钻井液循环系统81页PPT
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钻井液井下循环系统钻井液井下循环系统通常是钻井液通过钻杆直接到达钻头处,经钻头水眼喷出,携带井底岩屑,沿环空返回地面。
随着钻井深度的增加,为增加井壁的稳定性,避免压差卡钻,保护油气层,必须在钻井液中加入固相重部分(如重晶石),以增大钻井液密度。
但随着钻井液密度的增大,钻进速度将迅速下降,钻头磨损明显加剧。
国外研制出井下固相分离接头——井下水力旋流分离器(Downhole Hydrocyclones)。
装有井下固相分离器接头的钻井液井下循环系统流程如图所示。
图钻井液井下循环系统改进流程固相分离器接头装于钻头上部,由地面钻井泵供给具有一定能量的钻井液,经其上部通道,从切线方向进入旋流筒,进行净化处理。
分离出来的固相从其上部喷嘴进入环形空间,低固相钻井液进入钻头。
采用此装置,既能保持环空的钻井液密度,保持井壁稳定,又能降低水眼处钻井液粘度和密度,减轻水眼的磨损,提高当量水马力,充分发挥高压喷射清岩于水力破岩的作用,同时由于井底钻井液固相含量的减少,将减轻钻头牙齿的磨损,提高钻头的寿命和机械钻速。
海上井下油水分离用水力旋流器术语用于采出液井下油水分离的水力旋流系统的效益主要在于减少了采出水的开采及处理费用,有效降低了地面处理设备的液体负荷。
地面处理设备的减少对海上应用具有重要意义,地面分离设备的减少和费用的降低可延长油田寿命。
人们正在对井下分离系统进行进一步研究以提供适于海上应用的各种设备。
水力旋流器作为井下油水分离(DOWS)系统之一,让我们先认识一些概念术语。
水力旋流分离水力旋流器已广泛应用于地面油/水分离,其外形尺寸小,结构紧凑,设备成本低,操作费用低。
对水力旋流器的运行情况进行讨论将有助于了解与井下油水分离系统有关的设计问题。
承压流体混合物通过一个或多个切向入口进入水力旋流器,促使流体在装置内旋转,水力旋流器的锥形加速了流体螺旋形流动,建立了自由的旋涡,创建了很大的离心力。
离心力使轻相物质(即油,游离气)汇集到水力旋流器的中心,而重相物质(如水,固体)由于离心力的作用被甩到了外壁,在高压作用下,保持从底流口排出,迫使旋涡中心的浓缩油核逆流。