固控設備越來越受到重視

發布日期：2017-09-20 作者：點擊：

鉆井技術的發展，主要依賴于固控設備。機械固相控制是維護保證鉆井泥漿良好性能的重要環節，也是常規鉆井技術的組成部分之一。

在鉆井泥漿中，對泥漿性能和機械鉆速等指標影響較大的固相顆粒尺寸多在15微米以上，它占固相總量的70%左右。人們力求通過較有效的機械設備隨時予以清除。隨著鉆井技術的發展，對泥漿性能的要求越來越高。實踐證明，通過對泥漿固相的控制來改善泥漿性能的技術，已發展為一項與穩定井內情況和提高鉆井速度密切相關的重要的鉆井泥漿輔助工藝。要想為鉆井提供優質泥漿，需有一套完善的、適用的泥漿凈化設備，這是維持鉆井泥漿優良性能的保證。

鉆井液中的固相泥漿中的固相按其作用可分為兩類：一類是有用固相，如膨潤土、化學處理劑、重晶石粉等。另一類是無用固相，如鉆屑、劣質膨潤土、砂粒等。

所謂鉆井液固相控制，就是要消除有害固相，保存有用固相，以滿足鉆井工藝對鉆井液性能的要求。通常，將鉆井液固相控制簡稱為固控。

固控的重要性正在受到重視，它已成為直接影響安全、優質、高效鉆井和保護油氣層的重要因素。固控是實現優化鉆井的重要手段之一。搞好固控就能為科學鉆井提供必要的條件。正確地進行固相控制可以保護油氣層，降低鉆井扭矩和摩阻，降低環空抽吸的壓力波動，降低壓差卡鉆的可能性，提高鉆井速度，延長鉆頭壽命，減輕設備、管材的磨損，提高鉆井液循環系統易損件的壽命，增加井眼的穩定性改善下套管條件，減輕環境污染，降低鉆井液費用等。現場統計數據表明，在低密度范圍內，鉆井液中固相含量每減少1%(相當于鉆井液密度下降0.01)，一般在軟地層機械鉆速可提高8%左右。可見搞好固控所獲得的效益是十分顯著的。

泥漿中過量無用固相的存在是破壞鉆井液性能、降低鉆速并導致各種井下復雜情況的最大隱患。人們在長期實踐和不斷研究中，總結出泥漿中過高的無用固相會給鉆井工作帶來以下幾點不利影響。

泥漿固相含量高，比重變大，井底壓差增大，提高了液柱對巖石的壓持效應不利于孔底碎巖。泥漿固相含量高，攜帶鉆屑能力減弱，大量較大顆粒鉆屑無法及時排出孔外，造成鉆頭重復破碎巖屑，并因此增大鉆具磨損，進而影響鉆進速度。

鉆井過程中，泥漿的失水量與固相顆粒含量會直接影響其在孔壁形成泥餅的質量。鉆井液失水量小泥餅薄而韌，護壁良好，是我們追求的目標。固相含量過高，泥漿失水量增大，導致泥頁巖地層吸水，水化膨脹，孔壁失穩，造成提下鉆不暢，誘發孔內事故。另外，泥餅過厚而且松散還會因增大了鉆具與井壁的接觸面而易引發粘附卡鉆事故。

固相含量越大，對循環系統的機械磨損就越大。泥漿中過多會加速泥漿泵缸套、活塞的磨損，進而增加維修時間并導致鉆井效率的降低。固相含量過高，還會導致鉆桿內壁結垢現象，影響內管的打撈并被迫提鉆處理結垢鉆桿而中斷正常工作程序，鉆探效率也將因輔助作業的用時大量增加而顯著降低。

在鉆井過程中，由于鉆屑不斷進入泥漿中，若不及時清除，會使泥漿的性能發生變化。當泥漿含砂量大于4%時，則視其為廢漿需排放換用新漿。大部分泥漿是屬于堿性溶液，隨意排放不僅會破壞植被，還會造成土壤堿化，影響植被再生。另外，泥漿中還有一些添加劑使泥漿顏色變為黑，大量排放會造成對環境的視覺污染。

降低固相含量的方法

目前，有四種常用的降低泥漿中固相含量的方法。第一種是用清水稀釋鉆井液。第二種是用清水和性能合格的新泥漿來替換井內泥漿。這兩種方法是同時進行的。第三種是利用固體的重力，讓固體在沉砂池中自己沉落分離。第四種是用機械凈化法。