专利名称：钻井液固控系统及其控制工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种钻井液固控系统及其控制工艺。
背景技术：
泥浆工艺技术已成为现代油气钻井工程的重要组成部分。国内外大量研究资料表明泥浆在钻井过程中具有携带和悬浮岩屑、稳定井壁和平衡地层压力、冷却和润滑钻头、钻具和传递水动力等直接关系到钻井成本，甚至影响到钻井成败的重要作用。钻井实践也证明，泥浆性能的好坏，使用、维护和处理措施是否妥当，直接影响井壁的稳定性，而井壁的稳定性关系到地质资料的录取、钻井速度、质量及成本，所以，人们常把泥浆比喻为钻井工程的血液。因此，对泥浆性能参数进行实时的监测就显得很重要。在石油勘探和油田开发的各项任务中，钻井起着十分重要的作用。在钻井过程中，井底岩石被破碎后所产生的岩屑通过循环泥浆被携带到地面上来，这一过程称为洗井。洗井作为钻井过程中的重要环节是通过循环泥浆来实现，故有人把泥浆比喻为钻井工程的血液。钻井液是指油气钻井过程中以其多种功能满足钻井工作需要的各种循环流体的总称。钻井液又称钻井泥浆或简称为泥浆(Muds)，本文将钻井液简称为泥浆。泥浆在钻井过程中具有携带和悬浮岩屑、稳定井壁和平衡地层压力、冷却和润滑钻头、钻具和传递水动力等作用。如今泥浆工艺技术已成为油气钻井工程的重要组成部分。钻井实践表明，泥浆性能的好坏，使用、维护措施是否妥当直接影响井壁的稳定性，而井壁的稳定性关系到地质资料的录取、钻井速度、质量及成本，所以，人们常把泥浆比喻为钻井工程的血液。近40年来，国内外大量室内和工业现场试验研究证明，在一般情况下，固相含量增加会导致泥浆的密度、粘度、切力、泥饼厚度以及含砂量的增加，失水量的下降。而这些性能的变化将会明显降低钻速、增加钻头用量、甚至有可能增加井漏、气侵、卡钻等情况，使得钻井成本大幅度上升。泥浆是指油气钻井过程中以其多种功能满足钻井工作需要的各种循环流体的总称。泥浆的循环是通过泥浆泵来维持的。从泥浆泵排出的高压泥浆经过地面高压管汇、立管、水龙带、水龙头、方钻杆、钻杆、钻铤到钻头，从钻头喷嘴喷出，以清洗井底并携带岩屑。然后再沿钻柱与井壁(或套管)形成的环形空间向上流动，在到达地面后经排出管线流入泥浆池，再经各种固相控制设备进行处理后返回上水池，最后进人泥浆泵循环再用。泥浆流经的各种管件、设备构成了一整套泥浆循环系统。在石油勘探和油田开发的各项任务中，钻井起着十分重要的作用。在钻井过程中，井底岩石被破碎后所产生的岩屑通过循环泥浆被携带到地面上来，这一过程称为洗井。洗井作为钻井过程中的重要环节是通过循环泥浆来实现，故有人把泥浆比喻为钻井工程的血液。泥浆是指油气钻井过程中以其多种功能满足钻井工作需要的各种循环流体的总称。泥浆的循环是通过泥浆泵来维持的。从泥浆泵排出的高压泥浆经过地面高压管汇、立管、水龙带、水龙头、方钻杆、钻杆、钻铤到钻头，从钻头喷嘴喷出，以清洗井底并携带岩屑。然后再沿钻柱与井壁(或套管)形成的环形空间向上流动，在到达地面后经排出管线流入泥浆池，再经各种固相控制设备进行处理后返回上水池，最后进人泥浆泵循环再用。泥浆流经的各种管件、泥浆工艺技术是现代油气钻井工程的重要组成部分。泥浆在钻井过程中有携带和悬浮岩屑、稳定井壁和平衡地层压力、冷却和润滑钻头及钻具、传递水动力等几方面的作用。钻井实践证明，泥浆性能的好坏，使用、维护和处理是否得当，直接关系到钻井的机械钻速、钻头寿命、井下问题、地面设备磨损、泥浆费用以及整个钻井综合成本，甚至关系到钻井的成败。因此，很有必要对泥浆性能参数进行实时的测量、反馈，以便及时发现问题。因此，为了在钻井过程中泥浆能循环使用，就必须对泥浆进行固相控制。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种钻井液固控系统，该钻井液固控系统能完成泥浆的固相控制，且处理效率高，处理步骤简单，大大降低了泥浆的处理成本，为钻井过程中泥浆的循环使用提供了基础。本发明还提供了 一种基于上述钻井液固控系统的控制工艺。本发明的目的通过下述技术方案实现:钻井液固控系统，主要由罐体，以及安装在罐体上的除砂器、除泥器和离心分离机构成，所述罐体上贯穿设置有泥浆进口。所述罐体主要由沉砂罐、二号罐、三号罐、以及吸入罐构成。所述除砂器分别与沉砂罐和二号罐相连通。所述除泥器分别与二号罐和三号罐相连通。所述离心分离机分别与三号罐和吸入罐相连通。所述罐体的内部还设置有除气器，且除气器的两端分别设置在沉砂罐和二号罐内。所述罐体的内部还设置有位于除砂器前端的振动筛。基于上述钻井液固控系统的控制工艺，其特征在于，包括以下步骤:(a)泥浆首先从泥浆进口进入罐体，通过振动筛处理以后，清除大量较大颗粒岩屑的任务，而为下一级固相控制设备的工作创造条件；(b)经过振动筛处理以后的泥浆，进入沉砂罐，通过除砂器进一步除去颗粒岩屑；(C)然后，泥浆进入二号罐，通过除泥器除去一部分不符合标准的泥浆，然后进入
三号罐;(d)在三号罐中，泥浆被离心分离机进一步处理后，进入吸入罐备用。综上所述，本发明的有益效果是:能完成泥浆的固相控制，且处理效率高，处理步骤简单，大大降低了泥浆的处理成本，为钻井过程中泥浆的循环使用提供了基础。
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不仅限于此。实施例:如图1所示，本发明涉及的钻井液固控系统，主要由罐体，以及安装在罐体上的除砂器2、除泥器3和离心分离机4构成，所述罐体上贯穿设置有泥浆进口 5。所述罐体主要由沉砂罐6、二号罐7、三号罐8、以及吸入罐9构成。所述除砂器2分别与沉砂罐6和二号罐7相连通。所述除泥器3分别与二号罐7和三号罐8相连通。所述离心分离机4分别与三号罐8和吸入罐9相连通。所述罐体的内部还设置有除气器10，且除气器10的两端分别设置在沉砂罐6和二号罐7内。本发明的控制过程为:泥浆首先从泥浆进口 5进入罐体，通过振动筛11处理以后，清除大量较大颗粒岩屑的任务，而为下一级固相控制设备的工作创造条件；经过振动筛11处理以后的泥浆，进入沉砂罐6，通过除砂器2进一步除去颗粒岩屑；然后，泥浆进入二号罐7，通过除泥器3除去一部分不符合标准的泥浆，然后进入三号罐8 ;在三号罐8中，泥浆被离心分离机进一步处理后，进入吸入罐9备用。以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质，对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。
权利要求
1.井液固控系统，其特征在于，主要由罐体，以及安装在罐体上的除砂器(2)、除泥器(3)和离心分离机(4)构成，所述罐体上贯穿设置有泥浆进口(5)。
2.根据权利要求1所述的钻井液固控系统，其特征在于，所述罐体主要由沉砂罐(6)、二号罐(7)、三号罐(8)、以及吸入罐(9)构成。
3.根据权利要求2所述的钻井液固控系统，其特征在于，所述除砂器(2)分别与沉砂罐(6)和二号罐(7)相连通。
4.根据权利要求 2述的钻井液固控系统，其特征在于，所述除泥器(3)分别与二号罐(7)和三号罐(8)相连通。
5.根据权利要求2的钻井液固控系统，其特征在于，所述离心分离机(4)分别与三号罐(8)和吸入罐(9)相连通。
6.根据权利要求2述的钻井液固控系统，其特征在于，所述罐体的内部还设置有除气器(10)，且除气器(10)的两端分别设置在沉砂罐(6)和二号罐(7)内。
7.根据权利要求2述的钻井液固控系统，其特征在于，所述罐体的内部还设置有位于除砂器(2)前端的振动筛(11)。
8.关于上述钻井液固控系统的控制工艺，其特征在于，包括以下步骤: (a)泥浆首先从泥浆进口(5)进入罐体，通过振动筛(11)处理以后，清除大量较大颗粒岩屑的任务，而为下一级固相控制设备的工作创造条件； (b)经过振动筛(11)处理以后的泥浆，进入沉砂罐￠)，通过除砂器(2)进一步除去颗粒岩屑； (c)然后，泥浆进入二号罐(7)，通过除泥器(3)除去一部分不符合标准的泥浆，然后进入三号罐⑶； (d)在三号罐(8)中，泥浆被离心分离机进一步处理后，进入吸入罐(9)备用。
全文摘要
本发明公开了一种钻井液固控系统。该钻井液固控系统主要由罐体，以及安装在罐体上的除砂器(2)、除泥器(3)和离心分离机(4)构成，所述罐体上贯穿设置有泥浆进口(5)。本发明还公开了一种基于上述钻井液固控系统的控制工艺。本发明能完成泥浆的固相控制，且处理效率高，处理步骤简单，大大降低了泥浆的处理成本，为钻井过程中泥浆的循环使用提供了基础。
文档编号E21B21/01GK103089177SQ20111037977
公开日2013年5月8日 申请日期2011年11月8日 优先权日2011年11月8日
发明者蒋仁斌 申请人:蒋仁斌