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离心式泥浆净化一体机在钻井生产中的应用

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成果主要完成人

周德超、张 川、张 宏、任宏彪、孙文琪、李永庆、王炳洋、陈大彬、朱振江、张相松、赵立国、刘 航

项目概况

研发制造了可单机驱动扭矩8000N.M的差速器,实现最大粒径105um固相颗粒的分离能力,覆盖并超过除砂清洁器、除泥清洁器钻井液净化能力;优化转鼓、推进器的D3直径和长径比制造参数,一次性有效分离效率高,在有效分离10um以上有害固相颗粒的同时,回收重晶石粉等贵重泥浆药品,优化转鼓锥筒角度参数,不受钻井液密度,粘度,固相粒径、含量制约,解决了高粘度,大颗粒固相,高含沙量钻井液造成的转鼓和推进器的泥包堵料难题;能耗低,离心式除砂除泥一体机总功率62.5KW,传统水力除砂、除泥清洁器总功率110KW以上,节能降耗;差、转速无极调整,可小能耗低速运行,用后免清洗,降低操作人员劳动强度;维护成本低,使用寿命长,无传统除砂、除泥清洁器筛网,大、小椎体,旋流体等易耗配件;提高钻井时效,节约施工工期;无传统水力沉砂、除泥清洁器清洗筛网工序(冬季施工时清洗筛网难度大,耗时长,大量清水进入循环罐稀释钻井液),稳定钻井液参数,减少钻井液使用量,降低钻井液无害化处理总量,解决传统除砂、除泥清洁器配套卧式砂泵盘根易泄露钻井液顽疾,清洁环保,减少操作人员工作量。 解决钻井生产过程中环保难题,2018年底,更加严格的环境保护和耕地保护法规,严格控制钻井施工现场地表土壤挖掘面积,禁止沉砂罐下挖掘土方下沉地表以下使用,完井后废弃钻井液及罐内沉砂无法直接排入沉砂罐,增加了完井后清理循环罐的人工成本和时间成本。为解决以上生产难题,试验小组将1#循环罐罐锥仓进行了改造,改造后的锥仓上布置1台7.5KW钻井液搅拌器,1台7.5KW立式供液泵,将振动筛处理过的钻井液即时搅拌,并提升给离心式泥浆净化一体机进行二级处理,改进了锥仓内钻井液固相颗粒自然沉降的被动净化方式,与预除气仓罐布置的供液泵同时供给离心式泥浆净化一体机进行循环处理,进一步降低钻井液固相含量。全钻井生产过程中,1#循环罐锥仓内基本没有沉砂,完井后其它罐仓内只在角落处堆积少量沉砂。解决了安全环保施工“清罐难”的问题,不需要再投入大量人力和物力进行清罐作业。原来完井清罐一次3名工人需要6—10小时,冬季时3名工人需要15小时以上。40021钻井队于2019年底部署到川渝地区施工,该地区地质结构复杂,对钻井液的性能要求更高,配套的离心式泥浆净化一体机稳定钻井液技术参数提供了可靠保障,受到甲方高度好评。离心式泥浆净化一体机具有优异钻井液分离能力,节能降耗,降低操作人员劳动强度,环境友好,攻克了传统水力除砂、除泥清洁器在钻井生产中存在的短板。