泥漿循環系統中各設備的作用以及合理布局
在泥漿循環系統中每種泥漿凈化設備的工作性能和所承擔的凈化任務都是一定的,相互不能代替,并且不能顛倒順序,所以泥漿循環系統的整體布局及流程也是值得仔細斟酌的。在許多情況中,即使某些泥漿凈化設備的性能非常優越,但必須在泥漿循環系統中若干設備中互相正確、合理匹配之后,才能獲得最佳的經濟效果。
自井口返出的帶有大量有害固相的鉆井液,通過井口高架縱橫鉆井液槽(帶有一定坡度)在重力作用下流到第一級泥漿凈化設備鉆井液振動篩的入口,經過鉆井液振動篩的篩分將較大的有害固相顆粒篩出并排走。
當鉆井液出現氣浸時,通過鉆井液振動篩得到凈化的鉆井液罐的沉砂罐內,利用真空除氣器真空泵的抽吸作用,在真空罐內造成負壓,鉆井液在大氣壓的作用下進入除氣器內進行分離,分理出的氣體排往井架頂部放空,除氣后的鉆井液在真空腔轉子的驅動下排進鉆井液凈化罐的第二倉中。在鉆井液不含氣體的情況下,還可以將真空除氣器作為大功率的鉆井液攪拌器使用,保持鉆井液罐內的鉆井液不沉淀。
通過鉆井液振動篩得到凈化的鉆井液進入鉆井液罐的沉砂罐內,利用除砂砂泵將鉆井液加壓進入第二級泥漿凈化設備聯合清潔器的旋流除砂器內,利用旋流原理進行再次分離,將分離中點大于74微米的有害固相清除。除砂后的鉆井液經過旋流除砂器的溢流管線排進鉆井液凈化罐的第三倉中。根據泥漿循環系統的總體要求,旋流除砂器的處理量達到正常鉆井液循環量的125% 以上,使得在凈化罐內的鉆井液能夠得到充分的反復凈化,減少鉆井液的含沙量。
通過就旋流除砂器得到凈化的鉆井液利用除泥砂泵將鉆井液加壓進入第三級泥漿凈化設備- 聯合清潔器的泥漿除泥器內,利用旋流原理進行再次分離,將分離中點44微米以上的有害固相清除。除泥后的鉆井液經過除泥器的溢流管線排進鉆井液凈化罐的第四倉中。
旋流除砂器和泥漿除泥器排出的底流中含有一定的鉆井液,二者的底流會合后進入聯合清潔器的泥漿振動篩內進行再次篩分,鉆井液回收進鉆井液罐,砂泥排出。
經過三級凈化的鉆井液中仍含有大量的有害固相,當鉆井液為非加重狀態時,利用兩臺鉆井液離心機并聯使用,將鉆井液中的大于5微米的有害固相進行清除,處理后的鉆井液排進鉆井液凈化罐的第五倉中。
當鉆井液為加重狀態時,由于鉆井液離心機不但會將有害固相清除,還會將鉆井液中的加重材料- 重晶石一并清除,這將會造成鉆井液比重很快降低,加重材料大量流失,為了避免加重材料的損失并達到清除有害固相的目的,需要利用兩臺鉆井液離心機串聯使用,即:將中速離心機作為第一級,高速離心機作為第二級。中速離心機的供液泵自鉆井液罐中提出的加重鉆井液經過離心機處理,處理后的鉆井液進入鉆井液凈化罐中,排出的底流(含有大量重晶石)排到中速離心機下部的專用罐內,利用專用的砂泵將其流入第二級高速離心機內進行再次分離,分離后含有重晶石的鉆井液返回鉆井液罐內,保持鉆井液的性能穩定;分離出的有害固相排出系統之外,達到了凈化并保持鉆井液性能穩定的目的。平臺配的五級鉆井液凈化系統設備能夠保證平臺在各種情況下,滿足鉆井液處理的要求。
電機功率、砂泵的壓力和排量匹配恰當與否,也將影響固控設備工作性能的正常發揮。同時,鉆井液固控系統還應配備合適的泥漿攪拌器,鉆井泥漿槍以及其他輔助設備,包括沉淀罐、鉆井液添加劑罐、吸漿罐以及恰當的連接管匯,以適應化學、稀釋、沉淀等處理方法的需要。
總結,泥漿循環系統一般的布局和流程順序是鉆井液振動篩、真空除氣器、旋流除砂器(泥漿除泥器或泥漿清潔器)、鉆井液離心機。