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钻井液性能要求及处理剂类型和作用一般而言，煤田地质勘探采用金刚石绳索取芯钻进在稳定岩层可使用清水作钻井液。
而对各种不稳定岩层,如各种水敏岩层、破碎岩层、特别是对于深孔、长孔段的不稳定岩层,则必须采用泥浆作钻井液。
由于金刚石岩心钻探内外管间隙小、钻头转速高、钻头价格贵,因此对泥浆提出了一些特殊要求。
金刚石绳索取芯钻进用钻井液，主要要求润滑性、流变性、滤失性、固相含量等项指标。
并据此来选择钻井液类型、添加剂种类和工艺措施。
金刚石钻进要求钻井液有好的润滑性是不言而喻的。
为发挥钻头的破岩效率，特别是使用孕镶钻头，要求高转速，只有泥浆润滑性能好，才能减少钻头磨损，提高钻头进尺；减少钻杆磨损和钻杆折断事故，降低功率消耗。
不管用清水还是用泥浆作钻井液，都要重视其润滑性指标。
为保护孔壁和有效排除钻屑，要求钻井液有较好的流变性。
以前用漏斗粘度来衡量流动性能是不够的。
金刚石钻探的特点，要求钻井液通过小间隙处流动阻力小，即粘度小；而在大断面处粘度高，对孔壁冲刷小。
我们在金刚石绳索取芯钻探中应用流变学的理论解决生产实际问题，选择流变性能好的泥浆，取得较好满意的效果。
要使泥浆有较好的护壁能力，必须注意其滤失性能。
失水量过大是造成泥页岩，盐类地层、破碎地层的膨胀、溶蚀、剥蚀、坍塌的主要根源。
在这些地层要求失水量低,金刚石钻进环空间隙很小，泥饼厚度过大是很不利的。
此外，滤液的成分对护壁有重要影响。
滤液中含有盐类离子、高分子材料等抑制性成分，即使失水量大一些，护壁能力也很好。
因此，对滤失性能要注意失水量、泥饼厚度及滤液成分三个方面。
为控制失水常加入多种降失水剂。
固相含量过高，尤其是钻屑含量过高，给钻进工作带来很多问题，如钻速下降、钻头寿命降低，设备磨损加快、孔内事故多。
固相含量的多少和类型，直接影响到钻井液的流变性、滤失性和润滑性。
煤田金刚石绳索取钻进通常用低固相泥浆，固相含量可由比重观测。
一般要求固相含量(体积)在4%以内，泥浆比重在1.06以下。
石油钻井机械设备管理与保养维护1. 引言1.1 石油钻井机械设备管理与保养维护概述石油钻井机械设备是石油勘探与开采过程中不可或缺的重要设备，其管理与保养维护直接关系到钻井作业的安全和效率。
在石油钻井行业中，有效的设备管理和保养维护是保障生产连续性和提高设备利用率的关键。
石油钻井机械设备管理与保养维护涉及设备的分类、特点，以及日常的维护保养工作，其重要性不言而喻。
对于石油钻井机械设备的管理，需建立完善的设备档案和管理制度，包括设备购入、验收、保管、领用、维修等全过程管理。
保养维护工作应按照设备的使用频率、使用环境、维护周期等因素进行合理安排，及时发现并处理设备问题，延长设备寿命，提高设备利用率。
预防性维护措施和定期检查对于减少设备故障率和提高设备运行稳定性至关重要。
一旦设备出现故障，需要迅速进行故障排除和维修，保障作业的连续性和安全性。
总的来说，石油钻井机械设备管理与保养维护对于整个石油钻井行业的发展具有重要意义。
未来，随着技术的不断进步和市场的变化，石油钻井机械设备管理与保养维护也面临着新的挑战和机遇。
只有不断完善管理制度，加强维护保养工作，才能更好地应对行业发展的变革和挑战。
2. 正文2.1 石油钻井机械设备的分类与特点石油钻井机械设备是钻井作业中最重要的设备之一，根据功能和结构的不同，可以分为钻井井架、转盘式钻机、钻井泵等几类。
钻井井架是支撑和固定钻杆以及提升和下落钻头的设备，是钻井作业的基础。
转盘式钻机则是通过转盘带动钻柱旋转，进行钻井作业的设备。
钻井泵则是将钻井液注入井筒，起到冷却钻头、清理钻孔、稳定井壁等作用。
石油钻井机械设备具有操作繁琐、工作环境恶劣、设备易磨损等特点。
由于常年在恶劣的地质条件下作业，设备的磨损速度较快，需要定期进行维护保养。
在高温、高压等条件下作业，设备需要具有较强的耐磨、耐腐蚀等特性。
针对不同类型的钻井机械设备，其分类和特点也不尽相同，因此在进行管理和维护时需要根据设备的特点进行相应的操作。
技术应用/TechnologyApplication大庆油田目前模块钻机常用的循环系统包括钻井泵、钻井液池、钻井液槽（罐）、地面管汇、钻井液净化设备和钻井液调配设备等装置。
井筒内返出的钻井液依次经过1#和2#循环罐，再由钻井泵泵入井内。
从以往现场施工经验看，每钻1口井循环罐内的沉砂都需要工人下入泥浆罐内用铁锹把泥砂从排砂口铲出。
这种方式工人劳动强度大，工作条件差，效率低，已限制了钻井技术的发展。
为满足环保要求，对循环罐进行改装，将立式砂泵换成卧式螺杆泵，再配合使用可拆卸的移动储集泥浆池，从而形成一套新的钻井液循环系统，在不影响钻井液性能条件下，节约了挖钻井液池成本，还减少了人工进行清砂排砂的劳动量，平均每口井能节约7~8t重晶石粉，具有较好的经济效益[1-2]。
1传统循环系统存在问题及解决方案1.1存在问题分析大庆油田模块钻机钻井工艺按不同开次分为两个阶段，一开钻导眼，采用老浆开钻与清水自然造浆工艺，井内返出的钻井液经过地面循环沟流入砂泵池，然后经过罐上振动筛进入循环系统；二开井段从表层底部至完钻井深，按需要用各种处理剂配置泥浆以满足施工要求，井内返出的钻井液经过地面振动筛（或直接经地面循环沟）流入砂泵池，然后经过罐上振动筛进入循环系统。
循环系统含有两个循环罐，其中1#循环罐安装一套振动筛，一个搅拌器，罐内有一个沉砂锥型罐，两个隔仓，留做沉砂用；2#循环罐布有一个除砂器，罐内有两个搅拌器，两个隔板，每一个隔板仓内都会有约20cm高的沉砂[3-4]。
这套传统循环系统存在以下几方面的问题：1）钻井液池是传统循环系统中必不可少的部分，且占地面积较大，会因为挖钻井液池增加一定成本，还会造成大量土地或者耕地污染，环保性差。
2）整个循环过程中，1#罐内的锥形罐及2#罐内的隔板底部会产生大量沉砂，均需要人工入罐进行清理，排入钻井液池。
增加人工劳动强度的同时，还存在一定的安全隐患。
3）传统循环系统中，泥浆罐上安装的电气电路也存在一定安全隐患，而且每次搬家的安装、架线和拆线工作量也比较大，还会造成部分电缆线损失。
GYx地热井钻井液技术李砚智;张长茂【摘要】高阳地热田GYx地热井,钻遇新近系及古近系地层较齐全,完钻井深3920 m,是一口三开井,目的层为蓟县系雾迷山组,施工中存在卡钻、漏失、掉块、坍塌及油气的风险.二开施工是钻井液的重点和难点,钻井液采用以大分子包被剂为主的聚合物泥浆及抗高温硅基防塌泥浆,使用耐高温的钻井液材料,按照地层压力控制钻井液密度,使用页岩抑制剂抑制页岩的水化膨胀,严格控制钻井液的失水量,使用润滑剂提高泥浆润滑性;采用四级钻井液固控设备并合理使用;所用钻井液性能良好,解决了施工中存在的风险问题,同时取得了较高的机械钻速.【期刊名称】《探矿工程-岩土钻掘工程》【年(卷),期】2019(046)001【总页数】6页(P61-66)【关键词】地热井;钻井液;聚合物;防塌;失水量;固控【作者】李砚智;张长茂【作者单位】河北省地矿局第三水文工程地质大队,河北衡水 053000;河北省地矿局第三水文工程地质大队,河北衡水 053000【正文语种】中文【中图分类】P634.61 概述GYx地热井位于高阳地热田，是一口地热勘查井，钻遇覆盖层地层较齐全，钻穿蓟县系雾迷山组完钻，设计井深及完钻井深均是3920 m。
该井地质构造部位处于中朝准地台(Ⅰ级)中的华北断坳(Ⅱ级)，冀中台陷(Ⅲ级)高阳台凸(Ⅳ级)的东部；勘探孔北侧为牛南断裂，西部为高阳断裂。
地质情况和工程设计情况如下。
1.1 地质情况1.1.1 地层(1)第四系(Q)。
预测地层厚度500 m，岩性由灰黄、棕黄、黄棕、棕红色粉土、粉质粘土、粘土和灰黄、灰白色砂层组成。
与下伏新近系明化镇组地层呈不整合接触。
(2)新近系(N)。
明化镇组(Nm)：预测地层厚度880 m，岩性为黄褐、棕褐、棕紫色泥岩、砂质泥岩、粉砂质泥岩和灰绿、浅灰、深灰色细砂岩、粉细砂岩、粉砂岩、中细砂岩不等厚互层，结构松散-疏松。
与下伏新近系馆陶组整合接触。
馆陶组(Ng)：预测地层厚度220 m，岩性为由棕红、浅棕红、紫红、浅紫红色泥岩、砂质泥岩、粉砂质泥岩和棕黄、灰白、灰绿、灰色细砂岩、粉砂岩、中砂岩、细砾岩，结构较疏松-半固结。
j钻井液净化设备性能与使用维护钻井液净化与固控设备性能与使用维护（装备处）1、振动筛1.1振动筛型号分类及主要参数表1-1 振动筛型号及主要参数1.2振动筛的安装使用放置设备时，必须留出操作者能够在振动筛两侧更换筛网的位置。
（1）设备必须在两个方向上保证水平，以确保所处泥浆分布均匀。
（2）在筛箱不要上焊接或安装排砂槽。
（3）安装固相滑槽时，不要高于振动筛贮液槽开口的底端。
（4）接电源前，必须先将每个筛箱四个弹簧座上面固定筛箱的螺栓卸掉，否则开车后筛箱与底座会同时产生剧烈振动，使振动筛不能正常工作。
另外应注意妥善保管好四个螺栓以备搬家再用。
（5）检查调节筛箱倾角用的插销，以确保它们都插入适当，并且两侧都在同一位置。
（6）检查振动筛上所有的螺母、螺栓是否连接可靠。
尤其是电机固定螺栓，须定期检查。
（7）检查筛网是否安装可靠①安装预张紧筛网时，应检查筛网胶条和胶板是否齐全,之后放置预张紧筛盘,放置到位后用锤子将楔块楔紧，并检查一下筛网在整个筛箱上是否水平，不允许在筛盘上有挠曲现象。
②安装复合钩边筛网时，应彻底将其推到位，不能让筛网伸出。
张紧筛网时,使一边钩板张紧处于铅垂位置，再紧另一边的张紧螺母.张紧筛网应分两步进行:第一步予张紧；一边拧张紧螺母一边用手压迫筛网，直到手感筛网各处松紧适度，有一定刚性为止，开机试运转，筛网与筛架应同步振动，不能出现脱离现象。
第二步重复张紧：试运转3～5min后停机，再适当紧螺母，直到手压筛网感到各处刚性适度为止。
电机电源连接后应检查电机转向，不管电机转向如何，但必须确保两电机之间的转向相反,否则振动筛将无法工作。
1.3振动筛的操作规程（1）通常钻井条件下，筛箱工作角度应在上下2°之间，以便使液池末端正好接近第二张筛网的中间部位。
当从井底返出的泥浆中的固相较多、含有泥土或流量较大时，可调大向上的倾角。
增大筛箱向上的倾角，可增大振动筛的处理量，但也加快了筛网的磨损。
遇到粘土层排砂不畅时，可在工作状态下通过筛箱两侧的手轮来调节筛箱的倾角使其向下倾斜，直到设备正常运转。
调节筛箱倾角的步骤如下（调节倾角前不必关闭振动筛）：①从调节板上同时卸掉两侧插销。
②用一侧的手轮调节筛箱角度，另一侧与之协调。
③当调至所要的筛箱角度时，重新插好插销，必须确保两侧的插销在同一位置。
（2）筛布必须平整、固定牢靠，受力均匀。
（3）清理筛网上的积屑时，切忌使用铁锹，以避免铲破筛网。
（4）检查电动机线路接线，护罩齐全，按护罩上的标志检查电机旋向。
（5）新筛网装好后，振动筛要先运转30～60min，然后停车再把筛网拉紧。
（6）检查电动机运转情况，温度不超过75℃。
（7）每次停筛前，应空筛动转5～10min，同时用少量清水把筛网冲洗干净。
（8）在起下钻过程中振动筛已停止运转，泥浆长时间没有循环，应将钻井液进筛槽中的直通阀打开，防止高粘度的钻井液流到筛面上将筛网“糊死”。
1.4 维护保养规程（1）检查插销是否在筛箱两侧的同一位置上。
（2）使用预张紧筛网时,检查八个锤击式楔块是否卡紧。
使用复合钩边筛网时,检查张紧螺母的松紧程度是否一致。
（3）箱上的胶条和胶板是否磨损和破坏，必要时应更换。
（4）检查筛网是否翘曲，必要时应修调或更换。
（5）检查所有的螺母、螺栓、垫片是否松动，尤其是电机上和紧固电机座板上的螺母、螺栓、垫片紧固可靠（每班检查一次），不能有松动现象。
（6）两台振动筛最好交替使用，对提高轴承，筛网和其它零部件的寿命将是有益的。
（7）停筛时，应及时用清水冲洗筛网，并用毛刷刷干净筛网上的钻井液和嵌在网孔内的砂粒。
（8）在使用中，如有钻井液“糊网”，应及时停筛进行洗刷。
（9）监听是否有异常声音，尤其是轴承或金属间的碰撞声。
（10）每工作两个月（运转1400h）后应将电机上每个轴承润滑一次（马丁电机强调使用KLUBER专用润滑脂）。
当环境温度较低时，（低于10℃）只能用KLUBER ISOFLEX NB52 润滑脂。
当环境温度在（10℃～38℃）时，用NB52或NB152润滑脂均可。
当环境温度高于38℃时，只能用NB152 润滑脂.并适当缩短润滑间隔。
润滑过程如下：①用抹布将润滑脂塞子周围的电机外壳擦干净。
②从激振电机上卸掉润滑脂塞子。
③将1/8″的润滑脂嘴装到激振电机箱体上。
④向每个润滑脂嘴内打入5.7g润滑脂。
相当于用400g的润滑脂枪打四下或用80g的润滑脂枪打十下。
⑤从激振电机箱体上卸掉润滑脂嘴，重新装上润滑脂塞子。
不要将润滑脂嘴留在激振电机箱体内。
⑥不要将下个月的润滑脂也一同打入，太多的润滑脂将损坏电机。
⑦不要将ISOFLEX润滑脂与其他润滑脂混合。
⑧吊装时，严禁脚踩和砸压筛网，运输过程中筛网上严禁存留任何物品。
⑨吊装和运输前必须用四条M20×110的螺栓将筛箱与底座固定，防止筛箱剧烈振动和跳开。
2、ZCQ1/4真空除气器除气器2.1主要参数型号: ZCQ1/4处理能力： 4 m3/min真空度： 0.3～0.34KPa传动比： 1.67真空泵功率： 3kw主电机功率： 15kw转速： 876r/min外形尺寸： 1640m×800m×1250m重量： 1900kg2.2 操作规程（1）整机吊起安装，将吸入管的法兰与真空罐底部的法兰连接，两法兰连接时，应在其中间加入橡胶垫圈，防止漏气。
（2）启动前，将排液管及吸入管的末端同时进入泥浆中，否则将无法工作。
（3）启动前，先将真空泵上的进水软管与自来水接通，3～5min左右待真空泵中的水灌满后，再行启动。
与此同时，打开气水分离器上的丝堵，给气水分离器中充水，待水从溢流口溢出时停止，并旋上丝堵。
（4）启动时，使电机的旋转方向和真空泵及主电机皮带护罩上标注的旋向一致，禁止电机反向运转。
（5）真空控制阀上的调节螺丝，出厂时已调好，不要随意拧动。
确需调整，如真空度过低，将螺栓逆时针方向旋转，反之，则顺时针旋转。
（6）工作环境温度高于30℃时，随时查看真空表，当真空度小于0.3 KPa时，应保持真空泵内水温不超过45℃。
2.3 维护保养规程（1）每周用清水冲洗一次除气器真空罐顶盖上的气体收集室和泡沫分离室，以免杂物堵塞气体通道。
（2）使用完毕后，应冲洗真空罐内的转子及吸入管。
切断电源，卸下视孔堵板（方法兰堵板），检查零部件有无损坏，并清除罐内异物，用高压水冲洗罐壁及转子。
（3）每次使用后均应进行上述清洗工作，保证再次正常使用。
（4）冬季使用后，要及时放掉气水分离器及泵内的积水，防止冻裂。
（5）每隔一月，用油枪给主轴轴承充钠基润滑脂，充入量为200ml。
2.4 故障及排除方法ZQC1-4 真空除气器常见故障及排除方法见表1-2。
表1-2 真空除气器常见故障及排除方法真空度不高或为零1.真空泵内水没有注满或没有注水。
2.螺栓连接处或真空管线密封不严。
3.吸入管或排液管没有浸入泥浆1.给真空泵内注满水。
2.螺栓或密封真空泵漏气处。
3.将其浸入泥浆。
启动后有异样声音或有强烈振动现象1.真空泵内进入固体颗粒。
2.真空泵内进入异物。
1.打开泵头清洗，若有损坏应更换。
2.打开视孔堵板清除或打开底盖清除。
启动后真空泵电机不运转1.电机损坏。
2.真空泵叶轮锈死。
1.更换电机。
2.用管钳夹紧真空泵与电机的联轴节，左右旋转数圈，转动灵活后重启电机。
1-真空罐；2-底座；3-真空控制阀；4-主电机；5-真空泵；6-防爆起动器；7-气水分离器；8-真空泵进水软管；9-排气口；10-排液口；11-吸入口图1-1 ZCQ1-4真空除气器示意图3、ZQJ型钻井液除泥清洁器3.1除泥清洁器类型分类及主要参数表1-3 除泥清洁器类型分类及主要参数3.2 操作规程（1）将砂泵的出浆口与除泥清洁器的进浆口用6" 管连接，溢流管顶部气孔是用来防止溢流管产生虹吸作用。
除泥器工作时，放气孔有少量钻井液漏出，要防止放气管堵塞，更不能人为的堵住该孔口，否则影响除泥器的正常工作。
（2）不论是进液总管还是溢流总管，两端都用法兰连接，都可进或出液体。
溢流总管接头可延其轴线旋转任意角度，以便安装8"胶管置入另一钻井液罐内。
（3）旋流器的进液管与溢流管互成90°安装，结构简单、方便安装。
（4）开机前首先打开筛箱固定装置。
（5）当处理加重钻井液时，将溜砂槽前支板螺栓安装在支板上端处，旋流器排出来的泥砂就通过振动筛筛面，进行筛选处理。
当处理非加重钻井液时，可不开振动筛，将螺栓安装在支板下端处，旋流器排出来的泥砂直接排出至筛箱前，不通过振动筛筛面处理。
（6）在电机座上的两个较长的调节螺栓（螺母）进行松紧调节传动皮带。
出厂时已调试好了。
皮带宜松不宜紧，松紧程度以少许打滑为准。
若皮带太紧会拉起筛箱，造成筛箱“乱跳”的不正常现象，可能撞坏弹簧座、筛网和皮带护罩等。
也不能太松，太松会造成皮带拍打护罩和脱皮带等现象。
（7）振动筛工作时，只用一根皮带，皮带轮上的两个皮带槽是用来调速的。
（8）除泥器的正常工作调试，通过调节砂泵的叶轮转速和出口压力（≥0.2 MPa），处理量大小可用增加或减少锥筒的方法来调节。
（9）筛网是振动筛上较昂贵的易损件，安装质量的高低直接影响筛网的使用寿命和使用效果。
只要筛网安装平整，使用中不要使筛网受到机械损伤，即可达到指定使用寿命。
（10）筛网安装时，首先将筛网一端钩边塞入筛箱后部下卷轴开门中，再将筛网另一端钩边塞人筛箱前端的下绷紧转轴开口中。
注意，细目筛网面朝上。
然后用随筛配带的长460毫米的专用撬杠，在绷紧转轴两端同时加压（一人一边约40kg·f），再将M20的锁紧螺栓上紧。
（11）筛网不能绷的过松，否则振动筛工作时筛网会与支承胶条之间产生“拍击”作用，这样使筛网迅速损坏；但也不能绷的过紧，否则筛网所受的预应力过大，也会加速筛网损坏或直接撕裂筛网。
（12）若出现筛箱支承胶条有高低不平或损坏，应将其压平或更换新胶条。
（13）卡瓦锁紧机构是锁紧筛网绷紧卷轴的，如图所示，通过螺栓拉紧卡瓦，从而将卷轴锁紧。
卷轴松开过程，首先松开M20螺栓，使弹簧完全放松，然后沿螺栓轴线方向敲击M20螺栓头，使卡瓦离开卷轴，卷轴则可松开。
绷紧筛网时，用撬杠绷紧卷轴，同时上紧图中M20螺栓。
每次换筛网时，应给卡瓦锁紧机构加注黄油，以免卡瓦锁紧机构锈死。
（14）筛网的维护：①除在绷紧时按规定操作外，在运输和使用过程中，应防止铁器及其它硬物刮伤、撕裂筛网，严禁用铁锨及其它铁器、硬物铲、刮、敲打筛网。
②要根据不同的钻井液性能选用不同目数的筛网。
在保证筛面不跑钻井液的前提下应尽量选用较细目的筛网，使其效果更佳。
（15）筛箱固定装置筛箱固定装置是为防止在搬运过程中损坏筛箱、弹簧等零部件。
在运输中应将其锁紧，锁紧筛箱时，将电机皮带取下（或完全放松）。
