畢業(yè)設(shè)計（論文）泥漿固相含量對鉆井的影響及控制方法

1、<p>　　中國石油大學(xué)（華東）現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育</p><p><b>　　畢業(yè)設(shè)計（論文）</b></p><p>　　題 目： 泥漿固相含量對鉆井的影響及控制方法 </p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　泥漿固相控制系統(tǒng)是石油鉆井設(shè)備中的主要設(shè)備之一

2、。在對鉆井質(zhì)量要求日趨提高的現(xiàn)代鉆井工藝中，泥漿凈化的質(zhì)量直接影響鉆井質(zhì)量和鉆井成本，高質(zhì)量的泥漿固控系統(tǒng)在鉆井工程中起著必不可少的作用。固控系統(tǒng)根據(jù)鉆井需要配有振動篩、除砂器，除泥器、離心機(jī)等不同形式和級別的凈化設(shè)備，泥漿固控系統(tǒng)的作用是對鉆井液進(jìn)行循環(huán)、凈化，保證泥漿的密度、粘度等參數(shù)滿足鉆井工藝的要求。</p><p>　　關(guān)鍵詞：固相控制；固控設(shè)備；泥漿；振動篩；旋流分離器；離心機(jī)</p>

3、<p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　第1章 前言1</b></p><p>　　第2章 泥漿的分類和作用3</p><p>　　2.1 泥漿的分類3</p><p>　　2.2 泥漿的作用4</p><p>　　2.3 泥漿中固相

4、分類5</p><p>　　第3章 高固相含量對鉆井的影響7</p><p>　　3.1 高固相含量的危害7</p><p>　　3.2 固相含量對鉆井的影響7</p><p>　　3.2.1 固相含量對鉆井速度的影響8</p><p>　　3.2.2 固相類型對鉆井速度的影響8</p>&l

5、t;p>　　3.3 泥漿固相對油氣層的損害9</p><p>　　第4章 固相控制方法及設(shè)備11</p><p>　　4.1 固相控制方法11</p><p>　　4.1.1 大池子沉淀11</p><p>　　4.1.2 清水稀釋11</p><p>　　4.1.3 替換部分泥漿11</p&g

6、t;<p>　　4.1.4 利用機(jī)械設(shè)備清處固相11</p><p>　　4.1.5 化學(xué)絮凝11</p><p>　　4.2 泥漿固控設(shè)備13</p><p>　　4.2.1 振動篩13</p><p>　　4.2.2 除砂器、除泥器16</p><p>　　4.2.3 離心機(jī)20</

7、p><p><b>　　第5章 結(jié)論26</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)28</b></p><p>　　致謝錯誤!未定義書簽。</p><p><b>　　第1章 前言</b></p><p>　　鉆井是油氣田勘探開發(fā)的重要手段。是從地

8、面向地層深處鉆出一條具有一定直徑直達(dá)油氣層的孔道，實質(zhì)上就是不斷破碎巖石，并設(shè)法把巖屑不斷的清除以保證鉆進(jìn)的持續(xù)進(jìn)行。因此開辟破碎巖石、清除巖屑的新途徑，積極探索和實驗的鉆井方法即是鉆井科學(xué)研究的核心。當(dāng)前鉆井工程中占主導(dǎo)地位的鉆井方法仍然是旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)、泥漿循環(huán)排屑法。當(dāng)然，鉆井工藝技術(shù)水平也在的不斷提高，鉆井科學(xué)研究的廣度和深度都不斷加強(qiáng)，對各項鉆井技術(shù)都提出了更高的要求，鉆井新工藝技術(shù)也不斷涌現(xiàn)。</p><p&g

9、t;　　在通常采用的旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)、泥漿循環(huán)排屑鉆井方法中，泥漿具有冷卻和沖洗鉆頭、清掃井底巖屑、攜帶和懸浮巖屑、穩(wěn)定井壁、控制地層壓力等多方面的作用，因此，人們常常把鉆井液比喻成鉆井的血液。泥漿工藝技術(shù)是現(xiàn)代鉆井工藝的重要組成部分，特別是隨著鉆井新工藝新記住的發(fā)展，對泥漿性能控制要求的日益提高。實踐證明，泥漿性能的好壞，使用，維護(hù)和處理是否得當(dāng)，直接關(guān)系著鉆井機(jī)械鉆速、鉆頭壽命、井下問題、地面設(shè)備磨損(特別是泥漿泵磨損)、泥漿費用以及整個鉆

10、井綜合成本。</p><p>　　鉆井固相為泥漿中所含的固體成分，其體積或質(zhì)量百分比即為我們通常所說的鉆井液固相含量。鉆井固相按其作用可分為兩類：有用固相和有害固相。正因為鉆井液固相含量及顆粒大小與鉆井綜合成本有著如此重要的關(guān)系，鉆井液固相控制才在鉆井工程中顯得至關(guān)重要。泥漿固相控制就是要清除泥漿中的有害固相，保存有用固相。以滿足鉆井工藝對泥漿性能的要求。通常將泥漿固相控制簡稱為固控，泥漿固相控制系統(tǒng)是所有用于泥

11、漿固相控制設(shè)備的總稱?，F(xiàn)代泥漿固相控制是現(xiàn)代鉆井的重要手段，是直接影響安全、優(yōu)質(zhì)、快速鉆井和保護(hù)油氣層的重要因素，也是鉆井工藝進(jìn)入科學(xué)階段的重要標(biāo)志。具體來說，泥漿固相控制具有以下重要作用：防止油氣通道堵塞、破壞，降低鉆井扭矩和摩阻、降低環(huán)空抽吸壓力波動、降低壓差卡鉆的可能性、提高鉆井速度，延長鉆頭壽命，減輕設(shè)備磨損、提高泥漿循環(huán)系統(tǒng)易損件的壽命，增加井眼穩(wěn)定性，改善井下導(dǎo)管條件，減輕環(huán)境污染，維持和調(diào)整泥漿的使用性能，減少鉆井的費用等

12、。</p><p>　　固相控制的方法很多常用的有大池子沉淀、稀釋法、替代法、機(jī)械法、化學(xué)絮凝法五種。稀釋法是用清水或其他較稀的液體來稀釋泥漿：替代法是利用清水或性能符合要求的泥漿來替代出一部分固相較高的泥漿，從而減輕總的固相含量：機(jī)械法是通過振動篩、除砂器、除泥器、離心機(jī)等機(jī)械設(shè)備，利用篩分、離心分離、中立分離等原理，將泥漿中的固相成分按顆粒、密度大小不同而分離開，根據(jù)需要進(jìn)行取舍，以達(dá)到控制固相的目的。化學(xué)方

13、法是利用不分散體系泥漿來控制鉆屑，使之不分散或絮凝，他常常是機(jī)械或其他方法的補(bǔ)充。</p><p>　　其中由于機(jī)械法固控效果好，成本低，且尚無新的固控方法可以替代，故在鉆井施工中被普遍采用。</p><p>　　第2章 泥漿的分類和作用</p><p><b>　　2.1 泥漿的分類</b></p><p>　　泥漿是

14、粘土顆粒分散在水中而構(gòu)成的。粘土顆粒是分散體，水是分散介質(zhì)(或稱分散相)，泥漿就是以粘土分散體，水為分散介質(zhì)的分散體系。</p><p>　　通常我們把洗井液慣稱為泥漿，這樣構(gòu)成泥漿的分散體就不止是粘土顆粒，而分散介質(zhì)也不止是水了。以分散和分散介質(zhì)不同來劃分泥漿的分類和組成(見表2-1)。</p><p>　　表2-1 泥漿的分類</p><p>　　注：上表均系指

15、一般比重的泥漿。若重泥漿，則分散體里還有加重劑顆粒。</p><p>　　目前普遍使用的是水基泥漿和混油泥漿。油基泥漿在鉆開油層取心鉆進(jìn)時使用，目的是為了消除泥漿對含油巖心的影響。油包水型的泥漿主要是用于超深井、鉆易垮塌的頁巖層和低壓油、氣層，它具有抗高溫、防垮塌、不腐蝕鋼材和較小損害油、氣層等優(yōu)點，是一種良好的洗井液。</p><p><b>　　2.2 泥漿的作用</b

16、></p><p>　　洗井是鉆井過程中不可缺少的一個環(huán)節(jié)。有人把泥漿比作鉆井的血液。泥漿停止循環(huán)時，鉆井工作就不能繼續(xù)進(jìn)行。隨著鉆井生產(chǎn)的發(fā)展和泥漿技術(shù)水平的提高，人們對于泥漿在鉆井中的作用和意義的認(rèn)識也在逐步的提高。目前，大家公認(rèn)泥漿是關(guān)系鉆井成敗的主要因素之一。泥漿的作用和地位更加突出，泥漿也更加受到普遍的重視了。泥漿的主要功用如下：</p><p>　　(1)攜帶和懸浮鉆屑。

17、泥漿的一個基本功用，就是要把鉆頭破碎的巖屑從井底帶出井眼，保持井眼凈化。當(dāng)接單根或臨時停止循環(huán)時，泥漿又能把井眼內(nèi)的鉆屑懸浮住，不至于很快下沉，防止塵沙卡鉆。這就要求泥漿具有適當(dāng)?shù)恼扯群土髯冃阅堋?lt;/p><p>　　(2)穩(wěn)定井壁：井壁穩(wěn)定，井眼規(guī)則是優(yōu)質(zhì)快速鉆井的重要基礎(chǔ)條件，也是泥漿措施的基本立足點。泥漿的組成必須對鉆遇的泥頁巖的水化膨脹和分散具有較強(qiáng)的抑制作用，同時，泥漿的濾失性能應(yīng)有利于在井壁上形成薄而

18、韌、摩擦系數(shù)小的泥餅。</p><p>　　(3)冷卻和沖洗鉆頭，清掃井底巖屑。如果泥漿液柱壓力大于地層流體壓力，這個壓力差將把鉆頭破碎的巖屑緊緊地吸在井底，同時泥漿固相顆粒還可能在井底形成泥餅。如果泥漿液流不能及時清掃井底巖屑，保持井底凈化，就造成重復(fù)切削，降低井底鉆頭的破碎效率。井底凈化直接影響機(jī)械鉆速和鉆頭進(jìn)尺，因而十分重要。影響井底凈化的因素較多，從泥漿本身來說，比重輕，剪切稀釋能力大，固相含量少，最初瞬

19、時失水大等，有利于保持井底凈化。</p><p>　　(4)泥漿比重能在較大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，以建立與地層壓力相平衡的液柱壓力，防止噴、漏、塌、卡等井下復(fù)雜情況。平衡壓力鉆井部僅僅是一種防噴、漏的措施，它對井底凈化，提高鉆速，以及減小泥漿對油層的侵害，提高油井產(chǎn)量等方面，仍然具有重要的意義。</p><p>　　2.3 泥漿中固相分類</p><p>　　不能簡單地把泥漿

20、中的固體看成是沒什么區(qū)別的，如進(jìn)行深入的分析則會發(fā)現(xiàn)，這些固體的成分、性質(zhì)、顆粒的大小和在泥漿中的作用極為不同，這些固體可能是粘土，也可能是砂或巖屑，其顆粒直徑可能大至幾毫米或小至1以下，它們對鉆井速度、泥漿性能和井下地層的影響也有很大的差別。根據(jù)泥漿中固體的性質(zhì)可將其區(qū)分為兩大類。</p><p>　　(1)活性固體：這些固體在水中水化分散，它們的物理化學(xué)性質(zhì)受水中的離子和泥漿處理劑的影響，這些固體如粘土和以粘

21、土為主要成分的巖屑。</p><p>　　(2)惰性固體：這些固體不溶于水，在水中也不水化分散，如重晶石、石灰石、砂等。</p><p>　　根據(jù)固體對泥漿性能的影響和它們對泥漿、對鉆井的作用來看，泥漿中的固體又可分為：</p><p>　　(1)有用固體：包括膨潤土(顆粒一般小于2)、重晶石等加重料和一些泥漿處理劑。</p><p>　　(

22、2)有害固體：(或稱無用團(tuán)體)是指巖屑、劣質(zhì)粘土和砂粒，它們的顆粒直徑皆大于10。</p><p>　　各種不同的固體其顆粒直徑范圍如下：</p><p>　　膠體顆粒 0～2</p><p>　　泥 質(zhì) 2～

23、74</p><p>　　砂 粒 ＞74</p><p>　　常用的重晶石為95%通過200號篩，即大部分顆粒處于2～74范圍內(nèi)在鉆進(jìn)過程中地層巖石不斷地被鉆頭破碎，鉆屑進(jìn)入泥漿，而它們大部分是有害固體，如這些鉆屑未能及時地在泥漿返至地面后立即從泥漿中清除，其中的泥頁巖和粘土將不斷地分散成小的顆粒，使泥漿的總

24、固體含量和泥漿中膠體顆粒的含量升高。因此要保持泥漿固相含量低和膠體含量低必須解決以下問題：</p><p>　　(1)使鉆頭鉆碎的巖屑和粘土，在井內(nèi)由井底帶至地面的整個過程中不水化、不分散。</p><p>　　(2)使鉆屑盡快地由井底返至地面，迅速地從泥漿中清除出去。</p><p>　　(3)使泥漿中維持適當(dāng)數(shù)量的小于2的肢體顆粒。</p><

25、;p>　　膠體顆粒是使泥漿具有必要的良好性能的基礎(chǔ)，然而如膠體含量過高又會使鉆速降低。因此，要在維持良好的泥漿性能的前提下，盡可能降低泥漿中膠體顆粒的含量。總之，為了提高鉆井速度、保證井下安全和維持泥漿良好性能，不僅要保持泥漿低固相含量，而且要盡可能降低泥漿中小于2的膠體顆粒的數(shù)量(保持在1.5～2.5最好)。</p><p>　　第3章 高固相含量對鉆井的影響</p><p>　　

26、3.1 高固相含量的危害</p><p>　　長期鉆井實踐得出，泥漿中固相含量的多少以及這些固體的性質(zhì)和類型對于鉆井速度和井下安全是一個要害問題。使用鈉基細(xì)分散泥漿以及鈣處理泥漿、鹽水泥漿等祖分散泥漿時，被鉆碎的泥頁巖的巖屑不斷水化分散，使泥漿中固體的含量越來越高。而這些固體的水化分散作用一直不斷地進(jìn)行著，顆粒變得越來越細(xì)小，使泥漿中膠體顆粒增加。其結(jié)果使鉆井速度大大降低，使泥漿性能極不穩(wěn)定，出現(xiàn)許多井下復(fù)雜情況

27、，并會使油、氣層受到損害。</p><p>　　分散泥漿固相含量高，顆粒細(xì)小，有許多危害，表現(xiàn)為：</p><p>　　(1)泥漿固相含量高比重高、機(jī)械鉆速降低，鉆頭壽命縮短，使鉆井速度下降。</p><p>　　(2)泥漿固相含量高，泥漿今大量的鉆屑和砂子不易清除，泥餅滲透率高，失水量大，使泥漿濾液和細(xì)粘土顆粒侵入油、氣層，破壞了生產(chǎn)層的滲透串和生產(chǎn)能力。<

28、/p><p>　　(3)泥餅厚，質(zhì)地松散，摩擦系數(shù)高，失水量大，造成地層膨脹、縮徑、剝落坍塌，導(dǎo)致起下鉆遇阻遇卡，易發(fā)生粘附卡鉆和井塌卡鉆。</p><p>　　(4)固井質(zhì)量不好。</p><p>　　(5)含砂量高，鉆頭、鉆具和機(jī)械設(shè)備嚴(yán)重磨損、先期報廢，使鉆井不能順利進(jìn)行。</p><p>　　(6)資料不準(zhǔn)確，砂樣混雜，電測不順利，電測資

29、料不準(zhǔn)確。</p><p>　　(7)泥漿性能不穩(wěn)定，粘度、切力高，流動性不好，易發(fā)生粘土侵和化學(xué)污染。</p><p>　　(8)耗費大量的水、泥漿處理劑和原材料，使泥漿成本和鉆井成本提高。</p><p>　　3.2 固相含量對鉆井的影響</p><p>　　多年以來，人們千方百計地想把井打快，因為井打得快就可以使鉆井成本降低，還能避免許

30、多井下復(fù)雜情況，使油田盡早投入開發(fā)和開采。但是，提高鉆井速度的努力過去多集中于研制高效鉆頭和改進(jìn)鉆井工藝方面。五十年代后期開始發(fā)現(xiàn)泥漿固相含量高給鉆井帶來的一系列危害，并對泥漿中的固相進(jìn)行了許多研究工作。人們注意到，清水鉆速最快，而水中一旦進(jìn)入了固體粒子(粘土顆粒)鉆速就顯著下降，而且怎么也達(dá)不到清水鉆速那么高。人們通過大量研究工作總結(jié)出泥漿固相含量對鉆速影響的三條規(guī)律。</p><p>　　3.2.1 固相含量

31、對鉆井速度的影響 </p><p>　　鉆速隨固相含量升高而下降，如設(shè)清水鉆速為100，固相含量升高至7%時鉆速降為50%，即降為原來的一半。從統(tǒng)計得出固相含量每降低1%，鉆速至少可以提高10%(如圖3-1)。 </p><p>　　圖3-1 泥漿中固相含量與鉆速的關(guān)系</p><p>　　從圖3-1還可以看出，在不同的固相含量范圍，鉆速隨固相含量的降低而升高的幅度

32、不同。泥漿固相含量在7%(約相當(dāng)于密度為1.08)以下時，鉆速提高很快；而超過7%時，降低固相含量提高鉆速的效果就不明顯。</p><p>　　3.2.2 固相類型對鉆井速度的影響</p><p>　　實踐證明，泥漿中固相類型對鉆速影響差異較大。砂子、重晶石等惰性固相對鉆速影響較小，鉆屑、低造漿率的劣質(zhì)土的影響居中，而高造漿率粘土的影響最大。當(dāng)泥漿中固相含量相同時，顆粒尺寸不一樣對鉆速影響

33、不同，小于1的溶膠顆粒對鉆速影響最大。實驗得出，小于1顆粒對鉆速影響為大于1顆粒的13倍。這從固相含量相同分散泥漿和不分散泥漿的鉆速差別很大而得到證實(如圖3-2)。</p><p>　　圖3-2 泥漿中固相含量相同是泥漿類型對鉆速的影響</p><p>　　3.3 泥漿固相對油氣層的損害</p><p>　　固相損害是指固相顆粒在油氣層的滲流通道中造成堵塞而使?jié)B透

34、率下降的現(xiàn)象。入井流體中含有多種固相顆粒。有的固相顆粒是為了達(dá)到某一目的而加入的，如加重劑、橋堵劑和壓裂支撐等；有的因相顆粒是無意混入而又不易除去的，如巖屑、雜質(zhì)和鐵銹等。外來固相堵塞損害的機(jī)理是當(dāng)井筒中流體的液柱壓力大于油氣層孔隙壓力時，固相顆粒就會隨液相一起被壓入油氣層，從而縮小油氣層孔道半徑，甚至堵死孔喉，造成油氣層損害。</p><p>　　影響固相損害的內(nèi)因是儲集層孔喉的尺寸與分布、裂縫的寬度與分布情況

35、。一般認(rèn)為，滲透性好的油氣層，尤其是裂縫性油氣層，外來固相顆粒侵入油氣層的深度和所造成的損害程度相對較大。</p><p>　　影響固相損害的外因有以下三點：</p><p>　　(1)固相顆粒的濃度。工作液中固相顆粒的濃度越大，固相堵塞就越嚴(yán)重。實踐表明。射孔液中合同相顆粒1%～2%就可把炮眼堵死。</p><p>　　(2)施工作業(yè)參數(shù)。最主要的參數(shù)包括壓差、剪

36、切速率和作業(yè)時間等。顯然，壓差越大，作業(yè)時間越長，造成的固相損害就越嚴(yán)重。</p><p>　　(3)固相顆粒的尺寸、分布及其與孔喉尺寸的匹配關(guān)系。一般認(rèn)為，如果顆粒直徑與孔喉直徑的比值大于，則顆粒是不易進(jìn)入儲集層的，這時會在井壁上形成泥餅；如果顆粒直徑與孔喉直徑的比值在~之間，則會造成淺部堵塞；如果顆粒直徑小于孔喉直徑的，則顆粒會進(jìn)入儲層深處。根據(jù)這一原理，可選擇適當(dāng)粒徑、適當(dāng)濃度的含固相顆粒的工作液，并施以適

37、當(dāng)?shù)膲翰畹?，這樣就會在短時間內(nèi)在井壁附近很小的范圍造成嚴(yán)重堵塞而形成一個屏蔽帶。由于屏蔽帶的存在，阻止了固相顆粒以及濾液的進(jìn)一步侵入，從而達(dá)到保護(hù)油氣層的目的。當(dāng)需要時，可用射孔或溶蝕等措施來除去屏蔽帶。</p><p>　　第4章 固相控制方法及設(shè)備</p><p>　　4.1 固相控制方法</p><p>　　4.1.1 大池子沉淀</p><

38、;p>　　這種方法現(xiàn)場使用較為普遍。固體與液體存在目睹差，經(jīng)過一定時間后，巖屑會在中立作用下從泥漿中沉降分離出來。如果在情況允許的條件下，向泥漿中加入高分子絮凝劑，那么泥漿中的巖屑和劣質(zhì)粘土就不分散并絮凝成團(tuán)簇絮凝狀，而加快固體顆粒的沉降速度。沉降法對清水鉆進(jìn)，特別是對不分散無固相泥漿(聚丙烯酰胺溶液)是很有效的。但是，當(dāng)泥漿粘度稍大(如大于20)特別是具有切力時，顆粒下沉速度便顯著變慢，在它們尚未下沉至池底就被沖離大池子進(jìn)入泥漿

39、槽和上水池，而起不到清除固相的作用。</p><p>　　4.1.2 清水稀釋</p><p>　　當(dāng)泥漿粘度切力較高時，單靠在大池子中自然沉淀得不到好的效果。這是可以加清水稀釋泥漿。當(dāng)水加入泥漿后，泥漿體積變大，固體含量相對降低。然而清水的加圖會使泥漿的性能改變，為了保證原來的性能，還需要加入適量的處理劑。同時要放掉大量泥漿。這種方法既造成浪費，有不安全，盡量不用。</p>

40、<p>　　4.1.3 替換部分泥漿</p><p>　　用清水或固相含量低的泥漿替換出一定體積的固相含量較高的泥漿，從而達(dá)到降低泥漿固相含量的目的。與稀釋法比替換法可以減少清水和處理劑的用量，對原有泥漿性能影響也較小。但也不是清處固相的好方法。</p><p>　　4.1.4 利用機(jī)械設(shè)備清處固相</p><p>　　通常用于泥漿固相分離的設(shè)備有振動篩

41、、旋流分離器、離心機(jī)三大類。根據(jù)清除固相顆粒尺寸不同，旋流分離器又分為除砂器、除泥器。</p><p>　　4.1.5 化學(xué)絮凝</p><p>　　60年代末期國外將聚合物絮凝劑引入泥漿中，不分散低固相聚合物優(yōu)質(zhì)泥漿得到應(yīng)用，從而使鉆井速度大幅度提高。國內(nèi)自1974年開始研制和試驗該類泥漿及其用劑，在全國各油田推廣應(yīng)用，已成為噴射鉆井技術(shù)中不可缺少的必要條件。下面簡要介紹有機(jī)聚合物絮凝劑

42、。</p><p>　　(1)聚合物絮凝劑的類型</p><p>　　根據(jù)聚合物絮凝劑與泥漿中固相作用的情況，分為下列兩種：</p><p>　　a.全絮凝劑：聚合物能使泥漿中所有的固相(包括膨潤土、鉆屑等)都發(fā)生絮凝沉淀，這種聚合物稱全絮凝劑，如聚丙烯酰胺屬此種類型。</p><p>　　b.選擇性絮凝劑：只絮凝鉆屑和劣質(zhì)土，而不絮凝膨潤土

43、的聚合物絮凝劑，如合適水解度的部分水解聚丙烯酰胺。</p><p>　　常用的有機(jī)聚合物絮凝劑有聚丙烯酰胺(PAM)、部分水解聚丙烯酰胺(PHP)、80A-51、醋酸乙烯酯—順丁烯二酸酐共聚物(VAMA)。</p><p>　　(2)有機(jī)聚合物絮凝劑的作用機(jī)理</p><p>　　有機(jī)聚合物絮凝劑對泥漿中固體顆粒的絮凝作用分三個步驟。</p><

44、p>　?、傥剑和ㄟ^分子鏈上的吸附基團(tuán)(如羥基-OH、酰胺基-CONH)與粘土表面的氧原子或氫氧原子之間形成氫鍵而發(fā)生吸附，同時通過分子鏈上的離子化基團(tuán)(如羧鈉基-COONa)還可以與粘土顆粒斷鍵邊緣產(chǎn)生靜電吸附。</p><p>　?、诩軜颍河捎谛跄齽┑姆肿渔溳^長，分子鏈上有多個吸附基團(tuán)，所以一條長鏈上可以同時吸附多個粘土顆粒，這一作用過程就是長鏈分子在粘土顆粒問的架橋作用。</p><

45、;p>　　③形成團(tuán)塊，在重力作用下下沉：當(dāng)架橋作用完成后，聚合物分子鏈本身及其鏈段發(fā)生旋轉(zhuǎn)和運動(稱之痙攣)，將小的粘土顆粒聚集到一塊，形成絮凝團(tuán)塊，在重力作用下絮凝團(tuán)塊下沉，從泥漿中除去。</p><p>　　(3)聚合物絮凝劑的加量</p><p>　　要想達(dá)到好的絮凝效果，絮凝劑的加量一定要合適。理論和實驗證明，只有當(dāng)絮凝劑的加量為泥漿中固相飽和吸附量的二分之一時，才能達(dá)到最佳

46、絮凝效果。</p><p>　　4.2 泥漿固控設(shè)備</p><p><b>　　4.2.1 振動篩</b></p><p>　　振動篩是固控系統(tǒng)中最重要的凈化設(shè)備，作為泥漿的第一級凈化，其作用是將從井口返出的泥漿中大于70的較大顆粒除去，并且不產(chǎn)生破碎，以便下一級凈化設(shè)備對泥漿進(jìn)一步凈化。振動篩性能的優(yōu)劣除直接影響第一級處理的質(zhì)量外，對下級凈

47、化處理設(shè)備性能的發(fā)揮也有很大的影響。</p><p>　　(1)振動篩的性能分析</p><p>　　振動篩按結(jié)構(gòu)可分為矩形振動篩和圓形振動篩，目前矩形振動篩使用最廣，它的主要特點是整個篩箱呈矩形，通過隔振彈簧安裝在矩形底座上，篩箱的運動呈二維平面運動。而圓形振動篩主要用于泥漿清潔器中旋流器底流下的細(xì)目振動篩，它的主要特點是整個篩箱呈圓形，激振器垂直安裝，篩箱的運動呈三維空問振動。圖4-1

48、為普通振動篩的工作原理簡圖。</p><p>　　圖4-1 振動篩工作原理圖</p><p>　　振動篩主要由電機(jī)、篩框、篩網(wǎng)、主軸、偏心塊、軸承和隔振彈簧幾部分組成，除電機(jī)和偏心塊以外的振動部件通常稱為篩箱，篩網(wǎng)固定在篩框之上。電機(jī)通過皮帶輪帶動由偏心塊(偏心軸)等部件構(gòu)成的激振器旋轉(zhuǎn)，迫使篩框在垂直縱平面內(nèi)做諧振動或準(zhǔn)諧振動。待處理的泥漿固相顆粒進(jìn)入篩面，在篩面上做拋擲運動，小于篩孔的

49、顆粒和液相通過篩孔被泥漿罐集收，大于篩孔的顆粒從篩網(wǎng)出口排出，從而達(dá)到篩分的目的。振動篩是一種過濾性的機(jī)械分離設(shè)備，相對于其它機(jī)械分離設(shè)備，其單位成本所能獲得的固體排除量最大，是一種經(jīng)濟(jì)、高效率的分離設(shè)備。振動篩是現(xiàn)代鉆井作業(yè)中必不可少的設(shè)備，它利用篩網(wǎng)回收泥漿中的液相，并將大小不等的固相顆粒分類去除，在固相控制設(shè)備中，從井底返回的泥漿，首先通過振動篩，去除較大的固相顆粒，如果它發(fā)生故障，后面的固控設(shè)備就無法正常工作。振動篩篩網(wǎng)網(wǎng)目的大

50、小一般根據(jù)鉆井作業(yè)的需要而選擇，粗篩網(wǎng)為18～20目，較細(xì)篩網(wǎng)一般為50～80目，也有采用200目，甚至更細(xì)的網(wǎng)目。細(xì)篩網(wǎng)一般作為二級串聯(lián)使用，未凈化的泥漿先經(jīng)過粗篩網(wǎng)，經(jīng)過過濾處理后再經(jīng)過細(xì)網(wǎng)目的篩網(wǎng)，以去除更細(xì)小的固相顆粒。篩網(wǎng)振動頻率對清除固相顆粒的效果影響較</p><p><b>　　(2)振動篩的選用</b></p><p>　　振動篩的使用性能主要反映在

51、處理能力、工作的穩(wěn)定性、壽命的長短和操作的靈活性等幾方面，振動篩的處理能力與振動篩的結(jié)構(gòu)、運動軌跡、振動頻率、振動強(qiáng)度、篩網(wǎng)面積和篩網(wǎng)的目數(shù)有關(guān)系。目前較為先進(jìn)的振動篩一般多是高速、線性、細(xì)目、多層的振動篩，能夠較好地滿足鉆井工程的要求。振動篩分離鉆屑的能力由它的主要工作部件—篩網(wǎng)決定，所以某種振動篩的性能好壞，從現(xiàn)場使用者的角度來看，很大程度上是由該篩實用篩網(wǎng)目數(shù)、篩網(wǎng)的面積決定的。如圖4-2是振動篩網(wǎng)分離曲線圖。</p>

52、<p>　　圖4-2 分離曲線圖</p><p>　　從圖4-2中可以看出，振動篩篩網(wǎng)的目數(shù)不同，篩分的固相顆粒的粒徑也是不同的。30目篩網(wǎng)的篩分顆粒的最小粒徑為540，50目篩網(wǎng)的篩分顆粒的最小粒徑為280，60目篩網(wǎng)的篩分顆粒的最小粒徑為230，200目篩網(wǎng)的篩分顆粒的最小粒徑為170，120目篩網(wǎng)的篩分顆粒的最小粒徑為110，200目篩網(wǎng)的篩分顆粒的最小粒徑為74，325目篩網(wǎng)的篩分顆粒的最小

53、粒徑可達(dá)到44。根據(jù)新型泥漿固控系統(tǒng)(即ZYK-160型泥漿固控系統(tǒng))的設(shè)計要求，配備的泥漿振動篩的固相分離粒徑最小為74的要求，振動篩應(yīng)能安裝200目的篩網(wǎng)。</p><p>　　在選用振動篩時，泥漿的許可處理量是一項重要的參數(shù)。為了使振動篩與鉆機(jī)匹配，就必須考慮泥漿泵的最大排量及鉆進(jìn)中產(chǎn)生的鉆屑量，即：</p><p><b>　　(4-1)</b></p&

54、gt;<p>　　式中：——振動篩處理量，；</p><p>　　——泥漿泵最大排量，：</p><p>　　——鉆進(jìn)中的鉆屑量，。</p><p>　　由于不同鉆機(jī)的機(jī)械鉆速差異較大，單位時間內(nèi)的鉆屑量相對泵排量較小，振動篩一般采用雙聯(lián)組成。故可將上式改寫為：</p><p><b>　　(4-2)</b>

55、;</p><p>　　對于雙聯(lián)式振動篩，更換篩網(wǎng)時，必有一單篩停止工作，另一單篩必須能夠承擔(dān)處理全部泥漿的任務(wù)，故對于雙聯(lián)篩，式中系數(shù)?？紤]到適當(dāng)?shù)陌踩禂?shù)，以免因振動篩的處理量不足造成跑漿，選取。</p><p>　　表4-l為目前鉆井隊在用的鉆井泵型號及排量情況對照表。</p><p>　　表4-1 鉆井泵的排量表</p><p>　　

56、中深井鉆機(jī)配備的鉆井泵主要為1300型鉆井泵，配備數(shù)量為2臺，見表4-1可知，新型泥漿固控系統(tǒng)需配備2臺振動篩，所需振動篩的處理量約為140，單個振動篩的處理量為70。</p><p>　　4.2.2 除砂器、除泥器</p><p>　　除砂器，就是用于清除泥漿中砂子顆粒的一種分離設(shè)備。除泥器，就是用于清除泥漿中粘泥顆粒的一種分離設(shè)備。除砂器與除泥器的工作原理是一樣的，都是由一組水力旋流器

57、和一個處理旋流器底流并回收泥漿的小型超細(xì)網(wǎng)目振動篩組成。除砂器主要適用于加重的水基泥漿，其有效分離粒徑為44～74，若用于處理油基泥漿時，有效分離粒徑會減小到70。除泥器主要適用于固體含量較低的非加重水基泥漿，有效分離粒徑為8～40，若用于處理油基泥漿時，有效分離粒徑則增大為40～50。目前生產(chǎn)的旋流器主要有2〞、4〞、5〞、6〞、8〞、10〞、12〞等七種規(guī)格，考慮到法定計量單位和現(xiàn)場使用的情況，一般將上述英制規(guī)格換算并圓整為50、1

58、00、125、150、200、250、300等規(guī)格。</p><p>　　(1)除砂器、除泥器的性能分析</p><p>　　除砂器、除泥器的結(jié)構(gòu)均為平衡式水力旋流器，結(jié)構(gòu)原理如圖4-3所示。上部是一個圓筒形，內(nèi)徑即為旋流器的名義尺寸。圓筒的一側(cè)有一切向入口，即進(jìn)漿口，筒的中心有一渦流導(dǎo)管，伸出器頂，為溢流口，下部為圓錐形，底部開口為底流口，底流口直徑大小可調(diào)。液流從進(jìn)液口切向進(jìn)入后，由于

59、離心力的作用，密度大的顆粒被甩向外壁，沿旋流器內(nèi)壁螺旋下行流向底流口，而凈化后密度小的液體則反向螺旋上行經(jīng)渦流導(dǎo)管流出溢流口，液流中的固體顆粒沿內(nèi)壁下行，從底流口排出。旋流器的名義尺寸越大，所除掉的固體顆粒越粗，所需要的工作壓力越小，泥漿的處理量越大。 </p><p>　　圖4-3 旋流器結(jié)構(gòu)示意圖</p><p>　　1-溢流；2-進(jìn)口管；3-渦流導(dǎo)管；4-渦流；5-進(jìn)口腔；6-底流&

60、lt;/p><p>　　除砂器、除泥器在固控工藝流程中位于振動篩之后，它們的主要用途是將通過振動篩后還混在鉆液體系中的更微小的固相顆粒清除出來。除砂器、除泥器的核心部件—水力旋流器是根據(jù)離心沉降分離原理設(shè)計的固液分離設(shè)備，它分離固相的能力與本身的結(jié)構(gòu)參數(shù)、進(jìn)漿壓力和泥漿特性有關(guān)。旋流體內(nèi)徑越小，能分離出的固相顆粒越細(xì)。習(xí)慣上稱內(nèi)徑大于150的，只能分離較粗砂粒的旋流器為除砂器，內(nèi)徑150至70的，能分離較細(xì)固相顆粒的

61、旋流器為除泥器。水力旋流器的直徑、進(jìn)料口尺寸及進(jìn)料管形狀、流通形式、溢流口尺寸及溢流管插入深度、底流口尺寸等都是影響旋流器工作特性的重要因素。旋流器的處理量與自身直徑的平方成正比，溢流中的固相粒也隨直徑的增大而增大。溢流管插入過深或過淺都會使溢流中固相粒徑增大。底流口尺寸過大或過小對底流的排出均不利。目前國內(nèi)外除砂器、除泥器的處理量大致相同，都在150～200左右，而其固相分離能力主要由旋流器的直徑?jīng)Q定。如圖4-4反映了目前國內(nèi)外除砂器

62、、除泥器使用的旋器分離固相顆粒的性能。</p><p>　　圖4-4 固相分離曲線圖</p><p>　　從圖4-4中可以看出，旋流器處理固相顆粒的曲線比較平緩，即使使用很小口徑的旋流器也很難將很大直徑的固相顆粒100%的清除干凈，這就是旋流器無法代替振動篩和離心機(jī)的原因。從現(xiàn)場使用反映來看，除砂器、除泥器是固控工藝中使用效率最低的固控設(shè)備。主要原因是除砂器、除泥器分離固相的范圍不穩(wěn)定，分

63、離效果不如振動篩和離心機(jī)明顯，在某些情況下其處理范圍可以被振動篩和離心機(jī)替代。但它們有一個不可替代的功用就是，在振動篩無法使用的時候(比如振動篩網(wǎng)糊篩或振動篩損壞)，可以用它們來清除泥漿中本該由振動篩清除的較大泥漿固相顆粒。</p><p>　　(2)除砂器、除泥器的選用原則</p><p>　　選擇除砂器、除泥器時，首先要考慮下列因素：</p><p>　　a.分

64、離粒徑。從理論上說，當(dāng)旋流器的進(jìn)漿壓頭相同時，直徑越小的旋流器分離粒徑越小。但實際上，由于泥漿的性能和操作方法的不同，分離粒徑往往會大于或小于旋流器的設(shè)計規(guī)定。除砂器用來清除30～74的結(jié)構(gòu)尺寸有關(guān)，而且也與泥漿濃度、密度和進(jìn)液壓力有關(guān)。表4-2為常用旋流器的工作范圍表。</p><p>　　表4-2 旋流器工作范圍表</p><p>　　從表4-2可知，不同直徑的旋流器的分離固相顆粒的粒

65、徑是不同時。根據(jù)新型泥漿固控系統(tǒng)(即ZYK-180型泥漿固控系統(tǒng))的設(shè)計要求，除砂器的固相顆粒分離粒徑為44～74，因此12英寸的旋流器可以滿足設(shè)計要求。除泥器的固相顆粒分離粒徑為8～44，因此4英寸的旋流器可以滿足設(shè)計要求。為了滿足處理全部泥漿的要求，除砂器和除泥器必須由若干個旋流錐筒組成以滿足處理量的要求。同時，保證旋流器正常工作，進(jìn)液壓力必須達(dá)到工作要求。根據(jù)國內(nèi)外資料介紹及現(xiàn)場使用情況，進(jìn)液壓力應(yīng)保持在0.25～0.35這個范圍

66、內(nèi)工作效果最好。除泥器因旋流錐筒多、管線長，進(jìn)液壓力應(yīng)取較大值；除砂器因旋流錐筒少，管線短，進(jìn)液壓力應(yīng)取較小值。進(jìn)液壓力的大小主要取決于砂泵匹配是否合理，因而砂泵的選擇是至關(guān)重要的，砂泵揚程通常為40左右，進(jìn)液壓力能夠達(dá)到要求，排量能與除砂器和除泥器所標(biāo)定的處理量相等，可滿足使用要求。</p><p>　　b.泥漿許可處理量。選用除砂器和除泥器時必須參考鉆井泵的最大排量，以期達(dá)到匹配合理。無論是除砂器還是除泥器，

67、都要保證能夠全部處理鉆井過程中的最大泥漿排量。一般規(guī)定除砂器、除泥器的處理量應(yīng)為125%的最大泥漿排量。在鉆井作業(yè)中，一般都使用單泵供液，1300型鉆井泵的最大排液量為46.6，這樣，除砂器、除泥器的泥漿處理為：</p><p><b>　　(4-3)</b></p><p>　　式中：——除砂器(除泥器)處理量，；</p><p>　　——鉆

68、井泵最大排量，；</p><p>　　則=46.6×125%≈58。</p><p><b>　　4.2.3 離心機(jī)</b></p><p>　　離心機(jī)是泥漿固控設(shè)備中的重要裝置之一，一般安裝在固控流程中的最后一級。用來處理非加重泥漿時，可以除去2以上的有害固相；處理加重泥漿時，可以除去泥漿中的多余膠體，控制泥漿的粘度，回收重晶石，對

69、保護(hù)油氣層、實現(xiàn)快速鉆井具有重要的作用。</p><p>　　(1)離心機(jī)的性能分析</p><p>　　石油鉆井中使用的離心機(jī)主要為螺旋式沉降離心機(jī)，離心機(jī)由電動機(jī)、轉(zhuǎn)鼓和螺旋輸送器等幾部分組成，結(jié)構(gòu)如圖4-5所示。螺旋輸送器在錐形筒轉(zhuǎn)鼓內(nèi)轉(zhuǎn)動，錐形轉(zhuǎn)鼓同時同向旋轉(zhuǎn)，其轉(zhuǎn)速略高于螺旋輸送器。泥漿由加料管進(jìn)入螺旋輸送器內(nèi)的空心軸，再流入轉(zhuǎn)鼓內(nèi)。由于轉(zhuǎn)鼓在高速旋轉(zhuǎn)，帶動進(jìn)入的泥漿一起旋轉(zhuǎn)，泥

70、漿中的固相被甩到轉(zhuǎn)鼓壁上，由螺旋輸送器推向小端的卸料孔排出，清潔泥漿作為溢流從轉(zhuǎn)鼓大端的溢流口排出。</p><p>　　圖4-5 離心機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖</p><p>　　離心機(jī)是利用離心沉降原理分離固體和液體的專用設(shè)備。它安裝在水力旋流器之后，分離旋流器不能分離的細(xì)小顆粒。目前在現(xiàn)場應(yīng)用中根據(jù)轉(zhuǎn)速的不同將離心機(jī)分為三類，一是轉(zhuǎn)速范圍為1600～1800的離心機(jī)，離心力為重力的500～700

71、倍，對低密度的泥漿分離點為6～10，對高密度的泥漿分離點4～7，進(jìn)漿速度為2.3～9，這種離心機(jī)主要用來清除膠體，控制泥漿的粘度。二是轉(zhuǎn)速范圍為1900～2200的離心機(jī)，離心力為重力的800倍，對泥漿分離點為5～71，進(jìn)漿速度為23～45，這種離心機(jī)主要用來清除泥漿中的5～7的固相有害顆粒。三是轉(zhuǎn)速范圍為2500～3000的離心機(jī)，離心力為重力的1200～2100倍，對泥漿分離點為2～5，這種離心機(jī)主要用來清除泥漿中2～5的固相有害顆

72、粒。</p><p>　　在加重泥漿中應(yīng)用離心機(jī)的首要目的是控制粘度。因為在高粘度下，鉆井速度較慢?？刂普扯鹊姆椒ㄊ菍⒁鹫扯仍黾拥某?xì)顆粒固相和膠體通過溢流分離出來，排至廢料池，而將含有大量重晶石的底流重新返回泥漿循環(huán)罐內(nèi)。在非加重的低固相泥漿中，離心法是很有效的固液分離方法。用于這方面的離心機(jī)通常是大處理量型離心機(jī)，每小時能處理23～45的液體，處理3～4固相。離心機(jī)將泥漿分離為溢液和底流兩部分。底流中含有大

73、量無用固相排到廢漿池中，而貴重的液相再返回到循環(huán)罐中去。由于低固相泥漿所帶來的巨大效益，因此，用離心機(jī)來清除非加重泥漿中的固相越來越普遍了。旋流器(除砂器、除泥器)底流含有較多的液體，將其送入離心機(jī)，離心機(jī)分離出的固體被排入廢漿池，分離出的液體返回循環(huán)使用，用這一方法來回收儲漿罐中的水也是很有效的。也可以用沉降式離心機(jī)來清潔完井液。在此情況下，一般使用高處理量離心機(jī)從昂貴的完井液中清除無用固相，使得這些完井液得到重復(fù)利用。對于非加重泥漿

74、，主要目的是回收液相，對于加重泥漿，主要目的是回收加重材料，排出超細(xì)巖屑的顆粒，減小粘度。在離心機(jī)的底流安裝一個可調(diào)導(dǎo)流滑板，即可完成這一工作。</p><p>　　從上面分析可以看出，離心機(jī)的主要用途有：增加泥漿比重，減少泥漿體積，縮減泥漿用量；控制影響粘度的膠體顆粒，降低泥漿的流動性能；回收重晶石；消除污染物造成的污染；在回收化學(xué)藥劑和膠體顆粒的同時，降低泥漿中總固相含量。為了達(dá)到上述目的，離心機(jī)的轉(zhuǎn)速應(yīng)在2

75、000～3000的范圍內(nèi)。</p><p>　　(2)離心機(jī)的工藝參數(shù)的選擇</p><p>　　離心機(jī)是一種利用離心力進(jìn)行分離固相和液相的重要固控設(shè)備，在選擇離心機(jī)時，其分離因數(shù)的大小是衡量離心機(jī)性能特征的一個重要指標(biāo)。分離因數(shù)的物理意義是指在離心力場中，物體受到的離心力與其自身重力的比值，</p><p><b>　　其計算公式為：</b>

76、</p><p><b>　　(4-4)</b></p><p><b>　　式中：—分離因數(shù)；</b></p><p>　　—離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓角速度，；</p><p>　　—離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓內(nèi)半徑，；</p><p><b>　　—重力加速度，</b></

77、p><p>　　當(dāng)離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓旋轉(zhuǎn)時，離心機(jī)中的固相顆粒受到離心力、重力、泥漿懸浮力和泥漿粘滯阻力作用。由此可得到固相顆粒的力學(xué)方程：</p><p><b>　　(4-5)</b></p><p>　　離心力與浮力的差值：</p><p><b>　　(4-6)</b></p><p

78、><b>　　泥漿的阻力：</b></p><p><b>　　(4-7)</b></p><p>　　由于重力與離心力相比很小，可忽略不計，由此可得到固相顆粒的運動方程：</p><p><b>　　(4-8)</b></p><p>　　式中：—固相顆粒的質(zhì)量，；&l

79、t;/p><p>　　—泥漿中液相密度，；</p><p>　　—固相顆粒的當(dāng)量直徑，；</p><p>　　—固相顆粒的旋轉(zhuǎn)半徑，；</p><p>　　—泥漿對固相顆粒的阻力系數(shù)；</p><p>　　—固相顆粒的沉降速度，。</p><p>　　根據(jù)列辛科準(zhǔn)數(shù)方程，。及雷諾和列辛科的試驗數(shù)據(jù)可

80、知，離心機(jī)中的固相顆粒沉降運動一般處于層流區(qū)或過渡區(qū)，固相顆粒沉降運動是處于層流區(qū)還是過渡區(qū)，可根據(jù)準(zhǔn)數(shù)判斷：</p><p><b>　　(4-9)</b></p><p>　　式中：—泥漿的動力粘度， 。</p><p>　　通過對國內(nèi)外泥漿凈化用離心機(jī)進(jìn)行計算分析得知，泥漿中的沉降運動處于層流區(qū)或過渡區(qū)。</p><p

81、><b>　　層流區(qū)的沉降速度：</b></p><p><b>　　(4-10)</b></p><p><b>　　過度區(qū)的沉降速度：</b></p><p><b>　　(4-11)</b></p><p>　　假設(shè)固相顆粒的沉降運動處于層流區(qū)

82、，則其沉降速根據(jù)斯托克斯定律得知固相顆粒在泥漿中的自由沉降速度將值帶入后，得：</p><p><b>　　(4-12)</b></p><p>　　固相顆粒從自由液面沉降到鼓壁的時間：</p><p><b>　　(4-13)</b></p><p>　　式中：—離心機(jī)中泥漿自由液面半徑，。<

83、;/p><p>　　假設(shè)固相顆粒與泥漿在軸向無相對移動，那么固相顆粒在離心機(jī)中的滯留時問，等于泥漿所走軸向沉降區(qū)所需時間：</p><p><b>　　(4-14)</b></p><p>　　沿轉(zhuǎn)鼓整個截面軸向速度是不變的，即：</p><p><b>　　(4-15)</b></p>

84、<p><b>　　(4-16)</b></p><p>　　要實現(xiàn)固相分離，必須滿足，即：</p><p><b>　　(4-17)</b></p><p><b>　　式中：—處理量，</b></p><p><b>　　—沉降區(qū)長度，</b>

85、;</p><p><b>　　將代入上式整理得；</b></p><p><b>　　(4-18)</b></p><p>　　根據(jù)上式可以看出，越大，泥漿中固相顆粒受到的離心力越大，分離效果也就越好。因此，采用分離因數(shù)較大的離心機(jī)，可以有效地提高泥漿的固相分離效率。離心機(jī)的分離因數(shù)與轉(zhuǎn)鼓直徑及最高轉(zhuǎn)速是相互聯(lián)系的。表4

86、-3是離心機(jī)的轉(zhuǎn)鼓直徑、轉(zhuǎn)速及分離因數(shù)關(guān)系表。</p><p>　　表4-3 離心機(jī)轉(zhuǎn)速與分離因數(shù)關(guān)系表</p><p>　　通過上述分析可以得出，離心機(jī)的選擇受到要分離固相顆粒的粒徑大小、離心機(jī)的轉(zhuǎn)鼓直徑、最高轉(zhuǎn)速及分離因數(shù)的影響，為了清除的固相顆粒，離心機(jī)的轉(zhuǎn)速應(yīng)在2000～3000的范圍內(nèi)，分離因數(shù)應(yīng)達(dá)到2500。</p><p><b>　　第5章

87、 結(jié)論</b></p><p>　　基于上述分析，可以提出以下結(jié)論及認(rèn)識：</p><p>　　(1)根據(jù)介質(zhì)的不同泥漿分為水機(jī)泥漿、油基泥漿、乳化泥漿。根據(jù)不同地層的需要及鉆井設(shè)計來合理的選擇泥漿體系是快速、優(yōu)質(zhì)、安全鉆井的必要條件。</p><p>　　(2)泥漿中固相分為活性和惰性或有用和無用，合理的控制泥漿固相在泥漿中的百分含量可以使鉆速達(dá)到最好

88、效果；合理控制泥漿固相類型可使泥漿性能達(dá)到最好效果。</p><p>　　(3)振動篩、旋流分離器、離心機(jī)是鉆井過程中必不可少的三大固控系統(tǒng)，在固控中起到了非常重要的作用，再合理的結(jié)合使用化學(xué)絮凝就能更有效的控制泥漿中固相，才能保證泥漿的性能使鉆井安全、優(yōu)質(zhì)、快速的進(jìn)行下去。固控設(shè)備的工作原理、凈化效率、使用范圍進(jìn)行分析對比，根據(jù)建立的固控流程的具體要求進(jìn)行參數(shù)計算，選定固控設(shè)備，達(dá)到最佳的匹配效果。</p

89、><p>　　(4)國內(nèi)固控設(shè)備在質(zhì)量與國外還存在一定差距，結(jié)合實際情況合理吸收國外優(yōu)點提高自己產(chǎn)品質(zhì)量。主要提高材料、加工工藝、加工精度和配套使用的通用設(shè)備的質(zhì)量。</p><p>　　近幾年，我國固相控制設(shè)備的制造工藝和產(chǎn)品質(zhì)量有很大提高，產(chǎn)品的類型和設(shè)備的性能基本上可以滿足鉆井工程的要求，但與國外的固控設(shè)備相比，我國的總體水平尚有一定差距，今后應(yīng)在以下幾個方面加強(qiáng)我們的工作；</p

90、><p>　?、?我國在振動篩的振動理論研究方面比較深入，應(yīng)該把理論研究的成果很好地應(yīng)用到振動篩的設(shè)計與制造之中。與國外相比，我國振動篩的類型少，缺乏特殊結(jié)構(gòu)類型的振動篩，像國外的干燥型細(xì)目振動篩、履帶式非振動篩折設(shè)備等，我國應(yīng)研制更多類型的振動篩，以適應(yīng)各種情況的需要。</p><p>　?、?國外的固控設(shè)備性能好，壽命長，在這方面國產(chǎn)的因控設(shè)備有一定差距。造成差距的原因主要是材料、加工工藝

91、、加工精度和配套使用的通用設(shè)備(例如電動機(jī))的質(zhì)量。</p><p>　?、?國內(nèi)固控系統(tǒng)的設(shè)備配置比較單調(diào)，這與設(shè)備類型少的限制有關(guān)。國外的系統(tǒng)配置不拘一格，它可根據(jù)生產(chǎn)和環(huán)保的要求選配相應(yīng)的設(shè)備進(jìn)行特殊的、非常規(guī)的組合應(yīng)用，以取得最佳的固控效果，例如在系統(tǒng)中全部配置振動篩。我國應(yīng)研制一些特殊類型的固控設(shè)備，例如用于海洋鉆井的環(huán)保型專用固控設(shè)備等，豐富我國因控設(shè)備的類型，適應(yīng)各種鉆井條件的要求。</p&g

92、t;<p>　　④ 國外特別重視固控系統(tǒng)設(shè)備的優(yōu)化配置和整個固控系統(tǒng)的效率評價，井為此開發(fā)了泥漿固相控制專家系統(tǒng)。在這方面我國的差距較大，開展的研究工作很少，應(yīng)盡快開發(fā)針對國產(chǎn)固控設(shè)備的評價計算模型，開展固控系統(tǒng)的效益評價，研制開發(fā)適合多種工況的多功能固控配套系統(tǒng)，進(jìn)一步推動我國困相控制工藝技術(shù)的發(fā)展，更好地為鉆井工程服務(wù)。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b><

93、/p><p>　　[1] 嵇彭年．鉆井機(jī)械．北京：石油工業(yè)出版社，1987</p><p>　　[2] 符明理．鉆井機(jī)械．北京：石油工業(yè)出版社，1986</p><p>　　[3] 周漢聲．固控設(shè)備設(shè)計與使用的評論．石油礦場機(jī)械，1989；18(3)：46-48</p><p>　　[4] 陳庭根．鉆井工程理論與技術(shù)．東營：中國石油大學(xué)出版社，2

94、006</p><p>　　[5] 鄢捷年．鉆井液工藝學(xué)．東營：石油大學(xué)出版社，2001</p><p>　　[6] 賈鐸．鉆井液．北京：石油工業(yè)出版社，1980</p><p>　　[7] 西南石油學(xué)院鉆井教研組．石油鉆井工人讀本．北京：石油化學(xué)工業(yè)出版社，1975</p><p>　　[8] 韓濱．ZYK-160型鉆井液固控系統(tǒng)的研究與設(shè)