[發(fā)明專利]一種節(jié)能的固控系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310618854.1
• 申請日: 2013-11-29
• 公開（公告）號: CN104675350A
• 公開（公告）日: 2015-06-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 汪毓英
• 申請（專利權(quán)）人: 黃石市科興機電科技有限公司
• 主分類號: E21B21/06
• 分類號: E21B21/06
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種節(jié)能的固控流程，屬鉆機井場固控領(lǐng)域。

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背景技術(shù)

鉆井液固控是鉆井液循環(huán)系統(tǒng)的核心部分，根據(jù)固控分級原理劃分，鉆井液的處理及固控設(shè)備擺放程序是振動篩+除砂器、除泥器+離心機+大中排量離心機，屬于四級固控。振動篩是固控系統(tǒng)的第一級龍頭設(shè)備，而且只有它是全過流處理，因此振動篩可靠性很重要，其工作性能的優(yōu)劣直接影響后幾級固控設(shè)備的工作效果和泥漿體系的好壞。振動篩好的工作性能就是振動篩處理量大，排泥流暢，適應(yīng)高目數(shù)篩網(wǎng)的使用，正常工作能達到120目以上。除砂器是固控設(shè)備中的第二級固控設(shè)備，它的工作原理是旋流器的離心分離與重力排砂相復(fù)合。除砂器所處理泥漿是振動篩的透篩溢流泥漿，其處理過程不是全過流，泥漿輸送工作動力是由75KW砂泵提供，它的分離點為74個μm左右（分離點是通過分離設(shè)備的工作，有一種顆粒在底流和溢流中各占50%，該粒度點叫該設(shè)備的分離點）。除砂器的底流還可以經(jīng)過清潔器進行泥漿回收。除泥器是固控設(shè)備中的第三級固控設(shè)備，它的工作原理和除砂器一樣，只是工作范圍不同，除泥器所處理泥漿是除砂器溢流泥漿，其處理過程也不是全過流，泥漿輸送工作動力是由75KW砂泵提供，它的分離點為74個μm左右，除泥器的底流還可以經(jīng)過清潔器進行泥漿回收。離心機是固控設(shè)備中的第四級固控設(shè)備，它所處理泥漿是除泥器溢流泥漿，它的工作原理是離心機轉(zhuǎn)鼓高速旋轉(zhuǎn)，在離心力的作用下使得泥漿中的固相按顆粒大小梯度沉降，與轉(zhuǎn)鼓有差速螺旋推進器分離將沉降的相應(yīng)大顆粒固相推出，這就是底流。清質(zhì)的泥漿母液回流到罐內(nèi)，這就是溢流。離心機的分離點中速為1一5μm。低速為10一15μm。離心機的工作效率比較高。經(jīng)過我們多個井場現(xiàn)場的調(diào)研分析，統(tǒng)計數(shù)據(jù)結(jié)果為：振動篩：安裝率100%，使用率100%，工作正常率96%，達到100高目篩網(wǎng)使用率82%。除砂器：安裝率100%，使用率41%，工作正常率8.5%。除泥器：安裝率94%，使用率：33%，工作正常率5.7%。離心機：（中速），安裝率100%，使用率（非加重泥漿）97%，使用率（加重泥漿）7.7%，工作正常率94%。離心機（高速）：安裝率0%。通過現(xiàn)場調(diào)研，得到如下結(jié)論。1）振動篩使用比較好，能使用高目篩網(wǎng)的比率較高，但這不是全過程的，尤其1開和2開前期造漿很嚴重時，大部分只能使用40—80目。2）除砂器、除泥器使用效果很差，振動篩使用100目篩網(wǎng)后除砂器、除泥器幾乎不出物料，而尤其1開和2開前期造漿很嚴重時，正常工作率又很低。3）離心機在非加重泥漿體系中使用效果很好，但是加重泥漿體系中無法使用，因為加重的重晶石，鐵礦粉被大量分離排出，破壞了加重泥漿體系。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，通過多次現(xiàn)場試驗表明，采用由高效振動篩+變頻離心機組成的新型兩級固控系統(tǒng)，可省掉除砂器和除泥器，節(jié)能效果明顯。也可采用分級過濾技術(shù)，徹底改變現(xiàn)有的固控系統(tǒng)，亦可省去除砂器和除泥器等設(shè)備，大大簡化固控系統(tǒng)，減輕井隊發(fā)電機負荷，優(yōu)化泥漿罐配置，減少過渡泥漿罐數(shù)量，增加儲備罐數(shù)量，從而明顯提高固控效率，縮短處理時間，增加鉆井的安全性。新技術(shù)能夠提供一種使泥漿能保持密度且粘度大大降低，使離心機起到保密度降粘度的作用，在大幅度節(jié)約泥漿成本的同時保證對泥漿體系性能的控制，還能大大降低固控過程的能源消耗。