠。四、操作a、關閉離心泵與噴射漏斗之間的閘門——真空泵開啟至真空表穩定。b、打開離心泵吸入閥和離心泵與噴射漏斗之間的閘門——離心泵開啟。除氣器三、啟動前檢查：離心機一、工作原理其核心部件有滾筒、螺旋輸送器和變速器。離心機工作時，鉆井液通過進漿管進入離心機，然后在輸送器上被加速，并通過在軸筒上的進漿孔流入滾筒內。由于滾筒的轉速極高，在離心力的作用下，密度或體積較大的顆粒被甩向滾筒內壁，使固液兩相發生分離。固體被輸送器送至滾筒的小端，經底流口排出；含有細顆粒的流體以相反方向流向滾筒大端，從溢流口排出。離心機一、工作原理離心機二、離心機型號離心機的規格以鼓的長度和最大直徑表示：有18×24英寸、14×22英寸、14×20英寸(直徑×長度)等規格。離心機的轉鼓以1500~3500轉/分(r/min)旋轉。螺旋輸送器一般以1:80的速差和轉鼓同向旋轉。一般可清除2~3微米的固相顆粒。離心機離心機LW450×1000——N1LW——臥式螺旋卸料沉降離心機450——轉鼓最大內徑1000——轉鼓長度N1——低速1800r/min離心機LW450×1000——N1離心機離心機離心機排渣口離心機排渣口離心機溢流口離心機溢流口離心機三、操作規程1、開機前應安裝所有安全防護設施。入轉鼓護罩、主傳動與輔傳動護罩。不得在開機時打開護罩查看機器運轉情況。因固停機打開后，再次開機前應重新安裝好、固牢。2、開機前用手盤車，不得有卡阻現象，否則應找出原因及時排出。3、接通電源分別點起動輔電機、主電機。確認轉鼓及差速器的旋轉方向是否正確。與箭頭方向一致。離心機三、操作規程離心機4、點啟動和運轉過程中有異響和振動，應立即停機查找原因。故障未排出前不得開機。5、未切斷電源之前不得拆卸、調整機器。6、機器運轉中，不得碰觸傳動和旋轉部件。不允許在運行過程中擦出半軸上的黃油等贓物，因為傳動膠帶、端蓋半軸上高速旋轉的黃油都會傷害違規操作者。7、打開轉鼓護罩時一定要開到位，并用木棒支撐，防止護罩突然落下，傷害操作者。8、打開控制箱面板后，密封處應按要求涂隔離油。離心機4、點啟動和運轉過程中有異響和振動，應立即停機查找原因離心機四、操作與使用開機前的準備工作a、檢查軸承座等各連接處的螺釘是否松動，各旋轉件是否有碰擦、卡阻現象。b、清水閥和進料閥應處于關閉狀態。1、開機順序及注意事項1.1先啟動輔電機，如無異常聲響再啟動主電機。1.2主電機運轉10分鐘后，啟動供液泵，然后逐漸打開進料閥。切勿突然大量進料，或超出離心機的處理量，以免機器發生故障。離心機四、操作與使用離心機1.3機器運轉2小時后，檢查主軸承溫升，空載不高于40度，重載不高于50度。1.4如有劇烈震動，或其它不正常的現象，應立即切斷電源，關閉進料閥，開啟清水閥，利用轉動慣性沖洗轉鼓和螺旋推料器，必要時還須按轉鼓旋轉方向手動盤車沖洗，以防發生沉渣卡阻。2、關機順序2.1先停供液泵，逐漸關閉進料閥。2.2打開清水閥，清洗內鼓，離心機繼續運轉10-15分鐘，排渣口不在排渣時方可關閉清水閥，停主電機，再停輔電機。離心機1.3機器運轉2小時后，檢查主軸承溫升，空載不高于40離心機五、注意事項1、操作人員應嚴格按照操作規程操作；