一種節(jié)能的固控系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]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。
[0002]
【背景技術(shù)】
[0003]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。沂振動篩是固控系統(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μ m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μ m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I 一5μπι。低速為10 — 15 μ m。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%。玆通過現(xiàn)場調(diào)研，得到如下結(jié)論。I)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I開和2開前期造漿很嚴重時，大部分只能使用40— 80目。2)旻除砂器、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I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】

[0004]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。
[0005]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的:不用原來的四級固控而是采用新型的二級固控:即振動篩+離心機，配備四臺或五臺高性能的振動篩，最后一臺振動篩上配除砂除泥器一體機，接下來配一臺40 — 50m3/h的中速大排量離心機梔一臺40 — 50m3/h高速離心機。這種方案的初發(fā)點是正常情況下，可以同時啟動三臺或者四臺振動篩，備用一臺振動篩。正常情況下保證振動篩篩網(wǎng)目數(shù)達到120目以上，除砂、除泥器一體機只是作為遇到膠泥地層時使用的一種備用，通常是不用的。輕質(zhì)泥漿中離心機主要用于除固相，按順次原理處理，離心機的工作流程是振動篩處理后的泥漿作為中速大排量離心機的進漿，中速大排量離心機處理量為40 — 50m3/h,分離點10 — 20 μ m,它可以將大顆粒的有害固相從底流口排除去，而除砂后的溢流回到罐中。加重泥漿中，當泥漿粘度很大，而密度適中或偏低時，這說明泥漿的超細固相和膠體固相含量太高，而這種顆粒度是2 μ m左右，因此，需要對中速大排量離心機的底流回收，其底流大部分是重晶石和鐵礦粉，有利于保證密度，而溢流點大部分是超細固相和膠體固相，必須進行處理?？梢詫⑵渥鳛楦咚匐x心機的迸漿，高速離心機的分離點是I 一 5 μ m。因此，高速離心機工作后可將其膠體固相，超細微固相的底流流排出到罐外,而將含有水和藥品的合成優(yōu)質(zhì)泥漿輕質(zhì)溢流回流到中速離心機底流回收倉中來稀釋配漿，泥漿體系就能保持泥漿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加重泥漿體系性能的控制，還能大大降低固控過程的能源消耗。
[0006]本發(fā)明的有益效果是:
I)本發(fā)明高效振動篩數(shù)量增加大幅提高了處理量，從而可以全過程使用高目數(shù)篩網(wǎng)(100目以上)，使泥漿體系的前期控制有了保障。
[0007]2)本發(fā)明通常情況停止除砂除泥一體機的使用將節(jié)省55KW*2=110KW的耗能。
[0008]3)本發(fā)明中高速大排量離心機的使用可以控制非加重泥漿的固相含量，保證泥漿的密度和粘度。
[0009]4)本發(fā)明中高速大排量離心機的配合使用對加重泥漿的密度和粘度可以有效控制。
[0010]5)本發(fā)明技術(shù)方案可以節(jié)約大量泥漿藥品，降低鉆井成本。
【附圖說明】
[0011]圖1為老工藝流程示意圖；
圖2為本發(fā)明工藝流程示意圖；
【具體實施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖進一步詳細描述本發(fā)明的技術(shù)方案，如圖2所示，不用原來的四級固控而是采用新型的二級固控:即振動篩+離心機，配備四臺或五臺高性能的振動篩，最后一臺振動篩上配除砂除泥器一體機，接下來配一臺40 — 50m3/h的中速大排量離心機梔一臺40 — 50m3/h高速離心機。這種方案的初發(fā)點是正常情況下，可以同時啟動三臺或者四臺振動篩，備用一臺振動篩。正常情況下保證振動篩篩網(wǎng)目數(shù)達到120目以上，除砂、除泥器一體機只是作為遇到膠泥地層時使用的一種備用，通常是不用的。輕質(zhì)泥漿中離心機主要用于除固相，按順次原理處理，離心機的工作流程是振動篩處理后的泥漿作為中速大排量離心機的進漿，中速大排量離心機處理量為40 — 50m3/h,分離點10 — 20 μ m,它可以將大顆粒的有害固相從底流口排除去，而除砂后的溢流回到罐中。加重泥漿中，當泥漿粘度很大，而密度適中或偏低時，這說明泥漿的超細固相和膠體固相含量太高，而這種顆粒度是2 μ m左右，因此，需要對中速大排量離心機的底流回收，其底流大部分是重晶石和鐵礦粉，有利于保證密度，而溢流點大部分是超細固相和膠體固相，必須進行處理?？梢詫⑵渥鳛楦咚匐x心機的迸漿，高速離心機的分離點是I 一 5 μ m。因此，高速離心機工作后可將其膠體固相，超細微固相的底流流排出到罐外，而將含有水和藥品的合成優(yōu)質(zhì)泥漿輕質(zhì)溢流回流到中速離心機底流回收倉中來稀釋配漿，泥漿體系就能保持泥漿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加重泥漿體系性能的控制，還能大大降低固控過程的能源消耗。這樣帶來的好處是:1)高效振動篩數(shù)量增加大幅提高了處理量，從而可以全過程使用高目數(shù)篩網(wǎng)(100目以上)，使泥漿體系的前期控制有了保障。2)通常情況停止除砂除泥一體機的使用將節(jié)省55KW*2=110KW的耗能。3)中高速大排量離心機的使用可以控制非加重泥漿的固相含量，保證泥漿的密度和粘度。4)中高速大排量離心機的配合使用對加重泥漿的密度和粘度可以有效控制。5)以上方案可以節(jié)約大量泥漿藥品，降低鉆井成本。6)和圖1比較由于整個傳送路程短了很多，處理效率得以大大提高，受到現(xiàn)場操作人員的歡迎。
【主權(quán)項】
1.一種節(jié)能的固控系統(tǒng)，其特征在于:包括二級的固控處理裝置，節(jié)約了能源消耗，提高了處理效率，適合于一般的泥漿凈化處理系統(tǒng)，對遇到膠泥地層時，備用的除砂、除泥一體化機即可投入使用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能的固控系統(tǒng)，其特征在于:所述的固控處理流程由原來的四級固控流程簡化成科學(xué)的二級固控流程，高效振動篩數(shù)量增加大幅提高了處理量，使泥漿體系的前期控制有了保障。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能的固控系統(tǒng)，其特征在于:所述的在新型的固控流程中的中、高速大排量離心機的使用可以控制泥漿的固相含量，保證泥漿的密度和粘度，提高固控系統(tǒng)的處理能力。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能的固控系統(tǒng)，其特征在于:所述的技術(shù)方案可以節(jié)約大量泥漿藥品，提高處理效率，降低鉆井成本。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種節(jié)能的固控系統(tǒng)，它把原來的四級固控流程簡化為二級固控流程，是在仔細分析了多個現(xiàn)場鉆機井場固控系統(tǒng)工作狀態(tài)的情況下，采用的一種最佳工作模式。本發(fā)明增加了振動篩的數(shù)量，把除砂器和除泥器整合成一體化機，在一般情況下不需要除砂器、除泥器摻和進固控流程中來。只有在遇到膠泥地層時，固控系統(tǒng)才需要把除砂器和除泥器一體化機臨時結(jié)合進固控流程。由于科學(xué)的改變了固控流程，節(jié)約了大量能源，提高了工作效率，大幅降低了固控成本。
【IPC分類】E21B21-06
【公開號】CN104675350
【申請?zhí)枴緾N201310618854
【發(fā)明人】汪毓英
【申請人】黃石市科興機電科技有限公司
【公開日】2015年6月3日
【申請日】2013年11月29日