专利名称：钻井液固控工艺的配置方法
技术领域：
一种钻井液固控设备的配置方法，用于对中深井、深井钻机钻井液固控设备配置的工艺流程，属于石油天然气钻机固控装备的设计设计技术领域。
背景技术：
在现有技术中，目前全国各油田的大多数钻井队使用的钻井液固控工艺流程的基本上都是采用2台振动筛，单筛面积小于2m2，实用筛网目数小于80目，一台12寸除砂清洁器，一台5寸除泥清洁器，再配置一台中低速离心机的配置方法，而有的钻机由于费用的问题，没有配备中低速离心机，近年来由于工程上的需要，在新的钻机上配备了两台大面积、单筛面积大于2m2的高频率振动筛，振动筛的筛网面积为80-150目，一台一体化的除砂除泥器，一台中低速的离心机，在这些现有配置方法中，原有的配置基本上不能满足现代钻井的要求，而最新的配置方法在处理钻井液的效率上比原有的配置方法有了很大的提高，但通过实践证明，采用目前最新配置方法配置的钻井液固化系统的缺点是虽然可以有效地控制钻井液中≥74μm的固相颗粒，但对钻井液中＜10μm，尤其是＜5μm的固相缺乏清除能力，而这些＜10μm的固相物质在钻井液往复循环过程中是导致钻井液粘度升高的主要原因，因此在现有技术的情况下，为了有效控制钻井液的粘度，只有用稀释的方法去解决，不断的稀释又造成了钻井液总量的不断增加，钻井液的增加又导致了材料的消耗，同时，过多的钻井液还造成了对多余钻井液的处理问题和溢出的钻井液对环保的污染问题，另外，由于振动筛的数量和目数是固定的，当遇到泥浆流量太大或钻井液中粘土过多糊住筛网的网眼时，就会发生钻井液的跑浆事件。
发明内容
本发明的目的是要设计一种在钻井液通过由本方法配置的固控系统后，能有效地清除钻井泥浆中＞3-15μm的固相物质的钻井液固控设备的配置方法。
本发明是这样实现的本发明包括砂泵的布置方式和五级固控方式，砂泵并排设置在与砂泵同一泥浆罐外端部的底座上；五级固控方式为高频钻井液振动筛+除砂清洁器+除泥清洁器+中低速离心机+高速离心机。
本发明的优点是第一级的高频钻井液的振动筛由于采用了不同目数的筛网，因此可有效地清除100μm以上的固相砂砾，以减轻下游设备的负担，还可以在泥浆流量过大时或钻井泥浆中粘土过多时使用40-80目的筛网，以防止跑浆的事件发生；第二级的除砂器和第三级的除泥器不但可以清除经过钻井液振动筛以后较小的固相颗粒外，还可以在一旦钻井液振动筛发生如筛网破损故障时，用于临时清除本应由振动筛清除的固相颗粒，第四级的中低速离心机安装在除泥器和除砂器之后，目的是为了分离出＞10-20μm的固相颗粒，如钻井液中的加重材料，以便回收到钻井液中，第五级为一台高速离心机，其主要任务是分离出＞3-15μm的固相颗粒，这些3-15μm的固相颗粒是影响钻井液粘度的主要问题。
图1为本发明五级固控工艺配置方法的设计示意图。
具体实施例方式下面结合附图给出本发明的实施例，本发明包括砂泵的布局方式和五级固控配置方式，砂泵5并排设置在与除泥清洁器3、除砂清洁器4同一个泥浆罐12罐外端部的底座上，钻井液的吸入和泵出管线埋设在泥浆罐罐面以下；五级固控方式为高频钻井液振动筛2十除泥清洁器3+除砂清洁器4+中低速离心机7+高速离心机8，其中第二级和第三级所采用的除泥清洁器3+除砂清洁器4也可以是除泥除砂器一体化机，高频钻井液振动筛1包括3-4台振动筛，并配置不同目数的筛网，其调整范围为40-150目，这样即可有效地清除100微米以上的固相砂砾，以便减轻下游设备的负担，也可以在泥浆流量过大时或钻井泥浆中粘土过多糊网时防止跑浆的事件发生；第二级和第三级为除泥清洁器3和除砂清洁器4，其漩流器的喷嘴配置分别为5″-4″和12″-10″喷嘴，第二级和第三级可以采用除泥除砂器一体化机，其漩流器的喷嘴配置与采用独立的除泥清洁器和除砂清洁器的漩流器喷嘴配置尺寸相同，第二级和第三级的除泥清洁器和除砂清洁器不但可以清除经过振动筛以后较小的固相颗粒，还可以在一旦振动筛发生如筛网破损故障时，用于临时清除本应由钻井液震动筛清除的固相颗粒；第四级为一台分离因子为650-1100的中低速离心机7，主要是分离出＞10μm的固相颗粒，如钻井液中的加重材料，以便回收到钻井液中；第五级为一台分离因子为1500-2300的高速离心机8，其主要任务是清除＞3μm的固相颗粒；实际操作时，当钻井液从井中通过溢流管1返出地面经过高频钻井液振动筛2的其中筛网目数较高的钻井液振动筛时，≥100μm以上的固相砂砾被有效地清除，以减轻下游设备的负担，当钻井液流量过大或钻井液中粘土过多糊网时，启动筛网目数较低的钻井液振动筛可以防止跑浆的事件发生，钻井液经过高频钻井液振动筛2以后，废渣进入废渣槽9，而钻井液进入泥浆罐10后，通过砂泵5进入第二级和第三级的除泥清洁器3和除砂清洁器4，在这里可以清除经过高频钻井液振动筛2以后钻井液中较小的固相颗粒，再进入第四级的中低速离心机7，在这里主要是分离出＞10μm的固相颗粒，如钻井液中的加重材料，同时可以将分离出来的加重材料回收到存放钻井液的泥浆罐13中；在经过第四级分离后，钻井液进入第五级的高速离心机8，其主要任务是清除出＞3μm的固相颗粒；在经过高频钻井液振动筛2、除泥清洁器3和除砂清洁器4、中低速离心机7和高速离心机8后，钻井液系统中的固相含量将能够保持在0.3％以下，而且还可以有效的控制钻井液的粘度、相对密度和剪切粘度，附图中6为容积泵，12为设置除泥清洁器3、除砂清洁器4和砂泵5的泥浆罐，11为泥浆罐连接管线。
权利要求
1.钻井液固控工艺的配置方法，包括砂泵的设置方式和五级固控方式，其特征在于a.所述砂泵的设置方式是将砂泵并排设置在与除泥清洁器和除砂清洁器同一泥浆罐罐外端部的底座上；b.所述五级固控方式为高频钻井液振动筛+除泥清洁器+除砂清洁器+中低速离心机+高速离心机。
2.根据权利要求1所述的钻井液固控工艺的配置方法，其特征在于所述五级固控方式中的第二级和第三级所采用的除泥清洁器+除砂清洁器也可以采用除泥除砂器一体化机。
3.根据权利要求1所述的钻井液固控工艺的配置方法，其特征在于所述高频钻井液振动筛包括3-4台振动筛，高频钻井液振动筛配置不同目数的筛网，其调整范围为40-150目。
4.根据权利要求1所述的一种钻井液固控工艺的配置方法，其特征在于所述除泥清洁器和除砂清洁器的漩流器的喷嘴配置分别为5″-4″和12″-10″。
5.根据权利要求1所述的钻井液固控工艺的配置方法，其特征在于所述中低速离心机的分离因子为650-1100，高速离心机的分离因子为1500-2300。
全文摘要
一种钻井液固控设备的配置方法，用于对中深井、深井钻机钻井液固控设备配置的工艺流程，属于石油天然气钻机固控装备的设计技术领域，本发明改变现有技术中普遍采用的2台震动筛+除砂清洁器+除泥清洁+中低速离心机的固控配置方式方法，而采用配置不同目数筛网的高频钻井液振动筛+除砂清洁器+除泥清洁器+中低速离心机+高速离心机的五级固控方式，能有效地清除钻井泥浆中＞3－15μm的固相物质，钻井液系统中的固相含量将能够保持在0.3％以下，还可以有效的控制钻井液的粘度、相对密度和剪切粘度。
文档编号E21B21/01GK1450244SQ0311781
公开日2003年10月22日 申请日期2003年5月7日 优先权日2003年5月7日
发明者任翔, 曾礼宾, 李 杰, 羡维伟, 郑勇 申请人:四川石油管理局