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除砂器常见故障排除

2015年12月28日
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| Categories: 固控设备文章

 

钻井液除砂器为固控系统流程中的二级固控设备。可分离45~74微米之间的固体颗粒,并保证处理后的泥浆被下一级的设备更好的处理。
了解除砂器常见故障、产生原因及解决办法可以让我们更好的使用除砂器净化泥浆。

故障一:排出口粘结,液体和固相粘结。
产生原因:固相超载。
解决方法:降低固相含量:增加除砂旋流器数量,检查振动筛是否筛布损坏,检查振动筛旁通是否关闭,降低ROP。

故障二:液体损失过大。
产生原因:
A.供液压头过低:1.入口部分堵塞;2.供液泵内有空气;3.泵速过慢;4.叶轮尺寸太小;5.泵排出管线有节流;6.泵转向错误;7.管线内固体沉积。
B.喷嘴太大。
C.内筒或喷嘴磨损:1.长期高压下工作;2.正常磨损;3.入口安装错误。

解决方法:
A.增大供液压头:1.供液泵入口安装滤网;2.调整更正;3.如果柴油机驱动,提高泵速;4.加大叶轮尺寸;5.检查管路;6.调整转向;7.清洁管线,在靠近吸入端安装蝶阀。
B.降低喷嘴尺寸。
C.纠正方法:1.降低泵速或降低叶轮尺寸;2.重新安装喷嘴;3.重新安装。

故障三:除砂旋流器喷嘴不出液,可能情况是喷嘴堵塞或入口压力过高。
产生原因:泥浆太脏,固控设备工作不连续;除砂旋流器内泥浆干结;振动筛筛布破裂或振动筛旁通;泵速过快;叶轮尺寸过大;节流阀位置错误。

解决办法:关掉设备,疏通喷嘴堵塞物,拆开上部法兰除掉堵塞物。检查振动筛筛布,调大喷嘴,循环时启动设备。如果柴油机驱动,降低泵速,减小叶轮尺寸,调节阀开启度。

 

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钻井液除泥器在固控系统中的定位

2015年12月19日
| 没有评论
| Categories: 固控设备文章

随着钻井技术的不断进步,水平井、定向井等钻井新技术、新工艺的不断推广应用,钻井液的技术性能与钻井速度和钻井质量间的矛盾日益突出,如何经济有效地提高,特别是稳定钻井液的技术指示,清除钻井液中的有害固相,满足钻井新技术工艺的需求,已成为石油钻井技术发展和进步的重要技术攻关课题。

钻井液除泥器广泛用于钻井液的三级净化,可有效的清除钻井液中15~44微米的固相颗粒,是稳定、调节钻井液技术指标不可缺少的重要设备之一。

钻井液除泥器,为双排直线组合式旋流器组合细目振动筛,通过调节旋流器底流和筛框角度可实现加重钻井液中的重晶石回收和非加重钻井液的一般使用,除泥器选用浇注型聚氨酯旋流器,使用范围大,耐磨损不堵塞,筛框后角可调整,不易跑浆。选用的筛网强度高,使用寿命长,灌注液管处设计有溢流装置,可调节工作压力,整体结构紧凑合理,安装调节方便,性能稳定可靠,维护保养简单。

除泥器_2_背景_LOGO

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钻井液振动筛用户指南

2015年12月17日
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| Categories: 固控设备文章

每一套固相控制系统(固控系统)都必须有足够的钻井液振动筛,以保证钻井液百分之百的循环处理率。使用时首先参考钻井液振动筛用户指南以便正
确安装、操作和维护。
1、钻井液振动筛的安装
( 1 )钻井液振动筛流程线安装过低会引起钻屑堆积,流程线的角度必须考虑不能发生固相堆积,流程线的坡度按照每10英尺下降1英寸的规律即可。
( 2 )当应用了回流罐(储备罐)时,钻井液振动筛的流程线应进入其底部,以防止固相堆积。如果流程线设计从其顶部进入,那么必须有一根连接管
延伸到底部。
( 3 )现场必须有足够的空间和通道,以便对钻井液振动筛进行检查和维护。
( 4 )必须避免形成T型分支流程线。固相总是选择直线流程运动,这样就将导致送到钻井液振动筛的固相分布不均匀。
( 5 )当使用多个钻井液振动筛时,保证液相和固相平均分布如图1.。
( 6 )图2.和图3.的流程分配系统优于图1.分配系统。
( 7 )优化的振动筛顶部输送流程(见图3)可以防止钻屑在泥浆罐中形成堆积。
( 8 )钻井液振动筛的安装位置和操作平台必须是水平的。如果不满足该条件,会导致固相和液相处理能力降低。
( 9 )电机和气动装置必须防爆。必须遵守地方用电规则。必须保证启动加热装置的尺寸合适。
(10)应该围绕循环系统外面设计水泥测道。
(11)提供合适的电压和频率。过低的电压会降低钻井液振动筛启动装置的使用寿命,过低的频率会降低振动筛的处理能力。
(12)调节正确的激振电机转数。
(13)调节钻井液振动筛正确的振动方式。
(14)按照使用指南调节激振电机中激振快的位置。
(15)正确安装振动筛筛网。
(16)准备冲洗系统以清洗振动筛
(17)如果安装了喷水管,必须控制水成雾状喷出,而不是水流喷出。
2、钻井液振动筛的操作
(1)双层钻井液振动筛的上层筛网用粗目筛布,下层用细目筛布。粗目筛布比细目筛布的目数至少大两位尺寸。观察下层筛布是否完好。正常钻进时,
保证下层筛布上钻井液流经的有效筛孔面积达到75%~80%。正确设计回流系统有助于提高钻井液振动筛的处理能力(将黏泥筛作为一部分安装在直线
钻井液振动筛上部的做法虽然在应用指南中有表述,但不能称之为双层钻井液振动筛)。
(2)队友单层复合筛网的钻井液振动筛,应尽量使用相同目数的筛布。如果必须使用粗筛目的筛网以防止钻井液的流失,那么靠近泥浆罐处必须使用细
目筛布,但所有筛网都必须具有相近的筛孔尺寸。例如,使用组合为金属线API100(140微米)加API80(177微米),而不是金属线API100(140微米)
加API50(279微米)。正常钻进时,钻井液在筛布上的分布面积为整个筛网的70%~80时最能有效进行分离。
(3)喷水管(雾化水)可以用于帮助输送稠黏的泥浆,以降低钻井液损失。但当筛布正在工作时,不要讲高压冲洗器对着筛网进行冲洗,这样会导致固
相再分离,并强行通过筛孔。在加重钻井液或油基的非水流体钻进时,最好不要使用喷水管。
(4)必须使钻井液通过钻井液振动筛的筛网,不能使用破损的筛网,这样会造成下级除砂器或泥浆清洁器发生堵塞,结果导致钻井液中的固相含量过高
。因为清洗筛布或别的原因,泥浆罐的钻井液不经过振动筛而直接进入钻井液池,这也是不允许发生的。
(5)那些没有经过固控系统的钻井液在进入循环系统之前,必须使用钻井液振动筛筛除无用固相,尤其是那些从远处运送过来的钻井液。
(6)在未经沉淀之前,不能将储备泥浆罐的钻井液直接泵入循环系统,那些未沉淀的固相会导致在进入下一级的除砂器时导致堵塞。
3、钻井液振动筛的维护
( 1 )为了提高无张力状况下钻井液振动筛筛网的使用寿命,必须保证筛网张力装置的每一个部件,如橡胶支撑部件、螺帽、螺栓、弹簧等都安装适当
,没有变形。依照使用说明中的安装步骤安装筛网。
( 2 )为了提高预拉伸筛网的使用寿命,必须确保筛网橡胶支撑部件完整,无破损。
( 3 )按照钻井液振动筛使用手册对振动筛部件进行润滑和保养(有一些部件是自润滑的不需要再次润滑)。
( 4 )对于那些没有预拉伸处理的筛网,安装后必须作1小时、3小时和8小时后的筛网张力测试。
( 5 )如果多层钻井液振动筛只应用了一层,就确保其他张力杆安全可靠。
( 6 )在开始运行之前清洗钻井液振动筛筛网,以免钻井液覆住干燥的筛网。在此再次重申不能将泥浆储备罐的钻井液直接泵入循环系统,或直接导入
钻井液振动筛下的沉砂泥浆罐中,这样会导致下一级除砂器堵塞,并增加钻井液的固相含量。
( 7 )检查振动隔离原件的运行环境和筛布的支撑部件,如果发生破损或过度疲劳,应及时更换。
( 8 )检查钻井液振动筛周围的钻井液旁通阀门以及其他通道是否渗漏。
( 9 )及时清除振动框、振动筛部件、激振电机上堆积残留的钻井液,注意不要用油或水冲洗电气系统或激振电机。
(11)确保没有软管、电缆等杂物堆放在钻井液振动筛的筛框上。
4、钻井液振动筛操作指南
当钻井液循环时必须使用钻井液振动筛连续振动,如果振动筛没有振动,就不能清除钻屑。
a. 钻井液必须流经筛布面积的绝大部分,如果钻井液只能覆盖筛布上一小部分面积,则说明所用的筛网目数过大。
b. 筛布网上出现破洞必须修补或更换,平板筛网上的破洞能堵住。按照钻井液振动筛的安装程序进行筛网的安装,钻井液在流经筛布上的孔洞时,其中
的钻屑将不能被分离出来。
c….

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泥浆清洁器的工作

2015年12月15日
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| Categories: 固控设备文章

泥浆清洁器作为固控系统中的二三级净化设备,是由一组旋流器和一台细目振动筛组成,旋流器分别为4″的除泥旋流器和10″的除砂旋流器,位于泥浆清洁器的上部分,下部分为振动筛。

泥浆清洁器的旋流器根据颗粒沉降原理设计而成的,其分离介质钻井液通过砂泵产生一定的压力和速度,沿旋流器内壁螺旋进入,较粗的颗粒在离心力和重力的作用下沿旋流器内壁螺旋下沉,从底流口排出,落在下面的细目振动筛上分离,其余介质沿旋流器螺旋上升,从溢流口返回泥浆固控系统。

 

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泥浆清洁器的安装、操作和其他用途

2015年12月12日
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| Categories: 固控设备文章

泥浆清洁器在钻井系统中的安装

在钻井系统中,泥浆清洁器通常与除泥器安放在同一个位置。除泥器或水利旋流器(泥浆清洁器)通常用于处理未加重的钻井液泥浆,处理含重晶石或 赤铁钻井液泥浆需要使用钻井液振动筛。水利旋流器过滤的固相尺寸通常比重晶石要大,剩下的尺寸较小部分就和液相一起返回钻井液中。使用提示, 加入了重晶石,就应使用钻井液振动筛。
另一种用主钻井液振动筛代替钻井液泥浆清洁器的方法,通常用在海上钻井过程中。使用直线型或者平动椭圆钻井液振动筛处理上部井眼的流体,少用钻井液振动筛处理井眼尺寸减小和钻井液泥浆密度增大的流体。现场需要做一些调整,可以在钻井液振动筛上安装多达20个4英寸的水利旋流器。正常情况下水利旋流器的进料和上溢流。一般情况下所有除泥器清除非加重钻井液的底流被废弃,而钻井液振动筛处理来自防溢管的钻井液。这通常是最大的
流速。随着井深不断增加,需要使用加重钻井液,这时流速就会降低。加入重晶石后,关闭阀门阻止钻井液流入到振动筛。当除泥器底流转移到振动筛上时,钻井液振动筛就变成了泥浆清洁器。

钻井液泥浆清洁器的操作。

井场第一次使用泥浆清洁器处理加重钻井液,应该将泥浆清洁器关闭。第一个循环周会清除大量重晶石。实际上,这表明钻井液泥浆罐没有垂直安装。
钻井液泥浆枪将钻井液从添加或吸入部分反抽加入到清除罐中。符合API标准的重晶石仍有一大部分会被200目的筛网(74微米)清除。如果重晶石能够 通过钻头喷嘴,那么这些重晶石就会被分散开,也不会被筛网除去。
经常听见这样的评论:加重钻井液最初通过泥浆清洁器,“全部重晶石都会被清除”。为什么会这样呢?钻井液密度降低,需要加入多余正常加量的重晶 石来维持密度,当固相(重晶石或钻屑从钻井液清除后,钻井液密度就会降低。实际上,无论这些关系是钻屑、重晶石、金、银还是钻石,去除所有大于74微米的固相,对于减少钻井事故是非常有用的。因为这些固相会形成不致密的泥饼,导致卡钻。泥浆清洁器去除固相的情形与钻井液离心机处理加重钻井液或底流相似。虽然看上去会清除很多的重晶石,但测试表明,是是不是这样的。
API规定重晶石中可以有3%重量的重晶石大于74微米。100000lb重晶石,就有3000的重晶石被API200的筛网给过滤掉。因为这个原因,加料隔舱中的钻井液泥浆不应从上流循环,主钻井液振动筛也会去除大部分尺寸大于API200目的重晶石。重晶石的作用就不会很明显,因为钻井液的质量通常决定振动筛清除物的量。
泥浆清洁器清除钻井泥浆中的固相和通过钻井液离心机分离的固相原理是相似的。固相浓度大约60%,液体大约40%。在刚开始,液体量大看起来不合理。研究人员频繁取沙子检查各种情况下油的回收过程。如果沙筒空隙达到33%~35%,沙筒非常紧密。如沙滩上的沙子,当潮水退去的时候,他们含水40%,它们不用排水就能形成一个沙丘。通过钻井液泥浆清洁器筛网的钻井液泥浆与来自钻井液离心机底流的泥水含有相同的液相体积百分数。
泥浆清洁器就像钻井液振动筛一样能连续处理钻井液。泥浆清洁器的筛网可以阻止较大的钻屑颗粒进入钻井液体系中。偶尔停止操作泥浆清洁器也能使固相留在钻井液体系中。这些较大的固相被研磨成较小尺寸时,更难清除了。钻井液离心机可以去除加重钻井液中较小的固相,但是它不能处理所有的钻井流体。如果连续使用泥浆清洁器,就能在较大固相被研磨碎之前把固相清除掉。
再次注意,钻井液泥浆清洁器与钻井液离心机互为补充,并非排斥。泥浆清洁器用于除去比重晶石尺寸大的固相,而钻井液离心机用于除去那些比重晶石小的固相。

泥浆清洁器的其他用途

泥浆清洁器的另外的用途是用于隧道掘进、非开挖工程和盾构工程。。这些工程的现场主要在路下面、湖或河流底等处,用作输气管线、光缆通道或者用在循环钻井液的其他安装现场。通常,泥浆配置和处理在这些工程中是一个棘手的问题。所以这些小型钻井系统,在循环系统第一个泥浆罐上面安装一台泥浆清洁器。泥浆清洁器的筛网清除固相,剩下钻井液泥浆再返回到泥浆罐中。这里所用的筛网的尺寸和金属线的直径都要大于油田钻井过程中所使用的筛网。使用这些筛网的目的是清除钻屑中的水分并且尽可能多地将液相返回到钻井液泥浆中。这些工程掘进产生的固相比油田钻井中所产生的固相对钻井液泥浆的破坏性要小,所以,泥浆清洁器中的这些筛网的开口尺寸要大于油田钻井过程中使用的筛网的开口尺寸。

 

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