海洋石油模块钻机钻井液固控系统设计
摘要】：众所周知，钻井液在整个钻井工程中充当了特别重要的角色，它的地
位极高，钻井液的存在与否，直接影响了钻井工程的进行，如果钻井液的质量没
有得到保证，那么最后钻出来的井的质量也不能得到保证，其次，现在都在注重
石油钻井工程，石油钻井工程的促进可以增加石油的产量，同时如何提高对这些
不可再生资源的挖掘技术也算是一个技术上的难点问题，而对难点问题进行解决
了之后能极大的促进我国石油工业的发展，本文就以目前我国钻井液固控系统的
设计样式为基本内容，浅谈其固控系统的设计要点。
【关键词】：钻井液; 固控系统; 设计要点
随着对石油行业的重视，越来越多的施工团队也明白了石油开采的重要性，
不少施工团队也开始将目光放在钻井技术上，也有很多的技术人员，一直致力于
完善整个固控系统，目的也是为了让钻井工程完成得更加方便，钻井技术越高超，在未来所花时间越少，也就能提高工程的完成效率，这都是整个固控系统完善之
后的好处。但是重点的问题就在于如何设计该系统，该系统的首要设计要求就是
与当前固控工艺相结合，而且同时我国预算也有限，在进行固控系统的完善的前
提是一定要保证资金使用的数额不多，至少不能超过成本的数额，成本是个必
须要进行严格控制的东西，同时也不能委屈了机器的更新
换代，一定要保证在有限的经济成本下，还能设计出功能高超的固控系统。以下，便是对固控系统的设计要点进行的分析和归纳。
1 固控系统的布局
总体来说，固控系统就要为钻井工程服务，在这当中，固相控制工作在整个
工程中起领导作用，而且固控系统本身也安装有相应的固控设备，就是为了更好
地让固控系统发挥出相应的能力，而且固控系统也可以将固控的能力和钻井的技
术结合在一起，这样最终可以达到一举两得的好效果，钻井工程才会更快并且
更保质量地完成建造工作，另外，在钻井液固控系统进行工作时，也要注意每一
个环节每一个设备的布局，要根据不同环节。
2 钻井液固控系统基本构
主要需要满足的功效，再根据不同设备可以完成的功能对各个设备进行布局
的安排，当前我国的固控系统中，大概要安置沉淀罐，还有负责进行液体调节运
输的中间罐，以及在任何时候都特别有用的吸入罐，还有储备废品的储备罐和其
他需要用到的大型罐体，而既然这些罐体的体积都特别大，所以重点也是需要
调整每个罐体的安置方位，每个罐体在进行安装工作时，都要考虑到外部的尺寸
设计，这样最后系统进行组装后也不会呈现很奇怪的样式，同时固控系统的运转
也不会出现太大的问题，这些都要倚靠布局的合理设计。一般进行固控系统的
设计工序，主要就是要注重各种罐体的尺寸，因为安装尺寸可以整个将系统的尺
寸压缩至合适的尺寸，更便于进行固控系统的运转，同时，每个大型的罐体在进
行设计时，尺寸主要为15*3*2.5，而且保证了每个大型罐体的尺寸之后，整个
系统的尺寸就能得到控制，而且进行系统的运输时，保证了罐体的尺寸同时就能
合理地控制运输系统的尺寸，也能够起到事倍功半的好效果，特别是尺寸便于运输，则日常的基本的运输功能就能得到保障，同时也能够让固控系统使用起来更
加方便。
3设计目的
钻井液（drilling fluid） 钻井液是钻探过程中，孔内使用的循环冲洗介质。钻井液是钻井的血液，又称钻孔冲洗液。钻井液按组成成分可分为清水、泥浆、无粘土相冲洗液、乳状液、泡沫和压缩空气等。清水是使用最早的钻井液，无需处理，使用方便，适用于完整岩层和水源充足的地区。泥浆是广泛使用的钻井液，主要适用于松散、裂隙发育、易坍塌掉块、遇水膨胀剥落等孔壁不稳定岩层。 旋转钻井初期，钻井液的主要作用是把岩屑从井底携带至地面。目前，钻井液被公认为至少有以下十种作用： （1）清洁井底，携带岩屑。保持井底清洁，避免钻头重复切削，减少磨损，提高效率。 （2）冷却和润滑钻头及钻柱。降低钻头温度，减少钻具磨损，提高钻具的使用寿命。 （3）平衡井壁岩石侧压力，在井壁形成滤饼，封闭和稳定井壁。防止对油气层的污染和井壁坍塌。 （4）平衡（控制）地层压力。防止井喷，井漏，防止地层流体对钻井液的污染。 （5）悬浮岩屑和加重剂。降低岩屑沉降速度，避免沉沙卡钻。 （6）在地面能沉除砂子和岩屑。 （7）有效传递水力功率。传递井下动力钻具所需动力和钻头水力功率。 （8）承受钻杆和套管的部分重力。钻井液对钻具和套管的浮力，可减小起下钻时起升系统的载荷。 （9）提供所钻地层的大量资料。利用钻井液可进行电法测井，岩屑录井等获取井下资料。 （10）水力破碎岩石。钻井液通过喷嘴所形成的高速射流能够直接破碎或辅助破碎岩石。 钻井液的运用历史 很久以前，人们钻井通常是为了寻找水源，而不是石油。实际上，他们偶然间发现石油时很懊恼，因为它把水污染了！最初，钻井是为了获得淡水和海水，前者用于饮用、洗涤和灌溉；后者用作制盐的原料。直到19 世纪早期，由于工业化增加了对石油产品的需求，钻井采油才逐渐普及。 有记载的最早的钻井要追溯到公元前三世纪的中国。他们使用一种叫做绳式顿钻钻井的技术，实现方式是先使巨大的金属钻具下落，然后用一种管状容器收集岩石的碎片。中国人在这项技术上比较领先，中国也被公认为是第一个在钻探过程中有意使用流体的国家。此处所讲的流体是指水。它能软化岩石，从而使钻具更容易穿透岩石，同时有助于清除被称作钻屑的岩石碎片。（从钻孔中清除钻屑这一点非常重要，因为只有这样，钻头才能没有阻碍地继续深钻。）
固控系统的主要设备及作用 钻井液固控系统对钻井作业所起的的积极作用越来越大，钻井液固控系统的主要设备及作用都有哪些呢？ 钻井液固控系统的主要设备:钻井液的主要固控设备有：钻井液振动筛、真空除气器、旋流除砂器、除泥器、钻井液离心机等。 钻井液固控设备的净化流程大致是： 井口（返出的钻井液）→钻井液振动筛→真空除气器→钻井液除砂器→除泥器→钻井液离心机→净化的钻井液返回井口 1）钻井液振动筛： 钻井液作为钻井液处理的第一级固控设备，作用是清除钻井液中的岩屑等其他有害固相颗粒，钻井液选用不同数目的筛网控制分理颗粒的大小，主要是大于74微米的固相颗粒。 2）旋流分离器（除砂器、除泥器）： 除砂器是钻井液的二级净化设备，除砂器主要是清除大于44~74微米砂粒。 除泥器主要用来对钻井液进行三级净化，除泥器主要作用于15~44微米以上的泥质固相颗粒。 也可根据钻井液的实际情况选用微型旋流器，主要用于分离2~4微米以上的泥质固相颗粒。 3）钻井液分离机： 钻井液作用是控制井液中的粘土颗粒，控制钻井液的固相，去除非加重钻井液的固相含量，回收加重钻井液中的重晶石。 钻井液离心机主要作用于2~44微米的固相颗粒。 4）真空除气器： 真空除气器主要是清除侵入钻井液的气体，它本不属于固控范围。但由于气侵对于钻井液的比重、粘度性能、密度有很大的危害，因此通常情况下都会使用除气装置。 真空除气器也可以作为大功率的搅拌器使用。 固控设备是将对井口返回地面的钻井液（泥浆）进行处理回收的设备。固控系统可以将由井口返回地面的（泥浆）里面的大的钻屑、重晶石及其他的大固体颗粒进行有效的分离，处理过的钻井液（泥浆）可以重复使用。从而降低钻井的成本，并且有利于环境保护。
1．钻井液固控设备组成 钻井液固控设备的性能和质量是固相控制技术的关键。钻井液固相控制系统主要包括钻井液循环罐、钻井液净化处理设备和电器控制设备三大部分，其中钻井液净化处理设备主要有振动筛、除砂器、除泥器、除气器、离心机、砂泵、搅拌器和混合器等，针对环保敏感地区，还可以配置钻屑回收及废液处理装置。 2．钻井液固控设备发展趋势 目前，固控设备着重发展除砂、除泥、除气器等占用面积小、效能高、寿命长的设备，并与高速离心机一体化，实现自动检测和按检测结果实施控制的固控系统。 3．国外钻井液固控设备现状 国外固相控制设备性能良好、工作稳定、寿命长，已实现设备类型的标准化、系列化和专用化。国外的固控设备水平以美国的BRANDT、SWACO、DERRICK等公司为代表，质量和性能处于世界首位。国外特别重视固控系统设备的优化配置和整个固控系统的效率评价，并为此开发了钻井液固相控制专家系统。 美国石油工具有限公司固相控制系统由4台振动筛和两台干燥器(即干燥型振动筛)组成。4台振动筛和一台干燥器并联在一起，井内返出的钻井液由钻井液分配器分流到4台振动筛和一台干燥器进行处理，它们分离出的固相颗粒再由另一台干燥器进行处理，使颗粒进一步脱水。脱出的液体回收，干燥的颗粒被排掉。 干燥器实际上是强力细目振动筛，筛架上倾10°，以减少液体的损失。4台振动筛用的筛网是三维细目波形筛网，而不是传统的平板式线状筛网，三维结构允许重力迫使迎面而来的固体向下进入褶皱槽，从凸起区域离开，从每个褶皱的上部把固体分离。因此增加了通过流体的数量，不会淹没凸起部分，而凸起部分能增加流体流动能力。两层细筛布附在一层粗筛布的上面，三层筛布粘合在一起，做成波纹状，然后再粘合在开孔的板上。波形叠加筛网面积比普通平板筛网的面积大约增加了40%，比平板筛网细大约2～3个筛孔尺寸。处理流体的能力增加70%，且不容易堵塞，处理效果很好。 4．国内钻井液固控设备的发展 近年来，国内钻井液固相控制设备的理论研究和制造工艺水平都有较大的发展，特别是在理论研究方面，例如振动筛的工作原理、旋流器的工作原理等，已达到或接近世界先进水平，但国产的固控设备在性能，寿命方面与国外固控设备有一定差距，主要是材料、加工工艺、加工精度和配套使用的通用设备(例如电动机)的质量。高压(承压80MPa)、大排量(30L/s)固控设备还没有。国内振动筛类型少，今后需加快研制开发干燥型细目振
钻井液技术发展历史及未来趋势 2014-08-14能源情报文/蔡利山中国石化石油工程技术研究院 钻井液技术的发展与钻井工程的技术需求不可分割，从20 世纪初始以自然造浆方式进行钻探作业到今天专业化多功能的钻井流体的广泛应用（各种钻井液体系的应用情况详见表1），时间经过了大约 1 个世纪。在此期间，钻井液工艺和材料一直在不断发展。由于理论与手段（甚或思维方式）的局限性，其发展过程可能会出现反复，发生技术革命的因素正在积累，但最终的突破点在哪里，目前仍显得扑朔迷离。 从表 1 可以看出三大特点：一是应用于特定环境下的特种钻井流体，如气基、泡沫、盐基流体等，这类技术自出现以后一直应用至今；二是效果稳定、操作简单的体系一直在沿用，如油基钻井液；三是具有持续技术传承的体系，如聚合物及其衍生体系，就目前的发展情况看，由于新材料研发因素的支撑，可能是最具生命力的一个领域。 从本质上讲，钻井液的功能实际上有两个：一是保持井壁稳定，以确保井眼在钻达设计深度之前，上部裸眼井段几何形状的变化不会影响正常的钻进作业；二是及时高效地将钻头破碎的岩屑携带至地面，以保持井筒清洁。除此之外的所有功能都是钻井液的衍生或附加功能，从钻井工程的性质看，保持已钻成井眼的稳定是第一位的，没有这一基础，与钻井工程有关的所有技术环节都无从谈起。鉴于此，围绕井壁稳定需求进行的技术探索从未停止过，相关研究多集中在钻井液体系、工艺材料、应力平衡技术以及能量变化对井壁稳定性影响的研究等方面。 1 钻井液体系的研究 这方面的研究一直是重点，且较为活跃。 1.1 钾基聚合物体系
为了尽可能发挥高价金属离子的化学抑制作用，在钻井液中常常同时加入KCl 和石灰（CaO），以利用Ca2＋稳定矿物晶格的能力，这种体系国外被称为钾钙基或钾石灰聚合物体系。 国内的高钙盐体系于2000 年前后开始投入现场应用，其特点是采用抗钙能力很强的聚合物助剂与CaCl2共同形成Ca2＋高于1000mg/L（滤液）的稳定钻井液体系。考虑到成本因素，现场维护时滤液中的Ca2＋通常保持在1200～1400mg/L，很少超过1600mg/L。此技术有效发挥了Ca2＋能够提高体系化学抑制能力的效率，极大地提高了钾钙基钻井液体系的化学防塌能力，可以认为是钻井液在防塌技术上的一个进步。 1.2 阳离子体系 随着化学抑制理论的不断发展，人们认识到阳离子基团在有序吸附排列于黏土矿物晶层的同时可以有效地将吸附水分子排挤出来，使黏土矿物产生去水化效应，亦即阳离子化以后的钻井液体系能够最大限度地发挥抑制防塌作用。国内在1987 年前后开始在现场试用阳离子钻井液体系（或者是以阳离子化的钻井液助剂对常规钻井液体系进行改造），1995 年以后，关于阳离子钻井液体系及其相关助剂的研究与现场应用案例明显增加。在对以往10 年阳离子钻井液技术研究与应用总结的基础上，殷平艺在1998 年首次提出了“新的钻井液研究必将以带有正电固相颗粒的阳离子钻井液体系为主体”的观点。但就总体效果看，这方面的研究没有突破性进展，但探索性的工作一直没有停止，直到现在仍可看到个别井使用阳离子体系的报道，但大多数时候是将阳离子助剂作为抑制剂或包被剂使用。 1.3 正电钻井液体系 2000 年以后，正电钻井液开始进入现场试用，这实际上是一种完全阳离子化的体系，其标志是体系（或滤液）的ξ 电位至少应大于0，考虑到正、负两种电荷中和效率极高，最终形成的正电钻井液的ξ 电位应不低于20mV，以便能够有足够多的正电荷用于支付以钻屑为主的负电性物质的消耗，如此方可投入现场试用。从部分井的现场应用情况看，正电体系实质上是阳离子化程度较高的阳离子体系，其ξ 电位一般不高于-20mV（传统水基钻井液的ξ 电位通常在-40～-30mV），这主要是因为现场条件下进入浆体的各种物质大多是负电性的，加之体系配伍的正电助剂不成熟，维护处理时仍以常规助剂为主，正电助剂反而成为辅助添加剂，导致正电体系在短时间内回归为常规体系。纵观钻井液化学抑制理论的发展历程，在防塌技术实践中，正电钻井液体系的研究原本是最有希望出现革命性突破的节点，但因理论的运用与现实发生了严重冲突，最终导致这种技术性的探索工作前景黯淡。 1.4 KCl—聚胺强抑制体系
ZJ70/4500D钻机固控系统使用说明书 天津大港油田集团中成机械制造有限公司 目录
1、概述 (2) 2、主要技术参数(规范) (2) 3、固控系统与钻机连接尺寸及配套范围 (3) 4、钻井液罐的描述 (5) 5、固控循环系统流程操作 (7) 6、钻井液罐的说明 (9) 7、部件操作说明 (10) 8、使用注意事项 (11) 9、附图 (12) ZJ70D钻机固控系统使用说明书
1．概述 ZJ70D钻机固控循环系统, 它按照振动筛、除砂器、除泥器、真空除气器、中速离心机、剪切泵等五级净化设备配置而设计, 它能够满足钻井液的循环、泥浆加重、剪切及特殊情况下的事故处理等工艺要求。 该系统是综合了国内外钻井液循环净化系统优点的基础上, 结合钻井工艺的实际需要而设计的新产品, 它采用了许多成熟的新工艺、新技术, 同时充分考虑了使用过程中的一些细节问题, 具有设计合理、安装使用方便的特点。 钻井液净化系统符合SY/T 6276、 ISO/CD14690 《石油天然气工业健康、安全与环境管理体系》, 固控系统所有交流电机及控制电路符合防爆要求。工艺流程和设备符合API 13C及相关的标准和规范。 该系统由于采用了集成模块化, 装卸方便, 既满足公路及铁路运输的要求, 又满足吊车装卸也可用专用搬家车搬运, 并能在井场内拖拉。 2．主要技术参数( 规范) 2.1罐体数量: 钻井液循环罐: 6个; 泥浆材料房: 1个;泥浆储备罐: 2个; 原油储备罐: 1个;冷却水罐: 1个;补给罐: 1个 2.2系统容积: 2.3外形尺寸:
排, 直线排列; 冷却水罐、 5号、 6号罐为一排, 直线排列在井场内侧; 泥浆材料房安装在4号罐、 5号罐一端; 泥浆储备罐跟4、 5号罐摆在一条直线上; 原油储备罐在3号罐后; 补给罐放在1号罐前面。 ( 如附图一: ZJ70D布置图所示) 3．固控系统与钻机连接尺寸及主要配套设备 3.1连接尺寸 3.1.1井口中心至1号罐侧壁的距离5米 3.1.2井口中心至1号罐一侧罐壁的距离16米 3.1.3 井口中心至1号钻井泵中心距离22米 3.1.4 三台钻井泵( 型号:F-1600) 的中心距 4.5米 3.2 泥浆净化设备及调配设备 主要包括: 振动筛、真空除气器、除砂清洁器、除泥清洁器、离心机、砂泵、灌注泵、加重系统、剪切混合系统。 3.3 主要配套设备
固控设备综述 1、振动筛 按照激振原理可分为惯性振动筛、电磁振动筛、液压振动筛和启动振动筛等. 1、惯性振动筛的工作原理：惯性振动筛是因为偏重轮的回转运动产生的离心惯性力传给筛箱，激起筛子振动，筛上的物料受筛面向上运动的作用力而被抛起，前进一段间隔后再回落筛面，直至透过筛孔。筛箱是依赖固定在其中部的单轴惯性振动器产生振动。因此，因为惯性振动筛振动次数高，使用过程中必需留意轴承的工作情况。 按照运转中筛箱上各点运动轨迹(振型)可分为圆型振动筛、直线振动筛、一般椭圆型振动筛和手动椭圆振动筛等。 按照激振轴数可分为单轴惯性振动筛和双轴惯性振动筛 按筛网安装层数可分为单层振动筛、双层振动筛（上层筛空较大、下层较小）和多层振动筛。按振动筛组合可分为并联筛和串联筛。 综上所述,归纳起来钻井液振动筛主要有以下几种。 直到20世纪50年代初期，清除钻井液中的固相颗粒主要使用单轴激振、椭圆振型的老式振动筛。随着钻井工艺技术，特别是喷射钻井技术的迅速发展和推广，对固控的要求不断提高，一般采用筛网在30目以下的老式常规筛已远不能满足要求，于是除采用了较细筛网的振动筛外，增加了水力旋流器，形成二级固控，继而又发展为三级固控。为了清除更细的有害固相，调节钻井液性能和回收重晶石，又增设了离心机，这样，整套固控设备结构越来越复杂、庞大，设备费用、维修费用和动力消耗都相应增加。由于组成环节增加，可靠性就相应降低，因此，研制既能满足越来越高的固控要求，又能简化结构、便于使用维修的新设备，正是20世纪80年代中期以后国内外固控设备发展的基本动向。概括起来，固控设备的发展趋势和途径主要有以下两个方面： 一种发展趋势是以改进钻井振动筛性能为核心，简化现有固控系统，力争在一般钻井条件下，用振动筛——离心机组成的两级固控取代现有的多级固控。 （1）多级固控系统。 多级固控系统主要由钻井振动筛、钻井液除气器、除砂器、除泥器、清洁器、离心机、搅拌器、离心砂泵、钻井液配浆装置等组成。
ZJ70/4500D钻机固控系统使用说明书天津大港油田集团中成机械制造有限公司
目录 1、概述 (2) 2、主要技术参数（规范） (2) 3、固控系统与钻机连接尺寸及配套范围 (3) 4、钻井液罐的描述 (5) 5、固控循环系统流程操作 (7) 6、钻井液罐的说明 (9) 7、部件操作说明 (10) 8、使用注意事项 (11) 9、附图 (12)
ZJ70D钻机固控系统使用说明书 1．概述 ZJ70D钻机固控循环系统，它按照振动筛、除砂器、除泥器、真空除气器、中速离心机、剪切泵等五级净化设备配置而设计，它能够满足钻井液的循环、泥浆加重、剪切及特殊情况下的事故处理等工艺要求。 该系统是综合了国内外钻井液循环净化系统优点的基础上，结合钻井工艺的实际需要而设计的新产品，它采用了许多成熟的新工艺、新技术，同时充分考虑了使用过程中的一些细节问题，具有设计合理、安装使用方便的特点。 钻井液净化系统符合SY/T 6276、ISO/CD14690 《石油天然气工业健康、安全与环境管理体系》，固控系统所有交流电机及控制电路符合防爆要求。工艺流程和设备符合API 13C及相关的标准和规范。 该系统由于采用了集成模块化，装卸方便，既满足公路及铁路运输的要求，又满足吊车装卸也可用专用搬家车搬运，并能在井场内拖拉。 2．主要技术参数（规范） 2.1罐体数量：钻井液循环罐：6个；泥浆材料房：1个;泥浆储备罐：2个；原油储备罐：1个;冷却水罐：1个;补给罐：1个
2.2系统容积： 2.3外形尺寸： 安装方式：钻井液净化罐双排安装，即1号、2号、3号罐、4号罐为一排，直线排列；冷却水罐、5号、6号罐为一排，直线排列在井场内侧；泥浆材料房安装在4号罐、5号罐一端；泥浆储备罐跟4、5号罐摆在一条直线上；原油储备罐在3号罐后；补给罐放在1号罐前面。（如附图一：ZJ70D布置图所示） 3．固控系统与钻机连接尺寸及主要配套设备 3.1连接尺寸 3.1.1井口中心至1号罐侧壁的距离5米 3.1.2井口中心至1号罐一侧罐壁的距离16米
电驱动钻机 一、电驱动钻机的优点 1.具有传动效率高 2.对负载的适应能力强 3.安装运移性好 4.处理事故能力及对机具的保护能力极强 5.易于实现对转矩、速度、加减速度及位置的控制 6.易于实现钻井的自动化和智能化等诸多优越性能 二、点驱动钻井的法杖过程 1.交流电驱动钻机（AC-AC） 2.直流电驱动钻机（DC-DC） 3.可空硅直流电驱动钻机（AC-SCR-DC） 4.交流变频电驱动钻机（AC-VFD-AC） 三、电动机的机械特性 1.机械特性与特性硬度 n=f(M)：称为电动机的机械特性 ⑴特硬特性：β=∞ ⑵硬特性：β=40~10 ⑶软特性：β＜10 2.固有特性和人为特性 四、直流电动机的机械特性 1.直流电动机的固有机械特性 ⑴他励电动机具有硬特性 ⑵串励电动机具有软特性 2.直流电动机的调速方法 ⑴电枢串电阻调速 ⑵降低电枢电压调速 ⑶减弱磁通调速 五、交流电动机的机械特性 1.交流电动机固有机械特性 同步电动机具有硬特性 2.交流电动机变频调速的机械特性 应用AC变频技术，通过变频器向交流电动机提供频率可调的交流电源，改变电源频率f，可得到人为机械特性。 六、可控硅直流电驱动（AC-SCR-DC） 1.SCR电驱动 数台柴油机交流发电动力机组所发的交流电并网输出到同一汇流母线上（或由工业电网供电），经可控硅装置整流后，驱动直流电动机，带动绞车、转盘、钻井泵，此种电驱动型式称为AC-SCR-DC或简称SCR电驱动 2.SCR电驱动的特点 ⑴直流电动机具有人为机械特性（软特性） ⑵简化了机械传动系统 ⑶柴油机交流电机组中柴油机始终处于最佳运转工况 ⑷并联驱动，动力可互济，动力分配更灵活合理
简答题： 1、钻井液是如何让分类的？P2-3 答：钻井液按密度大小可分为非加重钻井液和加重钻井液；按其黏土水化作用的强弱可分为非抑制型钻井液和抑制型钻井液；按其固相含量的多少，将固相含量较低的叫做低固相钻井液，基本不含固相的叫做无固相钻井液；根据分散（流体）介质不同，分为水基钻井液、油基钻井液、气体型钻井流体和合成基钻井液四种类型。 2、主要钻井液类型有哪些？ P3-5 答：主要钻井液类型有：（1）分散钻井液；（2）钙处理钻井液；（3）盐水钻井液和饱和盐水钻井液；（4）聚合物钻井液；（5）钾基聚合物钻井液；(6)油基钻井液；（7）气体型钻井流体；（8）合成基钻井液；（9）保护油气层的钻井液；（10）不侵入地层钻井液。 3、膨润土在钻井液中的主要作用是什么？P31 答：膨润土在钻井液中的主要作用是增加粘度和切力、提高井眼净化能力；形成低渗透率的致密泥饼，降低滤失量；对于胶结不良的地层，可改善井眼的稳定性；防止井漏等。 4、常用配制钻井液的粘土有哪些？P31 答：钻井液常用粘土有膨润土、抗盐粘土（包括凹凸棒石粘土、海泡石粘土等）及有机膨润土。 5、钻井液的功用有哪些？P5 答：钻井液的功用：（1）携带和悬浮岩屑；（2）稳定井壁；（3）平衡地层压力和岩石侧压力；（4）冷却和润滑钻头；（5）传递水动力；（6）获取地下信息。 6、配制泥浆的膨润土的主要作用有哪些？P31 答：膨润土在钻井液中的主要作用是增加粘度和切力、提高井眼净化能力；形成低渗透率的致密泥饼，降低滤失量；对于胶结不良的地层，可改善井眼的稳定性；防止井漏等。 7、什么是压力激动？ 答： 8、简述钻井液的循环过程. P5 答：钻井液的循环是通过钻井泵（俗称泥浆泵）来维持的。从钻井泵排出的高压钻井液经过地面高压管汇、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，然后再沿钻柱与井壁（或套管）形成的环形空间向上流动，返回地面后经排出管线、振动筛流入泥浆池，再经各种固控设备惊醒处理后返回水池，进入再次循环，这就是钻井液的循环过程和循环系统。
固控设备简介 用于清除钻井液中“无用固相”得固控设备有刮泥器、振动筛、除砂器、除泥器、清洁器、除气器与离心机等。近年来还成功应用了“综 合自控钻井液系统”，自控系统包括固控设备自 控监视器、钻井液处理剂自动加料器与主要钻井 液性能指标连续监测器，这三部分由中心监视与 综合控制系统进行调正、监控、操作。“综合自 控钻井液系统”得应用不仅保证了钻井液性能得 平稳、合格，也为海上作业特别就是高温高压地 区得海上作业安全提供了可靠保证。 1、刮泥器 刮泥器主要用来处理上部地层大块软质泥岩及泥球，作为钻井液固控得预处理装置来减 轻振动筛处理得压力。刮泥器如图1所示。 2、振动筛 振动筛使用得好坏直接影响下一级固控设备得效果。振动筛网得选择需要考虑泵排量、筛网面积、固相浓度与钻井液粘度等因素，以提高其分离效果。应尽可能选择使用较细得筛网，通常以钻井液覆盖筛网面积得70%～80%为宜，不允许返出钻井液不通过振动筛循环。振动筛按振动类型分为非均衡椭 圆运动振动筛、圆形运动振动筛、直线运动振动筛与平动（均衡）椭圆振动筛等。海上目前使用得多为直线运动振动筛与平动椭圆振动筛。 1）非均衡椭圆运动振动筛 将一个旋转振动器远离振动筛得重心，那么筛架末端得运动轨迹为椭圆形，振动器下方得运动轨迹为圆形。优点：平均输送速度大于圆形振动得振动筛；缺点：振动筛过长时，会出现倒流，这就要求筛箱倾斜一个角度，使得处理钻井液得量减少。 2）圆形运动振动筛 图2 非均衡圆运动振动筛 图3 圆形运动振动筛 图4 直线运动振动筛 图5 平动（均衡）椭圆振动筛 图1 刮泥器
激振器位于筛箱质心。筛箱作圆形振动时，筛箱得纵向与横向加速度相等。优点：钻井液得处理量大，筛网上没有钻屑堆积现象：缺点：钻屑得透筛率高，净化效果差。 3）直线运动振动筛 两根带偏心块得主轴作同步反向旋转产生直线振动，直线振动得加速度平衡作用于筛箱，筛网受力均匀。优点：筛网得寿命长，处理钻井液得量大、均步度好；缺点：易出现"筛糊"现象，造成处理量下降，在使用超细目筛网时处理量不满足要求。 4）平动（均衡）椭圆振动筛 平动（均衡）椭圆振动就是振动筛得第四代运动模式。在这种运动模式下，所有得椭圆形轴都倾斜指向振动筛得排放端口，筛箱上各点运动轨迹得长轴与短轴相同，抛掷角得大小与方向完全一致，筛箱处于平动状态。在筛箱得进口处、中点与出口处得输砂速度就是一致得。优点：处理量较直线筛大15%～20%，消除部分岩屑堵塞筛孔得可能，钻屑不易堆积。 5）振动筛筛网得选择 振动筛得筛网对振动筛总体使用性能影响最大，因此了解影响筛网性能得因素并正确选择筛网很重要。筛网编码一般包括目数与前面得字母代码，字母代码可描述筛网类型或层叠技术。例如：PWP HP100表示多孔板、三层筛网，由长方形网眼得筛网组成。字母代码含义如下： SWG 三联筛网，不可修复 PWP 可修复得，底板支撑得平面筛网 SCG 特殊高强度筛网 PMD 金字塔型筛网 DX 特细筛网 HP 长方形孔高容量筛网 LMP 用于线性筛得穿孔底架筛网 影响振动筛筛网性能得因素为： (1)分离性能。指筛网能清除得固相颗粒尺寸，分离性能通常用百分比分离曲线来表示。 (2)过流性能。表示液体通过筛网单位面积得难易程度，与渗透性类似，高得过流性能会引起高流速穿过筛网，所以在比较振动筛筛网面板得处理能力时，应考虑该筛网进行过滤得未堵塞得可用面积。尽可能使用多孔金属面板或塑料格栅结合在一起得筛网，减少一些金属支持板设计得筛网，因为它将影响多达40%得有效过滤面积。 (3)筛网得寿命。影响筛网寿命得因素有筛网组成成分与振动模式。 (4)抗堵能力。 3、沉砂池 沉砂池为重力分离设备，底部一般为45°斜坡，以便排放与节省钻井液。 4、旋流式分离装置 旋流式分离装置包括除砂器、除泥器与清洁器，它们就是目前钻井现场固控系统得重要组成部分。 1）除砂器与除泥器 旋流器就是除砂器与除泥器得主体部件，它就是一种内部没有运动部件得圆锥筒形装置，结构见图。钻井液由旋流器上部得切线口进入，在一定得流速条件下，这一切向力使钻
新型钻井液固控系统概述 张XX （XXXX大学机电工程学院，四川成都XXXXXX） 摘要：随着石油钻井技术的迅速发展，钻井液固控系统也在向结构更巧妙、占地面积更 小、运移更快捷、工作更可靠、更安全以及更环保的要求不断提高的方向发展。本文介 绍了国内研制的双层移动模块式固控系统、极地钻机钻井液固控系统、圆形罐固控系统 以及固控罐轮式运移系统的主要技术参数、结构特点和应用情况。 关键词：钻井液；固控系统；双层移动模块；极地钻机；圆形罐；罐轮式运移系统 The new drilling solid control system Zhang LiPing (School of Mechanical and Electrical Engineering，Southwest Petroleum University，Xindu 610500，China) Abstract:With the rapid development of oil drilling technology, drilling solids control system which has characters of smarter structure, smaller footprint, faster migration, more reliable, safer and more environmentally friendly is studided. This article describes the main technical parameters, structural features and applications of the double mobile modular solid control system reseached by domestic, polar drilling rig solids control system, the circular pot solids control system and tank wheeled transport system. Keywords: drilling fluid;solid control system;double mobile module;polar drilling rig; circular pot; tank wheeled transport system 0 引言 随着石油勘探工程的迅猛发展，促使钻井工程技术的不断加强，这就需要钻井液固控系统 配套随着高速发展的地质工作不断的提高。钻井液固控系统向着结构更巧妙、占地面积更 小、运移更快捷、工作更可靠、更安全以及更环保的方向发展。本文介绍了国内研制的双层 移动模块式固控系统、极地钻机钻井液固控系统、圆形罐固控系统以及新型固控罐轮式运移 系统，并对其结构特点和性能情况进简单的介绍。 1 双层移动模块固控系统 双层移动模块式固控系统[1]如图1示，它将钻井液固相控制系统、岩屑收集处理系统和钻井泵等制作成一个能够在轨道上移动的双层框架结构，模块的最大承载载荷是16000KN，分块制作，现场拼装，制作安装难度较大，对钢结构移动平台的强度和刚度要求高，能满足7000m钻井工艺要求。具有结构紧凑、移动迅速等优点，其新颖独特的清砂方式以及岩屑收集处理系统能够实现钻井岩屑零排放，满足海洋环境钻井要求。整体能够随主机一同在井口槽两侧的轨道上进行知道移动与弯道移动，且所有岩屑能够集中收集并进行脱干处理，实现钻井废物零排放的标准。
一、安全事项 1.安全预防 2.安全标记和警示 3.注意事项 ①安全规定 1）各岗位工作人员必须经过培训持证上岗； 2）操作人员要懂设备的操作、保养和安全规程并明白相关的注意事项； 3）操作人员要具备良好的身体状况，身体不适时，不得上岗。 ②安全装置 1）所有电器设备、照明器具及输电线路具备防火、防爆功能； 2）保护装置要拧紧、完好、有效； 3）正确使用安全装置：护栏、梯子等； 4）不准随意拆卸安全装置。 ③个人保护用品 1）操作系统设备时必须佩带劳保； 2）劳保产品的防护性能要达到防护要求。 二、固控系统说明 1.固控系统简介 ZJ70D钻机固控系统配备有振动筛、真空除气器、钻井液清洁器等四级净化装置以及6个钻井液罐、1个冷却水罐、1个组合补给罐、1个泥浆冷却罐。具有高架管路（从井口至振动筛），钻井泵抽吸管路、加重泵抽吸及排出管路、清水管路、中压钻井液泥浆枪管路、罐底连通管路等各种管汇。系统还配有钻井液补给系统、加重漏斗、加重泵、
除砂供液泵、除泥供液泵、补给泵、搅拌器等辅助设备。另外，还配有走道、梯子、栏杆等安全防护装置。本套固控系统能够保证泥浆的净化、循环、配制、加重和储备等工作顺利进行，还具备增强了钻井液净化系统的固相控制能力，能满足7000ｍ钻井工艺的要求。 2.固控系统组成与结构特点 本套固控系统由6个钻井液罐组成，总容积为380立方米3。固控系统配四级净化装置，配1台三联振动筛、1台真空除气器、1台钻井液清洁器及砂泵、混合加重装置等。本套固控系统的设计符合总体设计要求、钻机平面布置和标准的钻井液处理工艺流程，钻井液调配方便，拆装移运简便快捷。 整个固控系统具有以下结构特点： （1）具有比较先进的工艺流程 （2）各种设备阀门操作简单方便 3.系统技术参数及设备技术参数 （1）系统技术参数 ①总容积：380m3； ②总有效容积：300m3； ③泥浆罐数量：主罐6个，组合补给罐1个，冷却水罐1个，泥浆冷却罐1个； ④系统设计最大处理量为360 m3/h ； ⑤钻井液配置能力为400m3/h； ⑥适用钻井液密度<2.5×103㎏/m3； ⑦水管线额定工作压力：0.6MPa； ⑧中压泥浆枪管线额定工作压力： 6.4MPa；
海洋石油模块钻机钻井液固控系统设计 摘要】：众所周知，钻井液在整个钻井工程中充当了特别重要的角色，它的地 位极高，钻井液的存在与否，直接影响了钻井工程的进行，如果钻井液的质量没 有得到保证，那么最后钻出来的井的质量也不能得到保证，其次，现在都在注重 石油钻井工程，石油钻井工程的促进可以增加石油的产量，同时如何提高对这些 不可再生资源的挖掘技术也算是一个技术上的难点问题，而对难点问题进行解决 了之后能极大的促进我国石油工业的发展，本文就以目前我国钻井液固控系统的 设计样式为基本内容，浅谈其固控系统的设计要点。 【关键词】：钻井液; 固控系统; 设计要点 随着对石油行业的重视，越来越多的施工团队也明白了石油开采的重要性， 不少施工团队也开始将目光放在钻井技术上，也有很多的技术人员，一直致力于 完善整个固控系统，目的也是为了让钻井工程完成得更加方便，钻井技术越高超，在未来所花时间越少，也就能提高工程的完成效率，这都是整个固控系统完善之 后的好处。但是重点的问题就在于如何设计该系统，该系统的首要设计要求就是 与当前固控工艺相结合，而且同时我国预算也有限，在进行固控系统的完善的前 提是一定要保证资金使用的数额不多，至少不能超过成本的数额，成本是个必 须要进行严格控制的东西，同时也不能委屈了机器的更新 换代，一定要保证在有限的经济成本下，还能设计出功能高超的固控系统。以下，便是对固控系统的设计要点进行的分析和归纳。 1 固控系统的布局 总体来说，固控系统就要为钻井工程服务，在这当中，固相控制工作在整个 工程中起领导作用，而且固控系统本身也安装有相应的固控设备，就是为了更好 地让固控系统发挥出相应的能力，而且固控系统也可以将固控的能力和钻井的技 术结合在一起，这样最终可以达到一举两得的好效果，钻井工程才会更快并且 更保质量地完成建造工作，另外，在钻井液固控系统进行工作时，也要注意每一 个环节每一个设备的布局，要根据不同环节。 2 钻井液固控系统基本构 主要需要满足的功效，再根据不同设备可以完成的功能对各个设备进行布局 的安排，当前我国的固控系统中，大概要安置沉淀罐，还有负责进行液体调节运 输的中间罐，以及在任何时候都特别有用的吸入罐，还有储备废品的储备罐和其 他需要用到的大型罐体，而既然这些罐体的体积都特别大，所以重点也是需要 调整每个罐体的安置方位，每个罐体在进行安装工作时，都要考虑到外部的尺寸 设计，这样最后系统进行组装后也不会呈现很奇怪的样式，同时固控系统的运转 也不会出现太大的问题，这些都要倚靠布局的合理设计。一般进行固控系统的 设计工序，主要就是要注重各种罐体的尺寸，因为安装尺寸可以整个将系统的尺 寸压缩至合适的尺寸，更便于进行固控系统的运转，同时，每个大型的罐体在进 行设计时，尺寸主要为15*3*2.5，而且保证了每个大型罐体的尺寸之后，整个 系统的尺寸就能得到控制，而且进行系统的运输时，保证了罐体的尺寸同时就能 合理地控制运输系统的尺寸，也能够起到事倍功半的好效果，特别是尺寸便于运输，则日常的基本的运输功能就能得到保障，同时也能够让固控系统使用起来更 加方便。 3设计目的
1.泥页岩抑制剂（小阳离子）抑制岩屑分散的机理主要有以下几个方面： 一是小阳离子是阳离子型表面活性剂，靠静电作用可吸附在岩屑表面，另外与岩屑层间可交换阳离子发生离子交换作用也可进人岩屑晶层间。表面吸附的小阳离子的疏水基形成疏水层，阻止水分子进入岩屑粒子内部，层间吸附的小阳离子靠静电作用拉紧层片，抑制岩屑水化膨胀和分散。 二是小阳离子所带的正电荷可中和岩屑带的负电荷，削弱岩屑粒子间的静电排斥作用，从而降低岩屑的分散趋势。 用小阳离子作抑制剂比用KCl还有一些优越之处。其一是吸附了小阳离子的钻屑表面具有一定的疏水性，不易粘附在亲水性的钻头、钻铤和钻杆表面，具有明显的防泥包作用；其二是小阳离子具有一定的杀菌作用，可有效地防止某些处理剂如淀粉类的生物降解；其三是小阳离子不会明显影响钻井液的矿化度，具有不影响测井解释和减弱钻具在井下的电化学腐蚀等优点。 2.絮凝剂（大阳离子）的作用机理 大阳离子的主要作用是絮凝钻屑，清除无用固相，保持聚合物钻井液的低固相。 因为对岩屑的包被吸附作用和负电性降低作用。 大阳离子带有阳离子基团，靠静电作用吸附在钻屑上，吸附力较强，相对分子量较大，分子链足够长，桥联作用较好； 大阳离子可降低钻屑的负电性，减小粒子间的静电排斥作用，形成密实絮凝体，絮凝效果优于阴离子聚合物。 3.钻井液的功能：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；传递水动力。 4.膨润土在淡水钻井液中的作用有哪些？增加粘度和切力，提高井眼净化能力；形成低渗透率的致密泥饼，降低滤失量；对于胶结不良的地层，可改善井眼的稳定性；防止井漏。 5.不同的交换性阳离子引起水化程度不同的原因是： 粘土单元晶层间存在两种力：一是晶层间阳离子水化产生的膨胀力和带负电荷的晶层之间的斥力；另一种是粘土单元晶层-层间阳离子-粘土单元晶层之间的静电引力。如果粘土单元晶层-层间阳离子-粘土单元晶层之间的静电引力大于晶层间的斥力，粘土就只能发生晶格膨胀。如果晶层之间的产生的斥力大到足以破坏单元晶层-层间阳离子-粘土单元晶层之间的静电引力，黏土便发生渗透膨胀，形成扩散双电层，双电层斥力使单元晶层分离开。 6.试举例说明无机处理剂在钻井液中的作用机理A、离子交换吸附主要是粘土颗粒表面的Na+与Ca2+之间的交换。通过Na+浓度的增加，使之能够与钙蒙脱土颗粒表面的Ca2+发生交换，从而使粘土的水化和造浆性能提高，分散成更小的颗粒，表现为钻井液的粘度、切力升高，滤失量降低；B、调控钻井液的pH值向钻井液中加入Na2CO3，NaOH等，提高pH，提高黏土水化分散能力。C、沉淀作用如果有过多的Ca2+或Mg2+侵入钻井液，将会削弱粘土的水化和分散能力，破坏钻井液的性能。此时，可先加入适量烧碱除去Mg2+，然后用适量纯碱除去Ca2+。D、络合作用在受到钙侵的钻井液中加入足量的六偏磷酸钠，则可通过络合反应除去Ca2+。E、与有机处理剂生成可溶性盐通过加入适量烧碱才使之转化为可溶性盐，如单宁酸钠和腐植酸钠，才能充分发挥其效能。这也是钻井液应始终保持碱性环境的一个重要原因。F、抑制溶解的作用在钻遇岩盐和石膏地层时，常使用盐水钻井液和石膏处理的钻井液；其目的是为了抑制和防止上述可溶性岩层的溶解，使井径保持规则。 7.聚合物钻井液的优点固相含量低，且亚微米粒子 所占比例也低；具有良好的流变性，主要变现为较强的 剪切稀释性和适宜的流型；机械钻速高；稳定井壁能力 强，井径比较规则；对油气层的损害小，有利于发现和 保护产层；可防止井漏的发生；钻井成本低 8.简述影响钻井液静滤失量的因素静滤失方程：滤失 量V f与渗滤时间t的平方根成正比，与渗滤压差△p的 平方根成正比；与滤液粘度μ的平方根成反比，与固体 含量因素（f sc／f sm-1）成正比，与泥饼的渗透率K的平 方根成正比。同时，随温度的升高，V f也逐渐增大。 9.举例说明钻井液页岩抑制剂的作用机理磺化沥青：由于磺化沥青含有磺酸基，水化作用很强，当吸附在页岩界面上时，可阻止页岩颗粒的水化分散起到防塌作用。同时，不溶于水的部分又能填充孔喉和裂缝起到封堵作用，并可覆盖在页岩界面，改善泥饼质量。但随着温度的升高，磺化沥青的封堵能力会有所下降。
钻井液的固相及其含量的控制 舒儒宏 (渤海钻探钻井技术服务公司泥浆公司) 摘要钻井液的固相含量是指单位体积钻井液中固相物质的质量。钻井液的固相控制，就是使用一切可以利用的手段，最经济地、最大限度的清除在钻井液中的钻屑，目的是维护钻井液性能，减少钻井事故，提高钻速，降低成本。认识钻井液的固相类型、掌握它在钻井液中作用及对它的要求、控制方法等，对今后的工作意义重大。 关键词类型作用要求方法 钻井液中的固相，包括人为加入的粘土和加重材料以及钻屑。前两者是钻井液的主要成分，使钻井液具有所需要的性能，后者属于有害成分，使钻井液的性能变坏，如果钻井液中的钻屑过多，将会引起一系列问题。例如：钻井液密度升高，粘切增大，泥饼变厚，会加剧设备的磨损，会影响固井质量，影响测井，损害油气层；也可能引起卡钻，、井漏等井下复杂情况；还会使钻速降低，钻井液维护处理费用增加和钻井总成本增加等。可见，搞好钻井液固相含量的控制，维持有用的固相含量，清除钻屑，对于保证钻井工艺的顺利进行，对于提高钻速和降低成本都是至关重要的。如果将钻井液中的有害固相控制在适当的范围，可以有以下几方面的好处：降低钻井的扭矩和摩阻；减小抽吸压力和压力激动；减小压差卡钻的可能性；减小测井工具的阻卡；可以改善下套管的条件；提高固井质量；延长钻头寿命；减轻设备磨损；增强井眼稳定性；提高钻速；降低钻井液和钻井成本等11方面。 一、钻井液中固相的类型 1、按照作用可分为 (1)有用固相：例如粘土和加重材料以及非水溶性或油溶性的化学处理剂。 (2)有害固相：例如钻屑、劣质土和砂粒等。 2、按照尺寸大小 (1)砂：不能通过200目筛网，即大于74微米的固体。 (2)淤泥：即2--74微米的固体。 (3)粘土：即小于2微米的固体。 各种颗粒尺寸的API标记法及其在钻井液中的含量 3、按照固体的密度可分为 (1)低密度固体，即密度小于2.7的固体，如粘土和钻屑。 (2)高密度固体，即密度大于4.2的固体，也就是平时说的加重剂。
固控系统 泥浆的作用： 冷却钻头，携带钻屑，平衡地层压力，防止井塌，井涌，等 固控系统的作用： 去除钻屑，保证泥浆性能。 固控系统的配置： 固控系统根据钻井的深度来决定选用的设备，同等井深在不同的地域设备的选择也不同，但不会相差很大。一般我们回根据钻机的型号选配，从ZJ20-ZJ90，通常情况下，ZJ30钻机一下只需要3级固控设备，即：钻井液振动筛，除砂器，除泥器； ZJ30以上是5级净化设备：钻井液振动筛，真空除气器，除砂器，除泥器，钻井液离心机。其中泥浆罐最为载体是必不可少的，常用的泥浆罐规格有：95000x2300x2100mm 125000x2400x2300mm，泥浆罐的数量根据钻井泥浆的总容积计算，选择合适的数量以及尺寸。20钻机泥浆总容积大概是：120m330钻机：240m340钻机：260m350钻机：320m 370钻机：420m390钻机：540m3需要处理的循环泥浆量大约是总容积的65%。各级固控设备的处理量选择满足循环泥浆量或稍大即可。 固控系统的配备的一个原则基本就是这些，具体的则根据钻机型号，或者客户的要求灵活选择。 固控系统中主要设备永远不变，即5级净化设备，振动筛，真空除气器，除砂器，除泥器，离心机。设备的选择则根据不同的钻机灵活选配，其余辅助设备也不可缺少，除砂器，除泥器必须由砂泵一对一提供动力，离心机可选用液下渣浆泵或螺杆泵供浆。泥浆罐初振动筛仓，除气仓外必须有搅拌器（原则，宁大勿小）。有搅拌器的地方必须带泥浆枪，泥浆枪可以冲洗罐的死角以及辅助搅拌器启动。另外固控系统中的射流混浆装置也是不可少的。射流混浆装置可以作为一个单独个体存在，也可以直接与混浆罐的尾端连接在一起。由管汇连接。 固控系统流程描述： 泥浆罐的容积高度需要减去底座和罐面方管高度300mm底座一般是由20#工字钢或H型钢与方管焊接组成，铺设8-10m钢板，罐面焊接100mm方管作为各级固控设备的支撑，并铺设花纹板。侧板一般由6-8mm钢板压瓦楞焊接。 固控系统中的1号罐叫沉沙罐/振动筛罐等，一般分为2-3个仓（补给仓，振动筛斜仓，除气仓）补给仓在罐体的最前端，作为更换钻杆时由补给泵（砂泵）提供动力进行补给，补给泵安装在斜仓下面，泥浆进入振动筛，经过处理流入斜仓，通过沉淀溢流到除气仓，真空除气器是利用真空泵将罐体内抽成真空，造成负压，泥浆被吸入罐体内,然后经处理，将泥浆中的气体进一步分离。液相通过管线流入下一个泥浆罐中的除砂器。
钻井液功能 来源：本站作者：qingshan731888日期：2010-4-14 8:26:26浏览次数：1139 1．钻井液的组成是什么？ 钻井波是由液相，固相和化学处理剂组成。液相可以是水（淡水、咸水）、油（原油、柴油）或乳状液（油包水和水包油）固相包括有用固相（造浆土和加重材料）和无用固相（钻屑）。化学处理剂包括无机、有机及高分子化合物。 2．钻井液的作用有哪些？ （1）清除井底岩屑，并携带至地面。 （2）冷却，润滑钻头和钻具，给地层以冲击力，加快破碎岩石速度。 （3）悬浮岩屑。 （4）平衡地层压力，防上井喷、井漏、井塌和卡钻等事故。 （5）形成低渗透性泥饼巩固井壁。 （6）涡轮钻具的井底动力液。 （7）控制腐蚀。 （8）承受部分钻柱和套管的重量． （9）帮助录井。 （10）减少油气层伤害。 3．何谓粘土的扩散双电层？它是怎样形成的？ 由于黏土表面带负电行，在钻井液中形成一个负由场，粘枯上周围就吸引与粘土所带负电荷数相同的带正电的离子。其中一部分正电离子吸附在粘土颗粒表面上，形成紧密层（吸附层），其余的正离子则扩散分布在溶液中，称为扩散层。这种分布模型称为扩散双电层。 在淡水中的扩散双电层是由粘土晶层中的可交换阳离子电离、扩散而形成的。 4．何谓粘土的ξ电位？ 粘土的ξ电位是指由粘土颗粒所具有的负电荷与紧密层（吸附层）中的阳离子相抵消后的剩余电位，通常为负值。它是粘土颗粒在体系中运动时所具有的实际电位，又称电动电位。 5．粘土矿物有几种基本种类？粘土矿物的两种基本构造单位是什么？ 常见的粘土矿物有：高岭石、蒙脱石、伊利石、绿泥石、伊蒙混层、绿蒙混层、凹凸棒石和海泡石等。 粘土矿物的两种基本构造单位为硅一氧四面体和铝一氧八面体 6．什么是粘土的水化作用？什么是胶体体系？ 粘土的水化是指水分子被粘土表面及其所带阳离子极化后定向排列而形成水化膜的作用。它包括表面水化（主要由粘土表面吸附产生）和渗透水化（主要由吸附阳离子在表面和本体浓度差产生）两种。 胶体体系一般是指分散相的粒径在1nm~1μm范围的体系。 7．粘土的阳离子交换容量（CEC）的含义是什么？ CEC是指分散介质在PH=7时，每100g粘土能交换下来的阳离子的毫克当量数（按1价阳离子定义）。