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7.2 钻井液循环系统

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钻井液的循环方式

钻井液的循环方式

压注式反循环所需的孔口装置复杂
正循环和压注式反循环在井内产生的是正的动压力，即循环时井内的压力大于停泵时的静液柱压力
而泵吸式反循环恰恰相反，产生的是负的动压力，即循环时井内的压力小于停泵时的静液柱压力
钻头旋转使破碎下来的钻碴离心向外，这与正循环在钻头部位的液流方向一致，而与反循环的流向相反。从这一点来看，正循环有利于孔底清碴
钻井液的循环方式
全孔正循环
全孔反循环
孔底局部反循环
钻井液的循环
通过钻井泵来维持的
从钻井泵排出的高压钻井液经过地面高压管汇、立管、水龙头、方钻杆、钻杆、钻铤到达钻头，从钻头喷嘴喷出以清洗井底并携带岩屑，然后再沿钻柱与井壁（或套管）形成的环形空间向上流动，在到达地面后经拍出管线流入钻井液池，再经各种固控设备进行处理后返回上水池，最后进入钻井泵循环再用
在固体矿床钻探中采用反循环方式，可将岩心从钻杆中带出地表，用以实现反循环连续取心钻进
全孔反循环的流向与岩心进入岩心管的方向是一致的，可使岩心管内的破碎岩矿心处于悬浮状态，避免了岩矿心自卡和冲刷，从而有利于岩矿心采取率的提高
在相同情况下，反循环所需的泵量比正循环小，因此对井壁的冲刷程度较小；同时，流动阻力损失也较小
全孔正循环和全孔反循环冲洗可以是闭式的和开式的
闭式循环：完全的循环，冲洗液经沉淀除去岩屑后重复使用（通常用于液体冲洗介质）
开式循环：非完全的循环，冲洗介质排出地表后即废弃（大都用于气体介质）
三、孔底局部反循环
孔底局部反循环是正反循环相结合的洗井方式
一般是在孔底钻具以上的绝大部分为正循环，而孔底部分为反循环
方式：使钻井介质压入孔内
泵类型：全孔正循环相同
孔口必须密封，需要专门的孔口装置
钻杆柱必须能自由回转和上下移动
油田钻井技术手册

油田钻井技术手册

油田钻井技术手册(文中所有数字均为示意，非规范数值)油田钻井技术手册第一章概述1.1 目的和范围本手册介绍了在油气田钻井中所需的技术知识和操作规程，旨在帮助钻井工程师及时准确地掌握钻井工艺和作业程序，有效提高钻井生产效率和工作安全。

1.2 适用条件本手册适用于在陆地和海洋油气田中进行的各种类型的钻井作业，包括常规井、增强井、水平井、多段式水平井、超深井和大角度井等。

1.3 组成和内容本手册共分为七章，分别介绍了钻井工程的各个环节：第二章钻机设备2.1 钻机选型2.2 钻机构造2.3 钻机参数2.4 钻机组件2.5 钻杆组合与下洞2.6 钻头的分类、选用和维护第三章钻井液3.1 钻井液的种类3.2 钻井液的组成与性能3.3 钻井液循环系统3.4 钻井液操作流程及处理第四章钻井工艺4.1 钻井方案设计4.2 钻井进度控制4.3 钻井过程中的事故处理4.4 钻井终止操作第五章地层工程学5.1 岩石力学基础5.2 水文地质基础5.3 地质结构变形规律5.4 岩石破裂与井眼稳定性第六章测井工艺学6.1 测井技术基础6.2 测井参数和仪器6.3 测井资料解释6.4 测井资料在钻井工作中的应用第七章钻井作业安全7.1 钻井作业安全规章制度7.2 钻井作业各环节操作注意事项7.3 紧急事故应急处置方法与措施7.4 钻井施工自动化控制及技术发展趋势第二章钻机设备2.1 钻机选型钻机是钻井作业中必不可少的设备之一，鉴于不同钻井工艺和钻井地质条件的要求，可根据如下因素选择不同型号和型式的钻机：（1）井深和井径（2）杆组合的长度和钻头的选用（3）地质构造和井壁稳定性（4）井口及井眼的样式（5）钻井工艺和作业要求2.2 钻机构造钻机通常由下列主要部件组成：（1）钻井台，用于承接钻杆负荷，并支持钻杆旋转和往下推进。

（2）井口装置，用于装卸钻杆和钻头。

（3）钻机动力系统，用于提供旋转和远程控制操作。

（4）冷却系统，用于降低机械和液压设备的运转温度。

钻井液循环系统

钻井液循环系统

钻井液循环系统钻井是勘探和开发石油和天然气资源的基本方法之一，也是现代工业生产的重要手段。

而钻井的成功与否离不开钻井液循环系统。

钻井液循环系统是指通过钻井液将钻废岩挖掘上来，并进行处理和再利用的系统。

下面我们来详细地了解一下钻井液循环系统。

1. 钻井液循环系统的工作原理钻井液循环系统的工作原理非常简单。

首先，钻头在地层下面钻井的同时，钻井液被泵入钻杆内，通过钻杆逐层往下推进。

随着钻头不断钻进地层，钻井液经过管柱流入井底，然后经过钻头，喷向地层。

钻井液在喷向地层的过程中，既能冷却和润滑钻头，又能将打破的岩屑和泥土带回井口，完成钻井液循环的整个过程。

而钻井液循环系统还需要完成以下的工作：一是沉降和过滤岩屑和泥土；二是将钻井液进行处理，如去除杂质和再生利用等；三是控制井下的压力和温度等；四是进行泥浆的泵送和储存，以及压力和重量的调整等。

2. 钻井液循环系统的组成和结构钻井液循环系统主要由工作液循环系统、固控系统、泥浆处理系统、泥浆泵浦系统、压力控制系统、热控制系统、测井系统、安全防护系统等组成。

其中，工作液循环系统是钻井液循环系统最为重要的一部分，主要由井口、固井器、钻杆、钻头、鉴定器、工作液泵、输送管道、坑、固井液池等组成。

而固控系统则负责控制岩屑和泥土的沉淀和过滤，主要由固体分离器、岩屑分级器、过滤器、坑、固控系统、切屑器等组成。

泥浆处理系统主要负责对钻井液进行再利用，泥浆泵浦系统则用于将处理好的钻井液泵送到井底，压力控制系统则用于控制井下的压力，确保钻进工作的顺利进行。

而热控制系统则主要用于控制钻进过程中产生的热量，保持井下的恒定温度，测井系统则用于获取井下的地质和状况信息。

3. 钻井液循环系统的应用钻井液循环系统广泛应用于石油和天然气开采领域。

通过采用钻井液循环系统，不仅可以提高钻井的效率，更可以保证钻井的成功。

此外，钻井液循环系统还可以帮助钻井人员预测地下水位及水位变化情况，有利于防止地下水污染。

石油钻井八大系统课件ppt

石油钻井八大系统课件ppt


一、起升系统
二、旋转系统
三、钻井液循环系统
四、传动系统
五、控制系统
徐 闹
六、动力驱动系统
七、钻机底座
八、钻机辅助设备系统
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概况
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4、动力系统
作用： 为绞车、转盘、钻井 泵提供动力
组成： 柴油机或柴油发电机、 电动机
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5、传动系统
作用 把柴油机或柴油机 组的动力分配到各 个工作机组
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石油钻机的组成
八大系统
2021/3/10
一、起升系统 张
二、旋转系统
文 杰
三、钻井液循环系统
四、传动系统
五、控制系统
六、动力驱动系统
七、钻机底座
八、钻机辅助设备系统
4
1、起升系统
作用：起升和下放钻具、下套管以及控制钻压、送进钻具 组成：绞车、辅助刹车、天车、游车、大钩、钢丝绳以及吊环、吊卡、
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3.4、泥浆净化设备
泥浆净化设备工作流程示意图 1一振动筛处理过的泥浆 2一清洁泥浆 3一水力旋流器 4一细目振动筛 5一排出固体颗粒 6一筛网底流 7一泥浆返回循环系统
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不含离心机
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石油钻机的组成
八1/3/10
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3.2、钻井泵
钻井泵的作用是为 钻井液的循环提供 必要的能量。
以一定的压力和流
量将钻井液输进钻
具，完成整个循环
过程
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3.3、地面管汇
地面管汇包括高 压管汇、立管、 水龙带等。
作为钻井液在地 面上的通道。
钻井泵和钻井液循环系统

钻井泵和钻井液循环系统


4.三缸单作用泵的优缺点 由前所述可知，三缸单作用与双缸双作用泵相比较，具有 下述明显的优点： 1)三缸泵的缸径小，冲程短，冲次高，在功率相同的条 件下，体积小、重量轻。据同一工厂生产的956kw(1300马 力)两种泵相比较，三缸单作用比双缸双作用泵长度短25％， 重量轻27％。 2)缸套在液缸外部用夹持器(卡箍等)固定，活塞杆与介杆 也用夹持器固定，因而拆装方便，无活塞杆密封，有利于 快速维修和延长活塞杆寿命。 3)活塞单面工作，可以从后部喷进冷却液，对缸套和活 塞进行冲洗和润滑，有利于延长缸套和活塞的使用寿命。 4)泵的流量均匀，压力波动小。由前所知，三缸单作用泵 排量不均度比双缸双作用泵小得多，故其流量变化小，压 力波动小。
7.1.3钻井泵的主要配件 钻井泵的主要配件有泵阀、活塞、缸套、空气包、安 全阀和介杆密封等。 1.泵阀 泵阀是钻井泵中控制泵内液体单向流动的液压闭锁机 构，是钻井泵的心脏部分。
钻井泵泵阀多采用弹簧加 载举升式盘状锥阀结构，主 要由阀座、阀盘(或阀体)、 橡胶垫和弹簧组成。泵工作 时，阀盘沿轴线上下往复运 动，实现启闭动作。排出时， 液缸内的液体克服排出阀弹 簧力及阀盘自重，将其顶开， 液体进入排出管，此时吸入 阀关闭； 吸入时，排出阀 在自重，弹簧力及液差作用 下迅速关闭，而吸入管中的 液体克服吸入阀弹簧力及阀 盘自重，顶开吸入阀,进入 液缸。
随着活塞在缸套中不断地往复运动，排出阀和吸入阀交 替打开或关闭，使液体按一定规律交替地由液缸进入排出 管，或由吸入管进入液缸。 钻井泵泵阀工作条件十分恶劣，每一冲内，排出及吸入 阀的阀盘与阀座都产生一次冲击。由于阀盘下落时受到上 下压差的作用，钻井液中含砂量高，阀盘落到阀座上会产 生严重的撞击性磨砺磨损。 此外，钻井液高速度流过阀盘与阀座间的间隙，其中磨 砺性颗粒以高速冲刷阀盘和阀座工作表面，会在其表面上 产生冲刷性磨砺磨损。 泵速愈高，撞击和冲刷性磨损愈大。所以，钻井泵的工 作冲次受到限制。即使如此，目前钻井泵泵阀工作寿命仍 然很短，是钻井泵中最薄弱的环节，工作过程中要经常更 换阀座和阀盘，才能维持泵的正常工作。
泥浆检测与应用之钻井液循环系统介绍

泥浆检测与应用之钻井液循环系统介绍


钻井液输送管道：连接钻井液泵、钻 井液罐和钻井液净化设备，实现钻井 液的循环流动
钻井液检测技术
检测项目
01
密度：测量钻井液的密度， 以确定其性能和稳定性
03
含砂量：测量钻井液中的砂 含量，以确定其对钻井设备 的磨损程度
05
酸碱度：测量钻井液的酸碱 度，以确定其对地层的腐蚀 程度
02
粘度：测量钻井液的粘度， 以确定其流动性和剪切应力
效率
携带岩屑：将岩屑 从井底携带至地面，
保持井眼清洁
平衡地层压力：防 止地层坍塌，确保
钻井安全
保护油气层：防止 油气层污染，保护
油气资源
提高钻井效率：降 低钻井成本，提高
钻井速度
钻井液循环系统的组成
钻井液泵：提供动力，将钻井液输 送到钻头
钻井液罐：储存钻井液，调节钻井 液的密度和粘度
钻井液净化设备：去除钻井液中的 杂质，保持钻井液的性能稳定
安全管理
01
定期检查：定期对钻井液循环系统进行检查，确保设备安全运行
02
操作规程：严格遵守操作规程，防止误操作造成安全事故
03
培训教育：加强员工培训教育，提高安全意识和操作技能
04
应急预案：制定应急预案，应对突发安全事故，确保人员安全
谢谢

液含砂量
04
钻井液PH计： 测量钻井液 PH值
05
钻井液电导率 计：测量钻井
液电导率
06
钻井液温度计： 测量钻井液温
度
07
钻井液流量计： 测量钻井液流
量
08
钻井液压力计： 测量钻井液压
力
09
钻井液含气量 计：测量钻井
液含气量
钻井液循环系统

钻井液循环系统

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钻井液循环处理系统
振动筛
故障特征 原因 解决办法 振动器损坏 维修或更换振动器 振 动 器 振动器缺相 1. 检查接线 , 排除故障后压下复位键 , 然后启 （振动电 动振动器. 机） 2. 用钳型电流表检查振动器的进线电流是否 不能启 平衡 , 电机进线口处的电缆容易疲劳断裂 , 动 引起虚接. 热接触器过 1. 查找过载原因 , 排除故障后压下复位键 , 然 振动器 载(指示键 后启动. 启动后 弹出) 2. 确保过载装置同振动器铭牌上规定的电流 又断开 相同,一般电流指向3-4之间. 3. 用钳型电流表检查振动器的进线电流是否 平衡 , 电机进线口处的电缆容易疲劳断裂 , 引起虚接.
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钻井液循环系统
振动筛
• 振动筛的功用 • 钻井液振动筛是石油钻井液固相控制系统 中的第一级固控设备。由井内返出带有大 量钻屑的钻井液，经振动筛筛网的筛分， 分离并排出尺寸较大的固相颗粒，使较清 洁的钻井液进入后几级分离设备
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钻井液循环处理系统
振动筛
振动筛分类 振动筛按振动轨迹可 分为：直线型振动筛、 椭圆型振动筛、平动 椭圆型振动筛等。我 们现在常用的振动筛 也是这三种类型。 按振动方式可分为： 自振电机型振动筛， 和皮带传动型振动筛。
钻井液循环处理系统
振动筛
一体筛 皮带传动
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钻井液循环处理系统
振动筛
振动筛的日常维护
检查筛布是否完好如有损坏及时更换。 检查各部位固定情况，确保所有螺栓、螺 母紧固可靠，不能有松动现象。 检查保险销是否在筛箱左右侧同一位置上。 筛箱定位销是否在正确位置。 检查振动筛有无卡阻现象 检查振动筛各部位温度 检查振动筛除砂效果并及时调整角度 停筛后要及时清洗筛布筛床 保证振动筛清洁，清洗时避免水枪刺电机
钻机的循环系统资料

钻机的循环系统资料


引入智能控制技术
利用先进的控制算法和传感器技 术，实现对循环系统的智能控制， 提高系统的响应速度和稳定性。
提高系统效率
减少能量损失
通过改进循环系统的设计，减少能量在传输 和转换过程中的损失，如优化管路接头、减 少流体阻力等。
采用高效工作介质
根据循环系统的特点，选择合适的高效工作介质， 以提高系统的热效率和动力传输效率。
循环系统的组成与结构
组成
钻机循环系统通常由油箱、油泵、过 滤器、冷却器和油路等部分组成。
结构
循环系统的结构包括封闭的油路，通 过油泵的作用，将润滑油从油箱抽出 ，经过过滤器过滤后，输送到需要润 滑的部位，冷却后回到油箱。
循环系统的工作原理
工作流程
在循环系统中，润滑油被油泵从油箱中抽出，经过过滤器过滤后，输送到钻头 和内部零件进行润滑和冷却，然后通过冷却器将热量带走，最后回到油箱。
油箱
油箱用于储存润滑油，为循环 系统的各个部件提供润滑和冷 却。
油箱的容量和油位高度对于确 保循环系统的正常运转至关重 要，应定期检查和补充润滑油。
油箱应具有良好的密封性能， 以防止润滑油泄漏和污染。
油管与接头
油管用于连接循环系统中的各个 部件，确保润滑油的循环流动。
应选择具有耐压、耐腐蚀和耐高 温性能的油管，以确保循环系统
油路循环
润滑油在封闭的油路中不断循环，持续为钻头和内部零件提供润滑和冷却，同 时带走产生的热量和杂质，保持钻机正常运转。
02
钻机循核心部件 ，负责提供高压冲洗液，以冷
却钻头并携带岩屑。
钻机泵的性能参数包括排量、 压力和功率，这些参数直接影
响钻进效率。
常见的钻机泵类型包括柱塞泵 和叶片泵，选择合适的泵类型 对于确保循环系统的稳定运行 至关重要。
钻井液井下循环系统

钻井液井下循环系统

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。

钻井机械循环系统

钻井机械循环系统


连杆
职培中心
第四章 钻机的循环系统
4、钻井泵的工作图（1）
职培中心
第四章 钻机的循环系统
4、钻井泵的工作图（2）
职培中心
第四章 钻机的循环系统
4、钻井泵的工作图（3）
职培中心
第四章 钻机的循环系统
二、钻井泵空气包
目前使用最广泛的钻井泵的空气包是球形隔膜 式预压空气包。
空气包的作用是减小因钻井泵瞬时排量变化而 产生的压力波动，使泵压平稳，保护设备不致因 剧烈震动而造成损坏。空气包胶囊内要求充氮气 或惰性气体，在没有氮气或惰性气体的情况下可 用空气代替，严禁充入氧气或可燃气体。充气压 力为最高工作压力的20％～30％。
职培中心
第四章 钻机的循环系统
6）开泵时，必须与有关操作人员联系，确 认无误，操作人员要密切注意泵压表的压力变 化，循环未正常前不许离开气开关。非工作人 员应离开泵房。工作人员应离开危险区域。
7）在运转过程中，要经常检查泵压表的变 化，检查泵各部位有无响声，经常检查十字头 滑板油孔及拉杆盘根冷却润滑流道是否畅通， 观察拉杆盘根有无刺漏现象，并检查活塞和进、 排水阀有无刺、漏现象。
振动筛的结构示意图
职培中心
第四章 钻机的循环系统
振动筛主要通过电机带动激振器旋转，产
生周期变化的惯性力，钻井液固相颗粒进入
筛面，在筛面上做抛掷运动，将大小不等的
固相颗粒分类去除。振动筛的分离颗径和处
理量是振动筛选配的重要因素。
职培中心
第四章 钻机的循环系统
振动筛的选择
振动筛的技术水平主要反映在处理能力 （处理量≥50L/S和分离粒度75μm以上颗 粒）、工作的稳定性．寿命的长短和操作的灵 活性几个方面。振动筛的处理能力与振动筛的 结构、运动轨迹、振动频率、振动强度、筛网 面积和筛网的粗细有关。
7.2 钻井液循环系统

7.2 钻井液循环系统


自然沉降法： 井内返出的钻井液在地面循环过 程中，因地面钻井液液池体积大，流速低，钻井液 中的岩屑颗粒在重力作用下沉降到底部而被分离， 上部的钻井液再入井循环使用。 化学沉降法：就是在钻井液中加入少量化学沉 淀剂使分散的微小岩屑一接触这些化学剂就产生絮 凝作用形成较大的颗粒，而迅速沉降。 机械清除法：利用机械设备强制清除有害固相， 改变固相级配。
如果把激振器安 装在筛架重心的上方 位臵，筛架两端呈椭 圆振动，而激振器的 正下方呈圆周振动， 如图7-18b所示。固 相颗粒运移速度受椭 圆轴、筛架的倾角和 激振器转动的方向所 控制。
激振中心
质心
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，呈直线运动的振动筛，如图7-18c所示。
泥浆振动筛中最易损坏的零件是筛网。一般 有钢丝筛网、塑料筛网、带孔筛板等，常用的是 不锈钢丝编织的筛网。筛网通常以“目”表示其 规格，它表示以任何一根钢丝的中心为起点，沿 直线方向25.4毫米(1英寸)长上的筛网数目。
例如某方形孔筛网每英寸有12孔，则称做12目
筛网，用API标准表示为12×12，或写为 APIl2(1524，51.8)。括号内的1524表示筛孔开孔 尺寸(μm)，51.8表示筛孔面积所占的百分比。 对于矩形孔筛网，一般也以单位长度(英寸) 上的孔数表示，如80×40、70×30表示1英寸长度 的筛网上，一边有80、70孔，另一边为40、30孔。
钻井液的主要成分有： (1)水(淡水，盐水，饱和盐水等)； (2)膨润土(钠膨润土，钙膨润土，有机土或 抗盐土等）； (3)化学处理剂(有机类，无机类，表面活性 剂类或生物聚合物类等)； (4)油(轻质油或原油等)； (5)气体(氮气或天然气)。

石油工程技术与石油工程管理考试 选择题 46题

1. 石油工程中，钻井液的主要功能不包括以下哪一项？A. 冷却钻头B. 传递动力C. 携带岩屑D. 稳定井壁2. 在石油工程中，什么是“井控”？A. 控制井口压力B. 控制井下温度C. 控制井下流体流动D. 控制井口设备3. 石油钻井中，常用的钻头类型不包括以下哪一种？A. 金刚石钻头B. PDC钻头C. 牙轮钻头D. 磁铁钻头4. 石油工程中，什么是“固井”？A. 固定井口设备B. 固定钻井平台C. 将水泥注入井筒D. 固定钻井液5. 在石油开采中，什么是“压裂”？A. 增加井口压力B. 增加井下温度C. 通过高压注入流体以破裂岩石D. 增加井口设备的压力6. 石油工程管理中，项目生命周期的第一阶段是？A. 规划阶段B. 执行阶段C. 收尾阶段D. 启动阶段7. 石油工程中，什么是“水平井”？A. 井筒垂直于地面B. 井筒平行于地面C. 井筒与地面成一定角度D. 井筒在地下水平延伸8. 在石油工程中，什么是“完井”？A. 完成钻井作业B. 完成井口设备安装C. 完成井筒的准备工作D. 完成井下设备的安装9. 石油工程中，什么是“油藏工程”？A. 研究油藏的地质特征B. 研究油藏的物理特性C. 研究油藏的开采技术D. 研究油藏的管理方法10. 在石油工程中，什么是“生产测井”？A. 测量井口设备B. 测量井下设备C. 测量井下流体的流动特性D. 测量井口压力11. 石油工程中，什么是“钻井平台”？A. 用于钻井的地面设备B. 用于钻井的海上设备C. 用于钻井的陆地设备D. 用于钻井的移动设备12. 在石油工程中，什么是“钻井液密度”？A. 钻井液的重量B. 钻井液的体积C. 钻井液的质量D. 钻井液的压力13. 石油工程中，什么是“钻井液循环系统”？A. 钻井液的输送系统B. 钻井液的回收系统C. 钻井液的循环使用系统D. 钻井液的储存系统14. 在石油工程中，什么是“钻井液处理剂”？A. 用于处理钻井液的化学品B. 用于处理钻井液的机械设备C. 用于处理钻井液的物理方法D. 用于处理钻井液的生物方法15. 石油工程中，什么是“钻井液性能”？A. 钻井液的物理特性B. 钻井液的化学特性C. 钻井液的流动特性D. 钻井液的综合特性16. 在石油工程中，什么是“钻井液失水”？A. 钻井液的流失B. 钻井液的蒸发C. 钻井液的渗透D. 钻井液的泄漏17. 石油工程中，什么是“钻井液粘度”？A. 钻井液的流动性B. 钻井液的粘稠度C. 钻井液的密度D. 钻井液的压力18. 在石油工程中，什么是“钻井液滤失”？A. 钻井液的流失B. 钻井液的渗透C. 钻井液的蒸发D. 钻井液的泄漏19. 石油工程中，什么是“钻井液pH值”？A. 钻井液的酸碱度B. 钻井液的密度C. 钻井液的粘度D. 钻井液的压力20. 在石油工程中，什么是“钻井液固相”？A. 钻井液中的固体颗粒B. 钻井液中的液体成分C. 钻井液中的气体成分D. 钻井液中的化学成分21. 石油工程中，什么是“钻井液添加剂”？A. 用于改善钻井液性能的化学品B. 用于改善钻井液性能的机械设备C. 用于改善钻井液性能的物理方法D. 用于改善钻井液性能的生物方法22. 在石油工程中，什么是“钻井液比重”？A. 钻井液的密度B. 钻井液的重量C. 钻井液的体积D. 钻井液的压力23. 石油工程中，什么是“钻井液流变性”？A. 钻井液的流动性B. 钻井液的粘稠度C. 钻井液的密度D. 钻井液的压力24. 在石油工程中，什么是“钻井液稳定性”？A. 钻井液的物理稳定性B. 钻井液的化学稳定性C. 钻井液的流动稳定性D. 钻井液的综合稳定性25. 石油工程中，什么是“钻井液污染”？A. 钻井液的化学污染B. 钻井液的物理污染C. 钻井液的生物污染D. 钻井液的综合污染26. 在石油工程中，什么是“钻井液处理”？A. 钻井液的化学处理B. 钻井液的物理处理C. 钻井液的生物处理D. 钻井液的综合处理27. 石油工程中，什么是“钻井液回收”？A. 钻井液的化学回收B. 钻井液的物理回收C. 钻井液的生物回收D. 钻井液的综合回收28. 在石油工程中，什么是“钻井液储存”？A. 钻井液的化学储存B. 钻井液的物理储存C. 钻井液的生物储存D. 钻井液的综合储存29. 石油工程中，什么是“钻井液输送”？A. 钻井液的化学输送B. 钻井液的物理输送C. 钻井液的生物输送D. 钻井液的综合输送30. 在石油工程中，什么是“钻井液循环”？A. 钻井液的化学循环B. 钻井液的物理循环C. 钻井液的生物循环D. 钻井液的综合循环31. 石油工程中，什么是“钻井液性能测试”？A. 钻井液的化学性能测试B. 钻井液的物理性能测试C. 钻井液的生物性能测试D. 钻井液的综合性能测试32. 在石油工程中，什么是“钻井液性能评价”？A. 钻井液的化学性能评价B. 钻井液的物理性能评价C. 钻井液的生物性能评价D. 钻井液的综合性能评价33. 石油工程中，什么是“钻井液性能优化”？A. 钻井液的化学性能优化B. 钻井液的物理性能优化C. 钻井液的生物性能优化D. 钻井液的综合性能优化34. 在石油工程中，什么是“钻井液性能控制”？A. 钻井液的化学性能控制B. 钻井液的物理性能控制C. 钻井液的生物性能控制D. 钻井液的综合性能控制35. 石油工程中，什么是“钻井液性能监测”？A. 钻井液的化学性能监测B. 钻井液的物理性能监测C. 钻井液的生物性能监测D. 钻井液的综合性能监测36. 在石油工程中，什么是“钻井液性能调整”？A. 钻井液的化学性能调整B. 钻井液的物理性能调整C. 钻井液的生物性能调整D. 钻井液的综合性能调整37. 石油工程中，什么是“钻井液性能改进”？A. 钻井液的化学性能改进B. 钻井液的物理性能改进C. 钻井液的生物性能改进D. 钻井液的综合性能改进38. 在石油工程中，什么是“钻井液性能提升”？A. 钻井液的化学性能提升B. 钻井液的物理性能提升C. 钻井液的生物性能提升D. 钻井液的综合性能提升39. 石油工程中，什么是“钻井液性能维护”？A. 钻井液的化学性能维护B. 钻井液的物理性能维护C. 钻井液的生物性能维护D. 钻井液的综合性能维护40. 在石油工程中，什么是“钻井液性能保障”？A. 钻井液的化学性能保障B. 钻井液的物理性能保障C. 钻井液的生物性能保障D. 钻井液的综合性能保障41. 石油工程中，什么是“钻井液性能管理”？A. 钻井液的化学性能管理B. 钻井液的物理性能管理C. 钻井液的生物性能管理D. 钻井液的综合性能管理42. 在石油工程中，什么是“钻井液性能优化”？A. 钻井液的化学性能优化B. 钻井液的物理性能优化C. 钻井液的生物性能优化D. 钻井液的综合性能优化43. 石油工程中，什么是“钻井液性能控制”？A. 钻井液的化学性能控制B. 钻井液的物理性能控制C. 钻井液的生物性能控制D. 钻井液的综合性能控制44. 在石油工程中，什么是“钻井液性能监测”？A. 钻井液的化学性能监测B. 钻井液的物理性能监测C. 钻井液的生物性能监测D. 钻井液的综合性能监测45. 石油工程中，什么是“钻井液性能调整”？A. 钻井液的化学性能调整B. 钻井液的物理性能调整C. 钻井液的生物性能调整D. 钻井液的综合性能调整46. 石油工程中，什么是“钻井液性能改进”？A. 钻井液的化学性能改进B. 钻井液的物理性能改进C. 钻井液的生物性能改进D. 钻井液的综合性能改进答案：1. B2. A3. D4. C5. C6. D7. D8. C9. A10. C11. B12. A13. C14. A15. D16. C17. B18. B19. A20. A21. A22. A23. A24. D25. D26. D27. D28. D29. D30. D31. D32. D33. D34. D35. D36. D37. D38. D39. D40. D41. D42. D43. D44. D45. D46. D。

反井钻机工作原理

反井钻机工作原理
实际运作中，反井钻机主要是使用机械力和液压力来完成钻井任务。

其工作原理包括以下几个方面：
1. 钻井液循环系统：反井钻机通过一个钻井液循环系统来实现井下岩屑的清除和润滑钻杆的作用。

液循环系统包括钻井液泵、专用管道和井下钻杆。

2. 钻杆下压系统：井钻机利用下压系统将钻杆推入井下，使其达到需要的长度。

该系统主要包括钻井液泵和液压缸，其通过液压力来推动钻杆向井下钻取。

3. 钻井液回收系统：反井钻机将钻井液通过钻杆带到井底，然后再将钻井液和岩屑通过钻井液泵带到地面，进行分离和再利用。

4. 钻井罐进给系统：反井钻机通过钻井罐进给系统将岩屑和钻井液回收到钻井液循环系统，实现循环使用。

5. 钻井液搅拌系统：反井钻机通过搅拌系统将需要的钻井液和化学物质混合，以提高钻井效果和保护井壁。

通过上述工作原理，反井钻机能够完成钻井任务，将钻井液带入井底，清除岩屑，保护井壁，同时完成钻杆的下压和钻井液的回收，实现高效而安全的钻井过程。

石油工程技术与钻井设备管理考试 选择题 59题

1. 石油工程中，钻井液的主要功能不包括以下哪一项？A. 冷却钻头B. 携带岩屑C. 提供润滑D. 增加钻井速度2. 钻井过程中，井控系统的核心设备是？A. 钻井泵B. 防喷器C. 钻井液循环系统D. 钻杆3. 钻井平台上的“死绳固定器”主要作用是？A. 固定钻井绳索B. 防止钻井绳索滑动C. 监测钻井绳索的张力D. 辅助钻井绳索的更换4. 钻井液的密度通常用什么单位表示？A. kg/m³B. g/cm³C. lb/ft³D. t/m³5. 钻井过程中，钻杆的主要作用是？A. 传递钻井液B. 传递扭矩和轴向力C. 储存钻井液D. 提供钻井平台的稳定性6. 钻井液中的“粘土”主要作用是？A. 增加钻井液的密度B. 提供钻井液的粘度C. 作为钻井液的润滑剂D. 作为钻井液的冷却剂7. 钻井过程中，“井眼轨迹”是指？A. 钻井液的流动路径B. 钻井杆的移动轨迹C. 钻井过程中井眼的实际形状和方向D. 钻井平台的移动路径8. 钻井液中的“重晶石”主要作用是？A. 增加钻井液的密度B. 提供钻井液的粘度C. 作为钻井液的润滑剂D. 作为钻井液的冷却剂9. 钻井过程中，“钻井液循环系统”的主要组成部分不包括？A. 钻井泵B. 钻井液处理设备C. 钻井液储存罐D. 钻井液加热器10. 钻井过程中，“井控系统”的主要功能是？A. 控制钻井液的流动B. 防止井喷和井漏C. 监测钻井液的性能D. 提供钻井平台的稳定性11. 钻井液中的“聚合物”主要作用是？A. 增加钻井液的密度B. 提供钻井液的粘度C. 作为钻井液的润滑剂D. 作为钻井液的冷却剂12. 钻井过程中，“钻井液处理设备”的主要功能是？A. 增加钻井液的密度B. 提供钻井液的粘度C. 净化钻井液D. 提供钻井液的润滑性13. 钻井过程中，“钻井液储存罐”的主要功能是？A. 储存钻井液B. 提供钻井液的粘度C. 净化钻井液D. 提供钻井液的润滑性14. 钻井过程中，“钻井液加热器”的主要功能是？A. 增加钻井液的密度B. 提供钻井液的粘度C. 净化钻井液D. 加热钻井液15. 钻井过程中，“钻井液冷却器”的主要功能是？A. 增加钻井液的密度B. 提供钻井液的粘度C. 净化钻井液D. 冷却钻井液16. 钻井过程中，“钻井液循环系统”的主要功能是？A. 增加钻井液的密度B. 提供钻井液的粘度C. 净化钻井液D. 循环钻井液17. 钻井过程中，“钻井液处理设备”的主要组成部分不包括？A. 钻井泵B. 钻井液处理设备C. 钻井液储存罐D. 钻井液加热器18. 钻井过程中，“钻井液储存罐”的主要组成部分不包括？A. 钻井泵B. 钻井液处理设备C. 钻井液储存罐D. 钻井液加热器19. 钻井过程中，“钻井液加热器”的主要组成部分不包括？A. 钻井泵B. 钻井液处理设备C. 钻井液储存罐D. 钻井液加热器20. 钻井过程中，“钻井液冷却器”的主要组成部分不包括？A. 钻井泵B. 钻井液处理设备C. 钻井液储存罐D. 钻井液加热器21. 钻井过程中，“钻井液循环系统”的主要组成部分不包括？A. 钻井泵B. 钻井液处理设备C. 钻井液储存罐D. 钻井液加热器22. 钻井过程中，“钻井液处理设备”的主要组成部分不包括？A. 钻井泵B. 钻井液处理设备C. 钻井液储存罐D. 钻井液加热器23. 钻井过程中，“钻井液储存罐”的主要组成部分不包括？A. 钻井泵B. 钻井液处理设备C. 钻井液储存罐D. 钻井液加热器24. 钻井过程中，“钻井液加热器”的主要组成部分不包括？A. 钻井泵B. 钻井液处理设备C. 钻井液储存罐D. 钻井液加热器25. 钻井过程中，“钻井液冷却器”的主要组成部分不包括？A. 钻井泵B. 钻井液处理设备C. 钻井液储存罐D. 钻井液加热器26. 钻井过程中，“钻井液循环系统”的主要组成部分不包括？A. 钻井泵B. 钻井液处理设备C. 钻井液储存罐D. 钻井液加热器27. 钻井过程中，“钻井液处理设备”的主要组成部分不包括？A. 钻井泵B. 钻井液处理设备C. 钻井液储存罐D. 钻井液加热器28. 钻井过程中，“钻井液储存罐”的主要组成部分不包括？A. 钻井泵B. 钻井液处理设备C. 钻井液储存罐D. 钻井液加热器29. 钻井过程中，“钻井液加热器”的主要组成部分不包括？A. 钻井泵B. 钻井液处理设备C. 钻井液储存罐D. 钻井液加热器30. 钻井过程中，“钻井液冷却器”的主要组成部分不包括？A. 钻井泵B. 钻井液处理设备C. 钻井液储存罐D. 钻井液加热器31. 钻井过程中，“钻井液循环系统”的主要组成部分不包括？A. 钻井泵B. 钻井液处理设备C. 钻井液储存罐D. 钻井液加热器32. 钻井过程中，“钻井液处理设备”的主要组成部分不包括？A. 钻井泵B. 钻井液处理设备C. 钻井液储存罐D. 钻井液加热器33. 钻井过程中，“钻井液储存罐”的主要组成部分不包括？A. 钻井泵B. 钻井液处理设备C. 钻井液储存罐D. 钻井液加热器34. 钻井过程中，“钻井液加热器”的主要组成部分不包括？A. 钻井泵B. 钻井液处理设备C. 钻井液储存罐D. 钻井液加热器35. 钻井过程中，“钻井液冷却器”的主要组成部分不包括？A. 钻井泵B. 钻井液处理设备C. 钻井液储存罐D. 钻井液加热器36. 钻井过程中，“钻井液循环系统”的主要组成部分不包括？A. 钻井泵B. 钻井液处理设备C. 钻井液储存罐D. 钻井液加热器37. 钻井过程中，“钻井液处理设备”的主要组成部分不包括？A. 钻井泵B. 钻井液处理设备C. 钻井液储存罐D. 钻井液加热器38. 钻井过程中，“钻井液储存罐”的主要组成部分不包括？A. 钻井泵B. 钻井液处理设备C. 钻井液储存罐D. 钻井液加热器39. 钻井过程中，“钻井液加热器”的主要组成部分不包括？A. 钻井泵B. 钻井液处理设备C. 钻井液储存罐D. 钻井液加热器40. 钻井过程中，“钻井液冷却器”的主要组成部分不包括？A. 钻井泵B. 钻井液处理设备C. 钻井液储存罐D. 钻井液加热器41. 钻井过程中，“钻井液循环系统”的主要组成部分不包括？A. 钻井泵B. 钻井液处理设备C. 钻井液储存罐D. 钻井液加热器42. 钻井过程中，“钻井液处理设备”的主要组成部分不包括？A. 钻井泵B. 钻井液处理设备C. 钻井液储存罐D. 钻井液加热器43. 钻井过程中，“钻井液储存罐”的主要组成部分不包括？A. 钻井泵B. 钻井液处理设备C. 钻井液储存罐D. 钻井液加热器44. 钻井过程中，“钻井液加热器”的主要组成部分不包括？A. 钻井泵B. 钻井液处理设备C. 钻井液储存罐D. 钻井液加热器45. 钻井过程中，“钻井液冷却器”的主要组成部分不包括？A. 钻井泵B. 钻井液处理设备C. 钻井液储存罐D. 钻井液加热器46. 钻井过程中，“钻井液循环系统”的主要组成部分不包括？A. 钻井泵B. 钻井液处理设备C. 钻井液储存罐D. 钻井液加热器47. 钻井过程中，“钻井液处理设备”的主要组成部分不包括？A. 钻井泵B. 钻井液处理设备C. 钻井液储存罐D. 钻井液加热器48. 钻井过程中，“钻井液储存罐”的主要组成部分不包括？A. 钻井泵B. 钻井液处理设备C. 钻井液储存罐D. 钻井液加热器49. 钻井过程中，“钻井液加热器”的主要组成部分不包括？A. 钻井泵B. 钻井液处理设备C. 钻井液储存罐D. 钻井液加热器50. 钻井过程中，“钻井液冷却器”的主要组成部分不包括？A. 钻井泵B. 钻井液处理设备C. 钻井液储存罐D. 钻井液加热器51. 钻井过程中，“钻井液循环系统”的主要组成部分不包括？A. 钻井泵B. 钻井液处理设备C. 钻井液储存罐D. 钻井液加热器52. 钻井过程中，“钻井液处理设备”的主要组成部分不包括？A. 钻井泵B. 钻井液处理设备C. 钻井液储存罐D. 钻井液加热器53. 钻井过程中，“钻井液储存罐”的主要组成部分不包括？A. 钻井泵B. 钻井液处理设备C. 钻井液储存罐D. 钻井液加热器54. 钻井过程中，“钻井液加热器”的主要组成部分不包括？A. 钻井泵B. 钻井液处理设备C. 钻井液储存罐D. 钻井液加热器55. 钻井过程中，“钻井液冷却器”的主要组成部分不包括？A. 钻井泵B. 钻井液处理设备C. 钻井液储存罐D. 钻井液加热器56. 钻井过程中，“钻井液循环系统”的主要组成部分不包括？A. 钻井泵B. 钻井液处理设备C. 钻井液储存罐D. 钻井液加热器57. 钻井过程中，“钻井液处理设备”的主要组成部分不包括？A. 钻井泵B. 钻井液处理设备C. 钻井液储存罐D. 钻井液加热器58. 钻井过程中，“钻井液储存罐”的主要组成部分不包括？A. 钻井泵B. 钻井液处理设备C. 钻井液储存罐D. 钻井液加热器59. 钻井过程中，“钻井液加热器”的主要组成部分不包括？A. 钻井泵B. 钻井液处理设备C. 钻井液储存罐D. 钻井液加热器答案：1. D2. B3. C4. B5. B6. B8. A9. D10. B11. B12. C13. A14. D15. D16. D17. D18. D19. D20. D21. D22. D23. D24. D25. D26. D27. D28. D29. D30. D31. D32. D33. D34. D35. D36. D37. D38. D39. D40. D41. D42. D43. D44. D45. D46. D47. D48. D49. D50. D51. D52. D53. D54. D55. D56. D58. D59. D。

钻机的循环系统 PPT课件

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本节课学习的内容
1.往复泵的基本构成和工作原理（重点） 2.往复泵的分类 3.活塞的运动规律 4.往复泵的流量 5.往复泵流量不均匀的危害及解决方案
4.2 往复泵的流量
一、活塞的运动规律
若往复泵的动力端不同，则活塞的运动规律也不同。 石油矿场用往复泵的动力端大多采用曲柄连杆机构。如 图4-3所示。现以此为例来分析活塞的运动规律。
钻机的循环系统包括：钻井泵、钻井液池、钻井液槽(罐)、地 面管汇、钻井液净化设备、钻井液调配设备。 钻井泵是钻机循环系统的核心设备，是循环系统的工作机。 目前国内外石油钻机中采用的钻井泵都是往复式液压泵。习惯 上也把钻井泵称为往复泵。钻机循环系统采用往复泵，就是为 整套钻机提供高压钻井液。 往复泵在石油矿场上应用非常广泛。它常常用于高压下输送高 粘度、大密度和高含砂量的液体，而流量相对较小。例如：钻 井泵、固井泵(也叫水泥泵)、压裂泵、注水泵、采油泵等都是在 石油矿场常用的往复泵。 与叶片泵、离心泵等相比，往复泵具有较高的工作效率和良好 的运行性能。
二、往复泵的分类
（2）双作用泵：如图4－2所示，活塞的两面均为工作面。液缸被 活塞分成两个工作室，无活塞杆的为前工作室，有活塞杆的为后工 作室，每个室都有吸入和排出阀。活塞往复运动一次，其液缸完成 吸入过程和排出过程各二次。
图4-2 双作用往复泵液缸示意 图
二、往复泵的分类
4.按液缸的布置方式及其相互位置分为: 卧式泵、立式泵、V形泵、星形泵。 5.按传动或驱动方式分为: 机械传动泵、蒸汽驱动泵、液压驱动泵、手动泵。 通常以泵的上述主要特点来区分各种不同类型的泵， 如单缸单作用立式柱塞泵、双缸双作用卧式活塞泵、 三缸单作用柱塞泵等。
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4.1 概述
一、往复泵的基本组成和工作原理

第二章 钻井液的功用、分类、循环


钻井液循环时的阻力损失主要由以下因素决定： 钻井液循环时的阻力损失主要由以下因素决定： 因素决定 # （1）循环通道的长度，主要取决于钻孔的深 循环通道的长度，主要取决于钻孔的深 钻孔越深，压力损失越大。 度。钻孔越深，压力损失越大。 （2）循环液的流变性。循环液的粘性越大，压 循环液的流变性 循环液的粘性越大， 流变性。 力损失越大。 力损失越大。 （3）泵量或流速的大小。泵量或流速越大，压 泵量或流速的大小。泵量或流速越大， 流速的大小 力损失越大。 力损失越大。 （4）过流断面的截面积。钻井口径越大（钻杆 截面积。 过流断面的截面积 钻井口径越大（ 直径不变），压力损失越小。 ），压力损失越小 直径不变），压力损失越小。
钻井泥浆
+
钻井泥浆是由粘土、 钻井泥浆是由粘土、水（或油）和少量处理剂混合 或油） 形成，具有可调控的粘性、比重和降失水等性能， 形成，具有可调控的粘性、比重和降失水等性能，在大 多情况下能够满足悬排钻碴、稳定井壁、防止漏失、 多情况下能够满足悬排钻碴、稳定井壁、防止漏失、冷 却润滑钻具的基本钻进需要，并且来源广泛，成本较低， 却润滑钻具的基本钻进需要，并且来源广泛，成本较低， 配制使用方便，所以成为应用最广泛的钻井液。 配制使用方便，所以成为应用最广泛的钻井液。
2、泵量与循环流速
泵量是指单位时间内向孔内送入循环液的 体积量，它的大小对钻进速度和钻进质量有着明 体积量， 显的影响。 显的影响。 钻井液的泵量决定于钻井方法、钻进速度、 钻井液的泵量决定于钻井方法、钻进速度、 地层特性、钻孔结构和钻具特点。 地层特性、钻孔结构和钻具特点。在保证冲洗孔 底和冷却钻头的同时， 底和冷却钻头的同时，泵量主要以能够有效地携 带钻屑为基本确定依据。 带钻屑为基本确定依据。 钻井实践和理论总结出两种确定泵量的方法， 钻井实践和理论总结出两种确定泵量的方法， 它们考虑问题的出发点分别是： 它们考虑问题的出发点分别是：

钻井循环系统使用操作要求

钻井循环系统使用操作要求钻井液循环系统是由钻井泵、地面管汇、立管、水龙带、钻井液净化设备、井下钻具及钻头喷嘴等组成。

其主要作用是冲洗净化井底、携带岩屑、传递动力。

一、钻井泵钻井泵是循环系统的心脏。

主要有单缸单作用立式柱塞泵，双缸双作用卧式活塞泵，三缸单作用卧式活塞泵。

它的作用是为钻井液循环提供能量，以一定的压力和流量，将具有一定密度和粘度的钻井液输进钻具和完成整个循环过程。

（一）钻井泵的结构和工作原理钻井泵主要由液力端和动力端两大部分组成。

液力端包括缸体、缸套、活塞、吸入阀、排出阀等部件；动力端主要包括传动轴、齿轮、曲柄连杆等部件。

动图2-10 钻井泵的工作原理力机通过皮带（或链条、万向轴）带动泵的主轴旋转，再通过曲柄连杆机构使活塞移动，缸内形成负压，上水池的液体在大气压力作用下，顶开吸入阀进入缸内，直到完成吸入过程。

活塞开始向反方向移动，缸内液体受到活塞的挤压而压力升高，吸入阀被关闭，排出阀被顶开，液体被活塞推出排出阀，经排出管进入高压管汇，完成排出过程。

（二）钻井泵的类型与技术规范目前，石油钻井常用的钻井泵有三缸单作用钻井泵和双缸双作用钻井泵两大类，其技术规范见下表。

表2-12 石油钻井常用的钻井泵（三）钻井泵的使用要求1. 开泵前应检查安全阀、泵压表是否符合使用要求；各连接螺丝是否上紧，润滑油是否加够；高低压管汇各种闸门是否开关正确；皮带轮（链轮、万向轴）护罩的固定是否齐全、牢靠；冷却水（油）道是否畅通；空气包所充气体及压力是否符合要求。

2. 开泵时必须与有关操作人员联系，确认无误时才能开泵。

3. 开泵时，操作人员必须注意泵压表的压力变化，循环未正常前不许离开开关。

4. 在运转过程中，要经常检查泵压表的变化，检查泵各部位有无异常响声5. 运转中，要经常检查十字头滑板油孔及拉杆盘根冷却润滑流道是否畅通，观察拉杆盘根有无刺穿现象。

6. 开泵后若要修泵时，须摘开带泵离合器，挂标示牌或有专人监护气开头以免误操作导致事故。

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由于振动筛清除固相的能力有限，到五十年代中期，旋 流分离器开始用于钻井液中的固相控制。
到六十年代随着钻井工艺的发展，对固控的要求越来越 高，因而又发展使用了除泥旋流器，离心机等机械设备。
ZQJ100×12除泥器
ZQJ300×2除砂器
由于不同固控设备仅对一定颗粒尺寸范围内 的固相才能发挥最大效能，因此各种固控设备应 合理组合成为一个系统进行应用。到七十年代， 这种机械固控系统已是现代钻井装备的重要组成
部分。我国的固控技术是八十年代发展起来的。
当钻井液中侵入气体后，钻井液的性 能随之改变，也影响砂泵，钻井泵的正常 吸入和工作。因此钻井液中的气体也被列 入清除之列，清除钻井液中气体的除气器 也属于固控设备。
YQ1000 液气分离器
ZCQ/4 真空除气器
应该指出，固控系统通常不仅仅指上述的各 种固控设备，而是包括从泥浆返出井口开始到进 入钻井泵吸入口的整个地面流程。这段流程中包 括了前述的机械固控设备、除气器、泥浆搅拌器、 泥浆池、泥浆配臵设备等。但整个系统中的关键 设备是各种固控设备，即振动筛、除砂器、除泥 器、泥浆清洁器、离心机及除气器。其它的则属 于辅助设备。
泥浆振动筛中最易损坏的零件是筛网。一般 有钢丝筛网、塑料筛网、带孔筛板等，常用的是 不锈钢丝编织的筛网。筛网通常以“目”表示其 规格，它表示以任何一根钢丝的中心为起点，沿 直线方向25.4毫米(1英寸)长上的筛网数目。
例如某方形孔筛网每英寸有12孔，则称做12目
筛网，用API标准表示为12×12，或写为 APIl2(1524，51.8)。括号内的1524表示筛孔开孔 尺寸(μm)，51.8表示筛孔面积所占的百分比。 对于矩形孔筛网，一般也以单位长度(英寸) 上的孔数表示，如80×40、70×30表示1英寸长度 的筛网上，一边有80、70孔，另一边为40、30孔。
7.3钻井液净化设备 7.3.1 概述
1.钻井液的固相控制 现代钻机中都要用循环流体： 液体（多数），气体，泡沫剂 。 故称钻井循环流体为钻井液(习惯上称为泥浆)
钻井液的功能 1）冲洗井底，冲刷地层，利于钻进。 2）带出岩屑，悬浮岩屑。 3）冷却和润滑钻头、钻具。 4）平衡地层压力，防止井漏、井喷。 5）形成泥饼，保护井壁，防止井壁坍塌。 6）向井下动力钻具传递动力。 7）地质录井。 清水的缺点： 黏度低，悬浮岩屑能力低，易沉沙卡钻，形不成泥 饼，井壁易塌，不能平衡地层压力。
7.3.4水力旋流器
据有关资料介绍，泥浆筛一般只能清除全
部固相量的25％左右，74μm以下的细颗粒仍留
在泥浆中，对钻进速度仍然影响较大。为了进 一步改善泥浆性能，一般在泥浆振动筛之后装
有水力旋流器，以清除较小颗粒的固相。
水力旋流器分 为除砂器和除泥器 两种，但结构和工 作原理完全相同。 锥筒内径为6～12英 寸者，称作除砂器， 能清除大于70μm和 约50％大于40μm的
2.钻井液中固相的分类及粒度分布 根据不同的特点，钻井液中的固相有不同 的分类方法。 按固相的密度可分为：高密度固相和低密 度固相。前者是根据钻井要求特意加入的重质 材料，以提高钻井液的密度。 加有重质材料的钻井液称为加重钻井液或 加重泥浆。
低密度固相包括普通钻屑；配臵钻井液所需的 膨润土和处理剂。 不含重质材料的钻井液，称为非加重钻井液或非 加重泥浆。 根据美国石油学会(API)的规定，按固相颗粒的 大小可将钻井液中的固相分为三大类： 粘土(或胶质) 粒度小于2μm 泥 粒度为2～74μm 砂(或API砂) 粒度>74μm
如果把激振器安 装在筛架重心的上方 位臵，筛架两端呈椭 圆振动，而激振器的 正下方呈圆周振动， 如图7-18b所示。固 相颗粒运移速度受椭 圆轴、筛架的倾角和 激振器转动的方向所 控制。
激振中心
质心
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，呈直线运动的振动筛，如图7-18c所示。
7.3.2
固相控制方法
近二十年来，随着喷射钻井、优化钻井、优质 钻井液和油气层保护技术的全面实施，固控工艺得 到了迅速的发展、推广和普及。 固控的任务是： (1)从钻井液中清除有害固相，使固相含量不超出 要求。 (2)降低钻井液中细微颗粒的比例，保持合理的固 相粒度和级配。
常用的固控方法有：冲稀法，替换法，自然沉 降法，化学沉降法及机械清除法。 冲稀法：就是为保持固相含量基本不变，往高 固相含量的钻井液中加入清水或其它较稀液体，冲 稀成低固相含量的钻井液（同时还应加入适量化学 处理剂)。 替换法：就是为保持钻井液总的体积不变，把 高固相含量的钻井液放掉一部分，然后在替入等量 的处理剂溶液和低固相钻井液，混均后再用。
水力旋流器分离出固相的粒径愈小，则分离
能力愈大，它与旋流器的尺寸、进浆压力、泥浆粘 度及固相颗粒的分布有关。 由于泥浆中固相颗粒以高速撞击旋流器内壁， 并沿内壁快速旋转下落，往往导致旋流器内壁很快 磨损、破坏。 水力旋流器由于结构简单，广泛用于液固、液 液及液气分离之中。
7.3.5泥浆清洁器
随着钻井深度的不同，对泥浆性能的要求也 不同。对于一般深度的井，多使用非加重水基泥 浆。处理这类泥浆的固控设备是：振动筛→除砂 器→除泥器→离心机。目的是尽可能除去泥浆中
细砂颗粒。
锥筒内径为2～5英寸者，称为除泥器，能清除 40μm和约50％大于15μm的泥质颗粒。 所谓锥筒内径是指锥筒圆柱体部分的内径，亦 称工作内径。
水力旋流器的上部呈 圆筒形，侧面有切向进口 管，由砂泵输送来的泥浆 沿切线方向进入腔体内。 顶部中心有溢流管，处理 后的泥浆由此溢出。壳体 下部呈圆锥形，锥角一般 为15°～20°，底部为排 砂口，固相从中排出。
(4)缩短机械设备寿命：增大磨损，钻头消耗增 加，泥浆泵易损件消耗增加。
井号 固控方式
2号井 土池
6号井 固控系统
材 料 消 耗
钻头（只）
拉杆（根） 缸套（只）
9
20 7
6
7 4
活塞（只）
凡尔（套）
60
40
25
20
(5)增加钻井成本：相邻两井比较
井号 89号 94号
井深（米）
固控状况
3902
很差
从井底返出的钻井液首先经过振动筛清除较大的固相颗 粒，故称振动筛为第一级固控设备，它适合于各种钻井液的 筛分。
目前石油矿场使用的几乎都是单轴惯性振动筛， 它由筛箱、筛网、隔振弹簧及激振器等组成。
由主轴、轴承和偏心块等构成的激振器，旋转时产生 周期性的惯性力，迫使筛箱、筛网和弹簧等部件在底座上 作简谐振动或准简谐振动，促使由泥浆盒均匀流至筛网表 面的泥浆中的液固相分离，即液体和较小颗粒通过筛网孔 流向除砂器，而较大颗粒顺筛网表面移向砂槽。 筛网的振动方式决定着钻屑在筛网上的分离粒度、运 移速度、排屑量和液体处理量等。
目前使用的普通泥浆筛，大多为小于30目的粗 筛网，只能清除固相大颗粒。现在越来越多地采 用60～200目的细筛网。 粗网的金属丝较粗(0.39mm以上)，筛孔面积占 50％左右，且寿命较长，细筛网(如80目)金属丝 细得多(如0.14mm)，筛孔面积仅为31.4％，故相 同面积下处理泥浆的能力小，钢丝也易破损。
3836
良好
钻速（米/小时）
泥浆成本（元/米） 全井累计（万元）
1.04
86.6 33.8
1.91
63.9 24.5
所谓钻井液的固相控制，就是清除有害
固相，保存有用固相，或者将钻井液中的固 相总量及粒度级配控制在要求的范围内，以 满足钻井工艺对钻井液性能的要求。通常将 钻井液的固相控制简称为固控，习惯上也称 为泥浆的净化。
机械清除设备配臵 级别 设备 处理能力（μm）
一
二 三
振动筛
除砂器 除泥器
>250
32－80 10－52
四
五
清洁器
离心机
10－60
2－ 7
五十年代以前，主要是用振动筛来清除钻 井液中的固相。
机械清除的特点：
1）设备配套，逐级清除。 2）固相控制容易，泥浆性能稳定，泥浆损失少， 污染小。 3）固控成本较低。
泥浆中有害固相的危害 (1)堵塞油气通道，损害油气层： 钻井液压力大于地层压力时，钻井液向地层 渗透，小于地层油气通道的的固相随之深入，形 成堵塞。即污染油层。 (2)降低机械钻速（单位时间内钻头所钻井眼 的进尺）。 固相含量小于8％范围内：固相含量每增加1 ％，机械钻速下降约10％。
(3)诱发井下事故： 固相↑导致： A.密度↑－压漏地层； B.黏度↑－钻头易泥包，起钻拔活塞，诱发井喷、 下钻引起压力激动，引起井漏； C.泥饼变松、变厚－失水大，导致井壁塌；井眼变 小，易卡钻；引发压差卡钻。 D.泥饼摩擦系数↑－扭矩增加，动力消耗大，钻具事 故多，钻具寿命短；
粒度级别
一、粗粒 二、中粗粒 三、中粗 四、细粒
直径（μm）
>20000 250－2000 74－250 44－74
五、超细粒
六、胶体
2－44
<2
钻井中固相颗粒的大小不等，各种颗 粒的含量也不等。固相颗粒的大小称为粒 度(及粗细程度)。各种颗粒占固相总量的 百分数称为级配。 钻井过程中，随地层的岩性,钻头类型 和钻井参数的不同，钻井液中的固相含量 及粒度级配也不一样。
钻井液的主要成分有： (1)水(淡水，盐水，饱和盐水等)； (2)膨润土(钠膨润土，钙膨润土，有机土或 抗盐土等）； (3)化学处理剂(有机类，无机类，表面活性 剂类或生物聚合物类等)； (4)油(轻质油或原油等)； (5体形成的分散体系不同，所起 的作用不同。从物理化学观点看，钻井液是一种 多相不稳定体系。为满足钻井工艺要求，改善钻 井液性能，常在钻井液中加入各种不同的添加剂。 钻井液在循环过程中，不能始终保持其优良性能， 而要被钻屑、油、气、水、盐及矿物污染，其中 钻屑是最严重的污染。