专利名称：一种节能的固控系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种节能的固控流程，属钻机井场固控领域。
背景技术：
钻井液固控是钻井液循环系统的核心部分，根据固控分级原理划分，钻井液的处理及固控设备摆放程序是振动筛+除砂器、除泥器+离心机+大中排量离心机，属于四级固控。振动筛是固控系统的第一级龙头设备，而且只有它是全过流处理，因此振动筛可靠性很重要，其工作性能的优劣直接影响后几级固控设备的工作效果和泥浆体系的好坏。振动筛好的工作性能就是振动筛处理量大，排泥流畅，适应高目数筛网的使用，正常工作能达到120目以上。除砂器是固控设备中的第二级固控设备，它的工作原理是旋流器的离心分离与重力排砂相复合。除砂器所处理泥浆是振动筛的透筛溢流泥浆，其处理过程不是全过流，泥浆输送工作动力是由75KW砂泵提供，它的分离点为74个μ m左右(分离点是通过分离设备的工作，有一种颗粒在底流和溢流中各占50%，该粒度点叫该设备的分离点)。除砂器的底流还可以经过清洁器进行泥浆回收。除泥器是固控设备中的第三级固控设备，它的工作原理和除砂器一样，只是工作范围不同，除泥器所处理泥浆是除砂器溢流泥浆，其处理过程也不是全过流，泥浆输送工作动力是由75KW砂泵提供，它的分离点为74个μ m左右，除泥器的底流还可以经过清洁器进行泥浆回收。离心机是固控设备中的第四级固控设备，它所处理泥浆是除泥器溢流泥浆，它的工作原理是离心机转鼓高速旋转，在离心力的作用下使得泥浆中的固相按颗粒大小梯度沉降，与转鼓有差速螺旋推进器分离将沉降的相应大颗粒固相推出，这就是底流。清质的泥浆母液回流到罐内，这就是溢流。离心机的分离点中速为I 一5μπι。低速为10 — 15 μ m。离心机的工作效率比较高。经过我们多个井场现场的调研分析，统计数据结果为:振动筛:安装率100%，使用率100%，工作正常率96%，达到100高目筛网使用率82%。除砂器:安装率100%，使用率41%，工作正常率8.5%。除泥器:安装率94%，使用率:33%，工作 正常率5.7%。离心机:(中速)，安装率100%，使用率(非加重泥浆)97%，使用率(加重泥浆)7.7%，工作正常率94%。离心机(高速):安装率0%。通过现场调研，得到如下结论。I)振动筛使用比较好，能使用高目筛网的比率较高，但这不是全过程的，尤其I开和2开前期造浆很严重时，大部分只能使用40— 80目。2)除砂器、除泥器使用效果很差，振动筛使用100目筛网后除砂器、除泥器几乎不出物料，而尤其I开和2开前期造浆很严重时，正常工作率又很低。3)离心机在非加重泥浆体系中使用效果很好，但是加重泥浆体系中无法使用，因为加重的重晶石，铁矿粉被大量分离排出，破坏了加重泥浆体系。
实用新型内容本实用新型的目的在于解决现有技术的不足，通过多次现场试验表明，采用由高效振动筛+变频离心机组成的新型两级固控系统，可省掉除砂器和除泥器，节能效果明显。也可采用分级过滤技术，彻底改变现有的固控系统，亦可省去除砂器和除泥器等设备，大大简化固控系统，减轻井队发电机负荷，优化泥浆罐配置，减少过渡泥浆罐数量，增加储备罐数量，从而明显提高固控效率，缩短处理时间，增加钻井的安全性。新技术能够提供一种使泥浆能保持密度且粘度大大降低，使离心机起到保密度降粘度的作用，在大幅度节约泥浆成本的同时保证对泥浆体系性能的控制，还能大大降低固控过程的能源消耗。本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的:不用原来的四级固控而是采用二级固控:即振动筛+离心机，配备四台或五台振动筛，最后一台振动筛上配除砂除泥器一体机，接下来配一台40-50m3/h的中速离心机和一台40-50m3/h高速离心机。这种方案的初发点是正常情况下，可以同时启动三台或者四台振动筛，备用一台振动筛。正常情况下保证振动筛筛网目数达到120目以上，除砂、除泥器一体机只是作为遇到胶泥地层时使用的一种备用，通常是不用的。轻质泥浆中离心机主要用于除固相，按顺次原理处理，离心机的工作流程是振动筛处理后的泥浆作为中速大排量离心机的进浆，中速大排量离心机处理量为40 — 50m3/h，分离点10 — 20 μ m，它可以将大颗粒的有害固相从底流口排除去，而除砂后的溢流回到罐中。加重泥浆中，当泥浆粘度很大，而密度适中或偏低时，这说明泥浆的超细固相和胶体固相含量太高，而这种颗粒度是2 μ m左右，因此，需要对中速大排量离心机的底流回收，其底流大部分是重晶石和铁矿粉，有利于保证密度，而溢流点大部分是超细固相和胶体固相，必须进行处理。可以将其作为高速离心机的迸浆，高速离心机的分离点是I一 5μπι。因此，高速离心机工作后可将其胶体固相，超细微固相的底流流排出到罐外，而将含有水和药品的合成优质泥浆轻质溢流回流到中速离心机底流回收仓中来稀释配浆，泥浆体系就能保持泥浆密度且粘度大大降低，使离心机起到保密度降粘度的作用，在大幅度节约泥浆成本的同时保证对加重泥浆体系性能的控制，还能大大降低固控过程的能源消耗。本实用新型的有益效果是:I)本实用新型高效振动筛数量增加大幅提高了处理量，从而可以全过程使用高目数筛网(100目以上)，使泥浆体系的前期控制有了保障。2)本实用新型通常情况停止除砂除泥一体机的使用将节省55KW*2=110KW的耗倉泛。
3)本实用新型中高速大排量离心机的使用可以控制非加重泥浆的固相含量，保证泥浆的密度和粘度。4)本实用新型中高速大排量离心机的配合使用对加重泥浆的密度和粘度可以有效控制。5)本实用新型技术方案可以节约大量泥浆药品，降低钻井成本。
图1为老工艺流程示意图；图2为本实用新型工艺流程示意图；图中:1管线、2振动筛、3除砂器、4除泥器/钻井液清洁器、5容积泵、6离心机、7钻井泵吸入罐、8溢流管、9去钻井液处泵；10钻井液、11除砂除泥器一体机、12泵、13储备仓、14中速离心机、15高速离心机、16去钻井口。
具体实施方式
[0015]
以下结合附图进一步详细描述本实用新型的技术方案，如图2所示，不用原来的四级固控而是采用新型的二级固控:即振动筛+离心机，配备四台或五台高性能的振动筛，最后一台振动筛上配除砂除泥器一体机，接下来配一台40 — 50m3/h的中速大排量离心机一台40 — 50m3/h高速离心机。这种方案的初发点是正常情况下，可以同时启动三台或者四台振动筛，备用一台振动筛。正常情况下保证振动筛筛网目数达到120目以上，除砂、除泥器一体机只是作为遇到胶泥地层时使用的一种备用，通常是不用的。轻质泥浆中离心机主要用于除固相，按顺次原理处理，离心机的工作流程是振动筛处理后的泥浆作为中速大排量离心机的进浆，中速大排量离心机处理量为40 — 50m3/h，分离点10 — 20 μ m，它可以将大颗粒的有害固相从底流口排除去，而除砂后的溢流回到罐中。加重泥浆中，当泥浆粘度很大，而密度适中或偏低时，这说明泥浆的超细固相和胶体固相含量太高，而这种颗粒度是
2μ m左右，因此，需要对中速大排量离心机的底流回收，其底流大部分是重晶石和铁矿粉，有利于保证密度，而溢流点大部分是超细固相和胶体固相，必须进行处理。可以将其作为高速离心机的迸浆，高速离心机的分离点是I 一 5 μ m。因此，高速离心机工作后可将其胶体固相，超细微固相的底流流排出到罐外，而将含有水和药品的合成优质泥浆轻质溢流回流到中速离心机底流回收仓中来稀释配浆，泥浆体系就能保持泥浆密度且粘度大大降低，使离心机起到保密度降粘度的作用，在大幅度节约泥浆成本的同时保证对加重泥浆体系性能的控制，还能大大降低固控过程的能源消耗。这样带来的好处是:1)高效振动筛数量增加大幅提高了处理量，从而可以全过程使用高目数筛网(100目以上)，使泥浆体系的前期控制有了保障。2)通常情况停止除砂除泥一体机的使用将节省55KW*2=110KW的耗能。3)中高速大排量离心机的使用可以控制非加重泥浆的固相含量，保证泥浆的密度和粘度。4)中高速大排量离心机的配合使用对加重泥浆的密度和粘度可以有效控制。5)以上方案可以节约大量泥浆药品，降低钻井成本。6)和图1比较由于整个传送路程短了很多，处理效率得以大大提高，受到现场操作人·员的欢迎。
权利要求1.一种节能的固控系统，其特征在于:采用二级固控:即振动筛+离心机，配备四台或五台振动筛，最后一台振动筛上配除砂除泥器一体机，接下来配一台40-50m3/h的中速离心机和一台40_50m3/h高速离心`机。
专利摘要本实用新型公开了一种节能的固控系统，它把原来的四级固控流程简化为二级固控流程，是在仔细分析了多个现场钻机井场固控系统工作状态的情况下，采用的一种最佳工作模式。本实用新型增加了振动筛的数量，把除砂器和除泥器整合成一体化机，在一般情况下不需要除砂器、除泥器掺和进固控流程中来。只有在遇到胶泥地层时，固控系统才需要把除砂器和除泥器一体化机临时结合进固控流程。由于科学的改变了固控流程，节约了大量能源，提高了工作效率，大幅降低了固控成本。
文档编号E21B21/01GK203145870SQ20132002368
公开日2013年8月21日 申请日期2013年1月17日 优先权日2013年1月17日
发明者伍书良, 程律志 申请人:四川首富曼石油装备有限公司