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固控设备与气侵的关系

所属分类:常见问题    发布时间: 2022-06-21    作者:hlgukong
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固控设备主要包括:钻井液振动筛、泥浆清洁器、除砂清洁器、除泥器和钻井液离心机。气侵就是指气体侵入钻井液中使性能变坏的过程。钻井液中的气体会严重影响固控设备。这种情况在大多数油田应用中被错误的解释和理解。固控中的气侵引起的主要问题是钻井液振动筛的筛网被“糊”,砂泵供给除砂清洁器、除泥器和钻井液离心机的泥浆输出量减少。气侵往往发生在气层的钻进中。

1. 钻井液振动筛与气侵

带有钻屑的钻井液的稳定流量决定了钻井液振动筛的筛分。钻井液须通过振动筛的筛网,钻屑要么通过筛网,要么被筛网清除掉。钻井液中的气侵现

象对钻井液振动筛的筛分的影响有三种。

a. 气体上窜可以引起钻井液的体积波动,从而超过钻井液振动筛处理钻井液的能力。这主要是因为混入钻井液中的气体,在地表迅速膨胀的同时,使得钻井液波动巨大用处溢流管。液气分离器(钻井液气体分离器)可以解决这一问题。

b. 钻井液中微小气泡的存在是气侵的主要标志,当气泡膨胀至填充筛网金属线之间的空隙时,气泡可能糊住筛网。这种问题可以由脱气装置(真空除气器)清除混入钻井液中的气泡而得到解决。

c. 与气侵相关的泡沫会使钻井液振动筛筛网上留下一层轻而湿的泡沫膜。这些泡沫太轻不能在重力的作用下通过筛布,并且携带额外的泥浆流到钻井液振动筛的底端。钻井液的流失通常不明显从而容易被忽略。在一般情况下,可以用钻井液振动筛喷雾剂或消泡剂来破除泡沫。但是需要注意:这样会有大量的钻屑通过筛网,不能得到筛分去除。

第四个问题与气体无关,是因为钻井液受到盐水或盐侵入而黏度增加。这可能导致钻井液的跑浆,从而使钻井液不通过筛网。如果这种情况发生,则须将被污染的钻井液从旁通进入泥浆储浆罐里。

2. 泥浆清洁器(除砂清洁器、除泥器)与气侵

泥浆清洁器(除砂清洁器、除泥器)的运转情况通常由水压龙头决定的,水头压力是砂泵所泵入钻井液体积的函数。砂泵对气侵现象很敏感。气体在叶轮中心压力降低区聚集,然后迅速减少砂泵的输出流量。如果砂泵吸入管线处流体压头很低,那么钻井液中少量的气体就可能将泵气锁,从而限制钻井液固控系统的运转。

砂泵的气锁阻止了泥浆清洁器(除砂清洁器、除泥器)的运转。只要溢流管中出现了气体,在固控系统的钻井液输送系统(主要是砂泵)就应该使用脱气装置(真空除气器)。

3. 钻井液离心机与气侵

钻井液离心机的进料泵采用典型的moyno泵,也就是螺杆泵。螺杆泵是渐进式腔式泵,不会像砂泵那样被气锁。但是螺杆泵的排量比砂泵要小。这直接降低了钻井液中的含气比例和离心机的输入压力。钻井液中的气体通过螺杆泵后其压力增加为输入压力,因此气体被压缩从而减少螺杆泵的输出。钻井液离心机输入的泥浆降低必然使泥浆输出减少,从而改变离心机的变切点。

注意:以上的估计都是...小值。随着气体侵入量的增加,钻井液的流动性更好而吸入口的水头降低,所有这些因素都会影响螺杆泵的性能从而影响钻井液离心机的性能。

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