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鉆井液除砂器現場應用實踐與優化
在油氣鉆井作業中,鉆井液的性能穩定直接決定著鉆井效率與井下安全。鉆井液除砂器作為關鍵固控設備,承擔著清除鉆井液中有害固相顆粒(尤其是粒徑 0.074-0.5mm 砂粒)的重要任務,其現場應用效果對降低鉆井成本、保護鉆井設備具有重要意義。
鉆井液除砂器基于離心分離原理工作,現場應用時需先完成設備安裝調試。安裝階段需確保除砂器與鉆井液循環系統的管路對接密封,避免漏液;同時調整設備水平度,保證旋流器椎體垂直,這是保障分離效率的基礎。調試過程中,需重點檢查進料泵壓力,通常將入口壓力控制在 0.2-0.3MPa,此時旋流器內形成穩定的螺旋流場,砂粒在離心力作用下沿椎體壁沉降,通過底流口排出,凈化后的鉆井液則從溢流口返回循環系統。
現場操作中,除砂器的運行參數監控至關重要。當鉆井液含砂量較高時(如鉆遇砂巖層段),需適當提高進料流量,但需避免超過設備額定處理量,防止出現 “跑砂” 現象。操作人員每小時需檢測一次底流與溢流的含砂量,若發現溢流口含砂量超標,應及時排查原因:若因進料壓力過低,需調整泵排量;若因旋流器噴嘴磨損,需立即更換配件。某油田鉆井現場曾因噴嘴磨損導致除砂效率下降 30%,更換噴嘴后含砂量快速降至 0.5% 以下,恢復正常鉆井節奏。
除砂器的現場應用還需注重設備維護與工藝優化。日常維護中,需定期清理底流口積砂,防止堵塞;每周檢查旋流器內壁磨損情況,對磨損超過 1mm 的部件及時更換,避免砂粒對設備造成二次損壞。在工藝優化方面,針對不同鉆井液類型需調整運行參數:水基鉆井液可適當提高進料壓力,油基鉆井液則需控制溫度在 50℃以下,防止鉆井液性能受溫度影響。
實踐表明,高效的除砂器應用可帶來顯著效益。某深井鉆井項目通過優化除砂器操作,將鉆井液含砂量穩定控制在 0.3% 以內,鉆井泵缸套使用壽命延長 50%,單井鉆井成本降低 8%。這充分證明,科學的除砂器現場應用是保障鉆井作業高效、安全、經濟的關鍵環節,值得在油氣鉆井領域進一步推廣與優化。