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  1.固控設備組成


  鑽井液固控設備的性能和質量是固相控制技術的關鍵。鑽井液固相控制系統主要包括鑽井液循環罐、鑽井液凈化處理設備和電器控制設備三大部分,其中鑽井液凈化處理設備主要有振動篩、除砂器、除泥器、除氣器、離心機、砂泵、攪拌器和混合器等,針對環保敏感地區,還可以配置鑽屑回收及廢液處理裝置。


  2.固控設備發展趨勢


  目前,固控設備著重發展除砂、除泥、除氣器等佔用面積小、效能高、壽命長的設備,並與高速離心機一體化,實現自動檢測和按檢測結果實施控制的固控系統。 


  3.國外固控設備現狀


  國外固相控制設備性能良好、工作穩定、壽命長,已實現設備類型的標準化、系列化和專用化。國外的固控設備水平以美國的BRANDT、SWACO、derrick等公司為代表,質量和性能處於世界首位。國外特別重視固控系統設備的優化配置和整個固控系統的效率評價,並為此開發了鑽井液固相控制專家系統。


  美國石油工具有限公司固相控制系統由4台振動篩和兩台乾燥器(即乾燥型振動篩)組成。4台振動篩和一台乾燥器並聯在一起,井內返出的鑽井液由鑽井液分配器分流到4台振動篩和一台乾燥器進行處理,它們分離出的固相顆粒再由另一台乾燥器進行處理,使顆粒進一步脫水。脫出的液體回收,乾燥的顆粒被排掉。


  乾燥器實際上是強力細目振動篩,篩架上傾10°,以減少液體的損失。4台振動篩用的篩網是三維細目波形篩網,而不是傳統的平板式線狀篩網,三維結構允許重力迫使迎面而來的固體向下進入褶皺槽,從凸起區域離開,從每個褶皺的上部把固體分離。因此增加了通過流體的數量,不會淹沒凸起部分,而凸起部分能增加流體流動能力。兩層細篩布附在一層粗篩布的上面,三層篩布粘合在一起,做成波紋狀,然後再粘合在開孔的板上。波形疊加篩網面積比普通平板篩網的面積大約增加了40%,比平板篩網細大約2~3個篩孔尺寸。處理流體的能力增加70%,且不容易堵塞,處理效果很好。


  4.中國固控設備的發展


  近年來,國內鑽井液固相控制設備的理論研究和製造工藝水平都有較大的發展,特別是在理論研究方面,例如振動篩的工作原理、旋流器的工作原理等,已達到或接近世界先進水平,但國產的固控設備在性能,壽命方面與國外固控設備有一定差距,主要是材料、加工工藝、加工精度和配套使用的通用設備(例如電動機)的質量。高壓(承壓80MPa)、大排量(30L/s)固控設備還沒有。國內振動篩類型少,今後需加快研製開發乾燥型細目振動篩、履帶式非振動篩析設備、海洋鑽井用環保型專用固控設備及適合多種工況的多功能固控配套系統等,豐富中國固控設備的類型。

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