现场油基钻井液固相粒度评价新方法

固相颗粒分布对油基钻井液的性能影响较大,因此确定现场钻井液固相颗粒尺寸,对于调控钻井液性能具有重要意义。根据现场油基钻井液经固控设备分离前后的粒度分布数据,建立了固控设备清除效率与固相颗粒粒径分布关系。现场通过钻井液固相含量测定,可知现场固控设备的固控效率,进一步可确定现场钻井液固相颗粒粒径的分布范围。现场井浆固相含量测定表明,固控设备清除效率与固相颗粒粒径分布具有强相关性,相关系数R²可达0.97;经固控设备分离后,现场油基钻井液的固相含量由45.0%降至16.2%,清除效率达0.64。采用上述测试方法测得的固相粒径为12.50μm,在使用激光粒度分布仪得的粒径峰(7.11～12.73μm)范围内,表明该测试方法具有良好的准确性,可用于现场测量钻井液内的固相粒度。     

SY/JQ278-87《钻井液旋流器》标准简介

<正> 众所周知,钻井液旋流器是钻井液固控系统中的主要固控设备之一。按分离固相颗粒大小,旋流器可分为除砂器(分离粒度为74～100μm)、除泥器(分离粒度为25～44μm)和微型旋流器(分离粒度为7～10μm)。旋流器还可与细目振动筛组成钻井液清洁器,用于回收钻井液中的贵重化学液相和重晶石粉。     

国内外钻井液振动筛的发展水平

介绍了国内外钻井液振动筛的概况和几种新型振动筛的特点。指出钻井液振动筛的发展动向是更新固控机理,发展新型固控设备;同时简化现有设备,提高分离效率,改善振动筛的性能,用振动筛—离心机二级固控取代现有多级固控系统。最后提出了关于振动筛分类的建议。     

废弃高密度钻井液固液分离的实验研究

对废弃高密度钻井液进行了稀释沉降和化学絮凝脱水的固液分离实验研究。结果表明，该方法不仅回收了９０％的加重材料（重晶石粉），而且破坏了废钻井液的胶体体系，使其絮凝脱水，实现固液分离，脱水残渣可安全地埋入地下，有效地解决了废钻井液对环境的污染问题。     

北部湾水基钻井液固相控制与重复利用技术

北部湾地区地质条件复杂,钻井难度大,结合北部湾地区钻探的实际情况,通过对影响水基钻井液重复利用因素的分析,对废弃钻井液的粒度分析和性能检测制定了一套成熟的固相控制技术。通过检测废弃钻井液中固相颗粒粒径分布,优化固控设备的搭配和参数配置(尤其是振动筛筛布选择),选择离心机分离能力、布局和台数等,从而提高固相控制效率,达到有效净化废弃钻井液的目的;制定了一套合适的废弃钻井液处理方式:先检测回收的废弃钻井液性能,然后通过固控设备来净化废弃钻井液,合理配制新浆量进行稀释处理废弃钻井液,使钻井液性能满足下一口井或井段的开钻要求,节省了材料成本、人工成本和运输成本。北部湾水基钻井液固相控制与重复利用技术在北部湾地区29口开发井进行了成功应用。      

废弃钻井液固液分离—化学处理技术在长北气田的应用

为了解决废弃钻井液中有毒有害组分含量高导致的严重污染环境和损害人体健康等问题,从减少有毒有害组分和降低其含量出发,将初级固液分离、深度固液分离和化学处理技术结合,形成了废弃钻井液固液分离—化学处理技术。长北气田5口井的现场试验结果表明,试验井的废弃钻井液经过固液分离—化学处理后,钻井液污水、岩屑和泥饼浸出液的各项指标均满足相关排放标准,能够达标排放或循环利用,且处理成本低于常规的固化-净化法。研究结果表明,废弃钻井液固液分离—化学处理技术能够实现废弃钻井液的有效处理。      

钻井液循环系统存在的问题及解决方案

针对现用钻井液地面循环系统存在系统复杂、操作难度大、一些设备寿命短、故障多 ,以及使用时往往达不到固控要求等问题 ,设计出相对简化的钻井液地面循环系统流程 ,提出改进或研制砂泵、钻井泵、水封式旋流分离装置等方案 ,以期简化钻井液循环系统流程 ,提高钻井液循环系统的寿命和固控效果。为了克服现用钻井液井下循环系统较严重影响机械钻速的不足 ,提出在钻头上方加装新型井下固相分离器的解决方案 ,以期较大幅度地提高机械钻速     

PEC钻井液体系固液分离技术实验研究

针对渤海油田渤中地区的PEC钻井液进行了固液分离技术的实验研究,结果表明,降低PEC钻井液的p H值至5~6后,再加入3 000 mg/L的无机絮凝剂PFS,10 mg/L的有机絮凝剂YJX-2,可以实现钻井液的固液分离,脱水率达到63.5%。结合现场离心设备的实际情况,优选离心机转速为3 000 r/min时,可将脱水率提高至65.6%。研究成果对实现PEC钻井液无害化处理的现场施工提供了必要的技术支撑。     

水基钻井液固相分布与控制——以苏里格东部气井为例

为促进钻井现场水基钻井液的精细化控制程度、进一步提升安全高效钻井技术。以苏里格东部两口气井钻探现场的水基钻井液为研究对象，对其在钻进过程中的固相含量变化、固相粒径分布、钻井液含砂量以及固控设备的清除效率等开展了分析研究。结果表明，从延长组至马家沟组的钻进过程中，钻井液固相含量从4%～7%增长至9%～13%，伴随着钻井液密度的上升；粒径大于109μm(140目)的固相从63.05%降至35.5%，粒径小于74μm的固相从3.98%增长至12.73%，且固控设备难以降低其含量；钻井液含砂量控制在0.5%以内；在钻井液体系转化前后，沉砂罐和振动筛清除固相效率最高分别为43.31%～51.47%和45.38%～53.98%，而除砂除泥一体机的清除效率最低为5.31%～11.76%。这为钻井现场的高效固相控制与水基钻井液的精细优化提供了参考与借鉴。     

废钻井液有效成分的再利用

探讨了废钻井液固液分离后再利用的方法,即用经离心机分离后的脱出水与脱出固相再配淡水钻井液、盐水及饱和盐水钻井液。室内实验表明,此方法在技术上是可行的;这种再配的钻井液性能与现场用钻井液和室内按常规方法配制的钻井液性能相近;用脱出固相再配制的钻井液原材料成本只有常规钻井液材料成本的1/6左右。为废钻井液的再利用和解决废钻井液环境污染问题提供了一条可行途径。     

钻井液固控系统优化配置研究

针对油田老式循环固控系统设计不合理、技术性能落后等问题,分析了钻井过程中固相类型、胜利油田的地层特点及当前钻井液固控设备现状,对固控设备流程进行了优化设计,形成了适合胜利油田地层特点的钻井液固控系统优化配置方案。采用新型振动筛可提高钻井液的固相控制能力,减轻循环系统用电功率;钻井液除砂除泥一体机能满足各种条件下钻井液固相控制的要求,减少钻井液排放;高低速离心机串联使用可控制深井加重钻井液的固相,除去较小颗粒有害固相,实现对重晶石的有效回收。现场应用表明,进行钻井液固控系统优化配置后固控效果明显提高。     

钻井液净化用离心机分离因数的选择

通过对钻井液中固相粒度分布、固相颗粒在离心力场中的沉降速度、固相分离所需的最小分离因数，以及分离因数与离心机分离中点的关系等方面的分析，探讨了离心机分离因数的选择。指出钻井液净化用螺旋卸料沉降离心机的主要任务是清除钻井液中2～74μm的无用固相；分离因数Fr是衡量离心机性能特征的一个重要指标，从离心机的维修费用、制造成本和使用寿命等方面综合考虑，在满足工艺的条件下，应尽量选用小的分离因数，即一般应使Fr≤1200；当Fr≤1200时，提高Fr会显著提高离心机的分离效果；Fr＞1200时，提高Fr对分离效果的影响较小。     

国外固定控制技术综述

本文对最近几年国外在钻井液固控领域获得的进展进行了综述，并阐明了组合式钻井液分流器、波形筛网、固相干燥机等设备的特点及发展趋势。     

井下固控装置的研究及应用

在钻井过程中,为保障钻井安全需在钻井液中加入大量固相颗粒,钻井液中固相颗粒对机械钻速的影响较大,研制了一种安装在钻头上方的井下固控装置,该装置通过水力旋流分离原理将钻井液中大部分固相颗粒与钻井液分离并甩入环空区域,使通过钻头的钻井液固相含量大大减少。本装置设计的排固喷嘴有反向喷射作用,可以实现高效清洗井底,提高机械钻速。通过室内分离效果试验确定了装置的锥体角度和最优排量。在胜利油田、胜利海洋钻井进行了现场应用,验证了该装置安装方便,工作可靠,有明显的提速效果,可降低钻井液中的固相含量并有利于提高机械钻速。     

高密度钻井液加重剂回收工艺及装置设计

现有的工艺流程中，一般都没有把钻井液中的加重剂进行回收利用，而是直接排入废渣池，这就造成了大量的经济损失和资源浪费。在现有固控系统的基础上，设计了一种高密度钻井液加重剂的回收工艺，采用双离心机分离回收系统。通过改进高密度钻井液加重剂回收工艺，使现有的固控系统能够更好地处理钻井液。该工艺可回收大部分的加重剂，并将其循环利用，而且还可以清除进入循环系统中的有害固相。为达到最佳分离效果，所有新增装置能快捷地与原有系统的装置配合，通过变频器对离心机进行变频调速，使离心机在处理不同密度的钻井液时，能够适时调整到合适的转速，从而使该工艺得到更大范围的应用。     

新型钻屑分离装置

美国Derrick设备公司生产了一种新型钻屑分离装置，该装置可除去钻井液中的水化粘土和大钻屑，具有强大的去固相能力。通常，用任何类型的振动运动来清除这类固相都很困难。因此，在其下行达到钻井液振动筛前，将其清除是很有必要的。该装置使用钻井液振动筛的极细孔筛，使钻井液有较好的稀释度。它采用变速传送系统，不用振动而清除固相。可通过增大载荷或泵速，精确控制固相的输送速度。它的倾斜合成传送带，具有可在5、10、20和30目间可变的筛孔尺寸，以控制钻屑干度和输送能力。它的旁通不存在胶粘粘土和胶泥液体，直接转移到下级振动筛中。它的刷子可反转，可在无须向系统中加水的情况下，有效地清洗胶带。     

海洋平台钻井液固控系统优化设计

本文以海洋平台7000m钻机为例,通过合理配置钻井液固控设备,优化钻井液固控流程,满足了钻井工艺流程的需求,在不增加固控设备的前提下,提高了钻井液的处理效率,各设备匹配达到最佳效果。     

实用欠平衡钻井钻井液技术

欠平衡钻井钻井液技术是实现欠平衡钻井成败的关键技术之一。针对中国石化新星公司近几年在不同地区施工的30余口欠平衡井所用不同类型的钻井液体系，介绍了低固相聚磺钻井液、无固相盐水聚合物钻井液、低密度乳化柴油钻井液3种钻井液的室内性能评价结果以及现场应用情况，并在此基础上总结分析了各钻井液体系所适用的地层以及其优缺点。无固相盐水聚合物钻井液现场配制简单．成本低廉，特别适用常压碳酸盐岩储层的欠平衡钻井施工，但抗温能力较低．有待于进一步研究；低固相聚磺钻井液是成熟的钻井液体系，适用于水平井以及砂泥岩地层的欠平衡钻井施工；低密度乳化柴油钻井液适用于低压气体欠平衡钻井，但井场安全要求高．成本也相对较高，对油层实施欠平衡钻井，会影响原油的分离，需进一步研究。     

ZYG320型钻井液固控系统的开发与研制

华北石油管理局第一机械厂开发研制的ＺＹＧ３２０型钻井液固控系统由６个罐体和１套混合房组成，整个循环系统配置五级净化设备，可根据钻井作业的需要实现对钻井液的１～５级净化。系统总有效容积２４０ｍ３，钻井液最大处理量３６０ｍ３／ｈ，具有足够的钻井液储备功能，可满足钻深井和大流量补充钻井液的需要；系统内每一罐体单元不仅设备、技术先进，而且实现了模块化，具有很强的适应性，便于搬迁。这种钻井液固控系统已有１０多套在大庆、辽河和四川油田应用，并且出口到印度尼西亚，获得很高评价。     

冀东油田固相控制技术优化

冀东油田各区块的目的层位和所用钻井液各不相同,井深和井型也有较大差异,在实际钻井过程中均存在固相含量和膨润土含量偏高,导致钻井液增稠、钻速降低、钻具黏卡、测井阻卡等问题的出现。通过调研油田各区块钻井液固相、膨润土含量和固控设备配套及使用现状,分析了各区块地层特性、钻井液体系和固相控制配备、使用等因素对钻井液固相控制的影响,制定了针对性的固相控制工艺技术,主要包括确定了各区块固相含量和膨润土含量控制指标,钻井液的配制及转换、钻进中固相含量控制和固控设备使用规范。通过在高尚堡区块7口井中的对比应用,发现G76-65和G76-61井在钻井液配制、大分子处理剂加入和固控设备使用方面严格执行固相控制技术,钻井液性能良好,测井一次成功。实践证明,该套技术的推广应用有利于油田钻井施工提速、提效、提质。