水平井钻井技术因其能有效增加泄油面积、提高单井产量而在非常规油气开发中广泛应用。然而,其独特的井身结构和钻井工艺对配套的固控系统提出了远高于直井的特殊要求。水平段钻进产生的钻屑更细、更易悬浮,且岩屑床的形成风险显著增加,这就要求固控设备具备更高的处理效率和更精细的分离能力。
更高效的振动筛处理能力
水平井钻井通常使用油基钻井液或高性能水基钻井液,其成本高昂。在水平段,钻头研磨产生的钻屑更为细小,传统的振动筛难以彻底清除。因此,必须配备高频、直线型或平衡椭圆型振动筛,其筛网目数需达到200目甚至更高,以确保在快速处理大排量钻井液的同时,能有效清除微米级的有害固相,最大限度地减少昂贵钻井液的损失。
对除砂器与除泥器的依赖增强
仅靠振动筛不足以应对水平井的全部挑战。除砂器和除泥器作为二级和三级净化设备,其作用在水平井钻井中变得至关重要。它们需要高效地分离出振动筛筛余的15-74微米及5-15微米的细砂和泥质颗粒。这些细颗粒若未被清除,会加剧钻具和钻井泵的磨损,影响钻井液流变性,并显著增加水平段摩阻,严重时可能导致卡钻等复杂情况。
离心机的核心地位与特殊配置
在水平井固控系统中,离心机已从辅助设备升级为核心设备。大处理量的高速钻井液离心机用于回收重晶石等贵重添加剂,而低速离心机则用于清除极细的胶体颗粒。这种“双离心机”配置能有效控制钻井液的密度和粘度,维持其稳定的流变性能,这对于长水平段的安全钻进和井眼清洁至关重要。
系统集成化与自动化控制
水平井作业对钻井液性能的稳定性要求极高,因此固控系统需要高度集成和自动化。通过PLC控制系统,可以实时监控各设备运行状态、钻井液池液位和性能参数,并实现自动启停与联动。这不仅降低了人工操作强度,更确保了整个钻井液净化过程的连续、稳定和高效,为水平井的安全、快速钻进提供了坚实保障。
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