钻井液固控设备

使用固控设备的必要性
艾潽机械
石油钻井工程中为什么要使用固控设备?
固控设备的作用
众所周知，钻井液是整个石油钻井系统的血液，而钻井液有十分昂贵。

固控系统可以将由井口返回地面的里面的大的钻屑、重晶石及其他的大固体颗粒进行有效的分离，处理过的钻井液可以重复使用。

石油钻井固控就是通过固控系统或部分固控设备将对井口返回地面的钻井液进行处理回收。

从而降低钻井的成本，并且有利于环境保护。

现在，在石油钻井固控中应用的固控设备主要包括：泥浆振动筛、除砂器、除泥器、卧式螺旋离心机、泥浆清洁器、真空除气器、液气分离器、泥浆搅拌器、射流混浆装置、电子点火装置、泥浆枪、螺旋输送机、砂泵、剪切泵等。

同时被广泛应用于矿石分选、煤田洗煤、污泥脱水和淀粉分离等行业。

在石油钻井固控工程中钻井液是整套系统的血液，如果泥浆中含有的固体颗粒过大、过多可能会引起井喷、卡钻，不利于控制钻井的速度及成本。

但经过AIPU生产的固控系统将返回的钻井液内的固体颗粒进行分离，实现固相控制，有利于稳定钻井液的稳定性及性能。

更有利于钻进的速度。

并且可以减低钻井的成本，有利于环境保护。

石油钻井固控主要设备及作用第一篇：石油钻井固控主要设备及作用石油钻井固控系统的主要设备及作用钻井液固控系统对钻井作业所起的的积极作用越来越大，钻井液固控系统的主要设备及作用都有哪些呢？钻井液固控系统的主要设备:钻井液的主要固控设备有：钻井液振动筛、真空除气器、旋流除砂器、除泥器、钻井液离心机等。

钻井液固控设备的净化流程大致是：井口（返出的钻井液）→钻井液振动筛→真空除气器→钻井液除砂器→除泥器→钻井液离心机→净化的钻井液返回井口1）钻井液振动筛：钻井液作为钻井液处理的第一级固控设备，作用是清除钻井液中的岩屑等其他有害固相颗粒，钻井液选用不同数目的筛网控制分理颗粒的大小，主要是大于74微米的固相颗粒。

2）旋流分离器（除砂器、除泥器）：除砂器是钻井液的二级净化设备，除砂器主要是清除大于44~74微米砂粒。

除泥器主要用来对钻井液进行三级净化，除泥器主要作用于15~44微米以上的泥质固相颗粒。

也可根据钻井液的实际情况选用微型旋流器，主要用于分离2~4微米以上的泥质固相颗粒。

3）钻井液分离机：钻井液作用是控制井液中的粘土颗粒，控制钻井液的固相，去除非加重钻井液的固相含量，回收加重钻井液中的重晶石。

钻井液离心机主要作用于2~44微米的固相颗粒。

4）真空除气器：真空除气器主要是清除侵入钻井液的气体，它本不属于固控范围。

但由于气侵对于钻井液的比重、粘度性能、密度有很大的危害，因此通常情况下都会使用除气装置。

石油钻井固控设备及固控系统是将对井口返回地面的钻井液（泥浆）进行处理回收的设备及系统。

固控系统可以将由井口返回地面的（泥浆）里面的大的钻屑、重晶石及其他的大固体颗粒进行有效的分离，处理过的钻井液（泥浆）可以重复使用。

从而降低钻井的成本，并且有利于环境保护。

第二篇：石油钻井主要设备（xiexiebang推荐）石油钻井主要设备、设施及其使用安全技术要求发布时间：2010-02-07 05:35:36 查看：5次字体：【大中小】石油钻井用的钻机是一套联合机组。

固控设备简介用于清除钻井液中“无用固相”的固控设备有刮泥器、振动筛、除砂器、除泥器、清洁器、除气器和离心机等。

近年来还成功应用了“综合自控钻井液系统”，自控系统包括固控设备自控监视器、钻井液处理剂自动加料器和主要钻井液性能指标连续监测器，这三部分由中心监视和综合控制系统进行调正、监控、操作。

“综合自控钻井液系统”的应用不仅保证了钻井液性能的图1刮泥器平稳、合格，也为海上作业特别是高温高压地区的海上作业安全提供了可靠保证。

1.刮泥器刮泥器主要用来处理上部地层大块软质泥岩及泥球,作为钻井液固控的预处理装置来减轻振动筛处理的压力。

刮泥器如图1所示。

2.振动筛振动筛使用的好坏直接影响下一级固控设备的效果。

振动筛网的选择需要考虑泵排量、筛网面积、固相浓度和钻井液粘度等因素，以提高其分离效果。

应尽可能选择使用较细的筛网，通常以钻井液覆盖筛网面积的70%〜80%为宜，不允许返出钻井液不通过振动筛循环。

振动筛按振动类型分为非均衡椭图2非均衡圆运动振动筛图3圆形运动振动筛图4直线运动振动筛图5平动（均衡）椭圆振动筛圆运动振动筛、圆形运动振动筛、直线运动振动筛和平动（均衡）椭圆振动筛等。

海上目前使用的多为直线运动振动筛和平动椭圆振动筛。

1）非均衡椭圆运动振动筛将一个旋转振动器远离振动筛的重心，那么筛架末端的运动轨迹为椭圆形，振动器下方的运动轨迹为圆形。

优点：平均输送速度大于圆形振动的振动筛；缺点：振动筛过长时，会出现倒流，这就要求筛箱倾斜一个角度，使得处理钻井液的量减少。

2）圆形运动振动筛激振器位于筛箱质心。

筛箱作圆形振动时，筛箱的纵向和横向加速度相等。

优点：钻井液的处理量大，筛网上没有钻屑堆积现象：缺点：钻屑的透筛率高，净化效果差。

3）直线运动振动筛两根带偏心块的主轴作同步反向旋转产生直线振动，直线振动的加速度平衡作用于筛箱，筛网受力均匀。

优点：筛网的寿命长，处理钻井液的量大、均步度好；缺点：易出现"筛糊"现象，造成处理量下降，在使用超细目筛网时处理量不满足要求。

钻井液固相控制技术及设备第一章钻井液中的固相及其影响第一节概论钻井液是钻井过程中使用的循环流体，它是液体固体和化学处理剂的混合物。

钻井液中的固体颗粒分为有害固相和有用固相，岩屑是钻井中的最主要的有害固相。

有害固相在钻井过程中将影响钻井液的物理性能，使钻井液的密度、粘度、动切力、失水、泥饼、研磨性、粘滞性、流动阻力增加，其结果导致损害油气层，降低钻速，增加钻盘扭矩，起下钻遇阻，粘附卡钻，井漏井喷等井下复杂情况，对钻井液循环系统造成磨损。

第二节钻井液的作用与组成一、 作用：1、清洗井底2、携带岩屑3、冷却和润滑钻头及钻柱4、形成泥饼保护井壁5、控制与平衡地层压力6、悬浮钻屑和加重剂沉砂7、提供地层资料保护油气储层防止伤害8作为动力液传递水功率。

二、 钻井液组成1、水－淡水、盐水、咸水和饱和盐水2、膨润土－钠膨润土，钙膨润土3、化学处理剂－无机类、有机类、表面活性剂类、高分子聚合物类4、油－轻质油或厚油类5、加重剂－重晶石类、赤铁矿6、气－空气、天然气，三、 液相选择的原则选择何种液相主要取决于对所钻地层需要的抑制作用。

液相抑制能力强可防止流体减少和活性固体的膨胀，抑制地层的造浆。

第三节固相颗粒粒度的影响（固相颗粒粒度通常指颗粒的大小尺寸）一、固相颗粒粒度对钻速的宏观影响宏观上钻井液中不同性质的固相颗粒对钻速影响不同，小于1微米的胶体要比粗颗粒的影响更严重，在固相量大于6%时，分散性钻井液细颗粒与不分散钻井液细颗粒固相对钻速的影响几乎一样，当固相含量低于6%时，不分散钻井液比分散钻井液的钻速要高，固相含量越低，钻速差别越大，这是因为固相含量低于6%时，分散性钻井液中的胶体颗粒所占的百分比越大。

二、 固体颗粒粒度的微观影响任何水基钻井液中的颗粒，其表面都吸附水分子，自由液体受到约束。

钻井液中的钻屑在钻井循环中不断破裂，其表面积不断增加，因而增加了吸附的水分子。

一个小颗粒被立体型分裂后，颗粒变为多少倍，表面积就增加多少倍。

钻井固控设备导言：钻井是石油工业中极其重要的环节之一，其中的固控过程起到了至关重要的作用。

钻井固控设备是指用于控制井口压力、固定井口环空封隔及排除在钻井过程中产生的井涌和井塌等不稳定情况的设备。

本文将介绍钻井固控设备的类型、功能及其在钻井过程中的应用。

一、钻井固控设备的类型1. 钻井液净化设备钻井液净化设备主要是为了保持钻井液的清洁和稳定性，防止钻井液中出现固相颗粒以及其他杂质。

常见的钻井液净化设备有旋流器、振动筛、除砂器等。

旋流器通过内部的旋涡作用，将液体和固体颗粒通过离心力的作用分离，从而实现对钻井液的固相颗粒分离。

振动筛则是通过振动筛网的筛分作用，将细小的固体颗粒筛选出来。

除砂器则可以过滤掉钻井液中的大颗粒固体。

2. 环空井控设备环空井控设备也是钻井固控设备的重要组成部分，主要用于控制井口环空的压力以及隔绝井底不稳定层。

常见的环空井控设备有防喷器、防漏器、盲井栓等。

防喷器通过调节井口环空压力，防止井涌的发生。

防漏器则可以隔离井下的不稳定层，防止其向井上传导。

盲井栓则是用于临时关闭井口的装置，主要用于钻井中暂停作业时的井口封堵。

3. 排胶设备排胶设备主要是用于清除井内的固相胶体物质，防止其对钻井过程产生不良影响。

常见的排胶设备有真空泵、抽胶器、膨润土分离器等。

真空泵通过负压作用将井内的胶体物质吸出，从而实现了排胶的目的。

抽胶器则是通过活塞的作用将井口胶体物质抽出。

膨润土分离器可以将膨润土与水分离，避免膨润土在钻井过程中形成胶体。

二、钻井固控设备的功能1. 控制井口压力钻井过程中，由于井压和地层压力的相互作用，井口压力可能会突然增大，甚至发生井涌。

钻井固控设备可以通过调节井口环空的压力，以保持在安全范围内。

2. 隔离井底不稳定层地层中存在不少不稳定层，如含水层和含油层等。

这些不稳定层有可能导致井底塌陷或井涌，对钻井过程产生不利影响。

钻井固控设备可以隔离井底不稳定层，确保钻井过程的稳定性。

3. 排除井涌和井塌井涌和井塌是指地层在钻井过程中不稳定，导致其向井眼中流入的现象。

钻井液泥浆振动筛结构：
钻井液泥浆振动筛主要由底座，筛箱，筛网，录井罐，激振电机，减震弹簧，控制开关，调节装置等部分组成。

1、筛箱：筛箱使用软（硬）勾边筛网，框架筛网，采用螺栓拉紧或锲形块结构，这样使绷紧安全可靠不易损坏筛网，此结够工作可靠，操作方便，维护简单。

2、录井装置：借鉴国外知名品牌，进行结构优化设计，泥浆缓冲效果好，延长筛网使用寿命的效果。

3、动力装置：由激震梁和两台品牌防爆震动电机组成，震动噪音小，运行效果平稳，使用寿命长，安装维护方便。

4、减震装置：采用高强度复合橡胶结构，稳定性能好，减震效果好，噪音小。

5、调节装置：采用丝杠下调节结构，调节精度高，稳定性好，操作简单便捷。

6、控制装置：采用品牌防爆或非防爆控制装置，安全性能好，降压启动保护性能强，使用寿命长。

钻井液泥浆振动筛工作原理：
钻井液泥浆振动筛是钻井泥浆固相控制系统中的一级固控设备，处理从井底返浆上来的
74μm以上的泥浆固相颗粒。

钻井液泥浆振动筛是根据振动电机在偏心块力的作用下，通过激震梁传递产生直线运动、圆形运动或平动椭圆型运动轨迹。

两台电机中垂线与筛夹角成a 角或直线型方式，这样两台激振电机转动方向相反，其相互运所产生激振动力，在X方向相互抵销，激振力为零。

而在Y方向上两台电机的激振力互相叠加从而带动整个上下筛箱沿Y
轴方向的往复运动，同时使筛网面上的泥浆沿Y轴方向被抛上，然后自由落下时已向前移动，这样不断地被抛上落下使泥浆向前运动，泥浆液通过筛网漏入泥浆罐内，而泥浆中的大与筛
网孔眼的部分固体颗粒被筛出，从而起到了泥浆液净化作用。

钻井泥浆固控设备加重泵工作原理探究1. 引言在油气勘探和开发过程中，钻井是一个不可或缺的环节。

而在钻井过程中，钻井泥浆固控设备则起着至关重要的作用。

其中，加重泵作为固控设备中的核心设备之一，其工作原理更是至关重要。

2. 加重泵的定义与作用让我们来了解一下加重泵的定义和作用。

加重泵，顾名思义，是用来加重钻井泥浆密度的设备。

它的主要作用是在钻井中保持井壁的稳定、冷却钻头、运输岩屑和润滑钻杆，从而保障钻井顺利进行。

3. 加重泵的工作原理接下来，我们将深入探讨加重泵的工作原理。

加重泵的工作原理主要涉及到压力、流体力学等知识。

在加重泵内部，泥浆通过叶轮机构受到压力作用，从而形成高速旋转的叶轮。

这一高速旋转的作用会产生一定的离心力，将泥浆加速抛出。

泥浆在叶轮的作用下，也会形成一定的压力，从而提高泥浆的密度。

4. 加重泵的运行过程了解了加重泵的工作原理之后，让我们来看一看加重泵的运行过程。

在实际的钻井作业中，加重泵通常会与其他设备，如搅拌器、搅拌罐等设备协同工作。

泥浆首先进入加重泵的泥浆箱内，然后通过泵射入加重泵内部，进行加重处理。

整个运行过程中，需要严格控制泥浆的流速、压力等参数，以保证加重效果的稳定和可靠。

5. 加重泵的工作原理在固控中的重要性加重泵作为固控设备中的核心设备，其工作原理对固控效果具有决定性的影响。

通过理解和掌握加重泵的工作原理，可以帮助钻井工程师更好地把握固控操作的关键环节，从而更好地应对各种复杂的固井情况。

6. 个人观点与总结钻井泥浆固控设备加重泵的工作原理是一个极其复杂和精密的过程。

通过深入了解和研究加重泵的工作原理，可以帮助我们更好地理解固控设备的运行机制，从而更好地应对复杂的钻井工程。

加重泵作为固控设备的核心设备之一，其工作原理对固控效果具有至关重要的作用。

我个人认为，加重泵的工作原理是一个非常值得深入研究和探讨的课题。

在撰写本文的过程中，我深入研究了钻井泥浆固控设备加重泵的工作原理，梳理了其定义、作用、工作原理和运行过程，并在此基础上提出了个人观点和总结。

钻井液固控设备的选择及固控系统的总体布置泥浆净化系统（固控设备）的选择及固控系统的总体布置摘要根据钻井液固控系统个组成设备的具体功能提出了选择这些设备的依据，论述了钻井液固控系统的总体布置方法，同时给出了系统与某些设备的几何尺寸和技术参数的计算公式及取值范围。

关键词：钻井液净化系统钻井液固相控制流程钻井泥浆固控系统固控设备的功能随着钻井技术的发展，钻井液固控系统对钻井作业所起的的积极作用越来越大，各种固控系统应运而生，无论固控系统的型式如何变化，它的基本功能（即最大化的清除钻井液中的固相和储存足够的钻井液）是不变的，它是依靠机械式清除设备和钻井液储存罐等辅助设备的有机组合来完成基本功能的。

1、固相清除设备的匹配和使用在钻进中，钻头切削、压碎、研磨地层，使岩石破碎，形成了不同粒度的钻屑，其大小在2—2×103μm之间。

单台固相清除设备所能清除固相颗粒的范围较小，所以仅靠某一种设备不可能达到最大限度地清除固相的目的。

表一列出了不同固相清除设备的适用范围。

为了保证将井底钻屑携带到地面，钻井液必须有足够的上返速度。

为此，必须根据井径大小和钻机能力来决定钻井泵的排量。

选择固控设备必须从净化水平（清除固相的粒度范围）和处理量两方面来考虑（1）钻井液振动筛的选择。

钻井液振动筛是清除钻井液中固相成分的第一级设备，并且在整个钻井过程中都必须使用。

钻井液振动筛清除固相颗粒的粒度范围是由所使用的筛网规格决定的，而其处理能力有雨筛网规格有关。

筛网目数越大，处理量越小，清除固相颗粒粒度越小，清除固相的量越大。

从生产角度上讲，希望能用细目数筛网，而从经济角度上讲，细网目筛网寿命低，因此在应用晒网上要综合考虑。

机械式叠层筛网和化学粘接式叠层筛网的开发推广，有效地提高了细目数筛网的寿命和钻井液振动筛的净化水平。

层叠筛网组合的方式很多，一般下层为12目，上层采用30、40或60目。

应用于钻井液振动筛时不易选用80目及80目以上的筛网，因筛网目数过大则透筛率就较低，导致筛网寿命缩短。

固控设备对钻井液气侵处理
对于钻井液来说，气侵的发生是对整个钻井液处理和钻进速度有着很大的影响，所谓
气侵是指气体侵入钻井液中使钻井液的性能变坏。

在钻井液发生气侵之后，容易发生火灾，在有害气体如硫化氢溢出钻井液时，可能引起现场操作人员中毒，使钻井液的密度降低。

如果井内钻井液的液柱压力低于地层压力，可能会引起井涌或喷井，而且易让钻井固控设
备中的砂泵、灌注泵、钻井泵吸入不良，容积效率降低，甚至不能正常工作，引起设备振动，最后导致钻井液粘度变大，钻井机械的钻速降低。

为了避免和有效的防治气侵对钻井液的危害，我们需要利用钻井固控设备来对气侵处理，借助钻井液除气器将侵入钻井液中的气体除去。

比起循环钻井液除气或化学除气来说，此法更适用于多种钻井液的除气，也是最常见效率最高的除气方法。

利用重力分离由物质
间密度的差异、液柱的高度，气泡的大小以及液体内部的流动阻力来进行气体分离，简单
的固控设备如泥浆罐或者压裂罐就是一个重力分离器，它能储存液体、固相以及气体直到
他们自然分离为止，气体上升并从灌顶溢出，油从别的流体漂浮到液体上部，当油漫过泥
浆罐内置挡板后就被抽走，钻井液以及别的流体，就在罐的底部附近被清除。

固相沉降在
底部并且留在那，或者被搅混到液体中去，然后在用常规的固控设备如钻井液离心机去除
固相。