常用钻井液离心机存在的问题及解决办法

常用钻井液离心机存在的问题及解决办法

张鑫

大庆油田钻探工程公司机械修理厂钻修分厂 163712

摘要：以下本文先阐明了钻井液离心机这种设备的主要概述与原理，进而对这种设备在应用过程中出现的排渣问题展开详细分析，最后针对问题提出较为有效的解决措施，旨在为应用钻井液离心机时出现的问题提供参考依据。

关键词：钻井液离心机；存在的问题；解决措施

如今在钻井施工中钻井液的实际应用较为广泛，这主要是钻井液能够为钻井施工起到很大的保障作用，不仅能够对钻井过程中的安全与质量造成影响，还能够促进钻井施工的实际效率。而离心机则是控制钻井液的主要设施，能够对钻井液中固体的实际含量展开掌控，还能够对钻井液的整体性能起到改良作用。如今钻井液离心机在我国青岛、山西以及河北等多个地区都开始应用，但通过实际应用也发觉其中存在的主要问题，以下主要对这些问题进行详细分析。

1. 钻井液离心机的主要概述与原理

1. 主要概述

钻井液离心机这种设备关键作用就是分离固液，充分利用自身所具备的分离作用，将钻井液之中的悬浮物展开有效分离，即便是其中粒度很小的固体也能够有效清除，并在减少泥浆固体的实际含量同时，确保钻井液的整体性能，可以将6微米之上的颗粒全部清除，从而在真正意义上满足钻井施工在各种情况下的实际需求^【1】。如果按照工作原理对钻井液离心机进行分类的话，可以分成螺旋沉降类与转筒类，第一种属于通过沉降法进行分离的钻井液离心机，这种设备的应用范围较为广泛，通常都会应用在容易被颗粒堵住，或小粒度的流失较多的情况下。第二种是在内部具有很多筛孔，当装入固体时会在其中转动，这时粒度较大的固体就会进入到内部之中，再通过阻流嘴所排除。

2. 工作原理

当钻井液被离心机设备中的进出料口、推动器，推入到转鼓之中时，转鼓和推动器就会因为电机的驱动而保持在固定转速下展开旋转。再通过离心机的主要作用，固相沉积中的大粒度就会在转鼓之中变成沉渣层，这时和转鼓转速相同的推动器就会把转鼓之中的沉积颗粒全部刮出，并把这些颗粒全部推送到转鼓的末端处，这时这些沉积颗粒就会通过排渣口被彻底排除。而其中的小粒度就会在转鼓之中变成液流环，最终经过转鼓中的溢流口所流出，从而在真正意义上实现固液的彻底分离^【2】。

2. 钻井液离心机中存在的主要问题

通过大量的调查、离心机售后服务、客户回馈意见等结果，我们发现钻井液离心机在实际运作的过程中主要会出现以下几个方面的问题：

1. 离心机排渣槽存在颗粒堵塞

离心机排渣槽的主要作用在于设备运作的过程中，排出地心岩碎渣颗粒，但在当离心机排渣槽出现颗粒堵塞时，就会造成排渣工作出现问题，同时也会导致正常的排渣运行出现不顺畅或较易堵塞的情况，而导致出现离心机排渣槽颗粒堵塞的主要原因包括：（1）当离心机的进液量出现过高的情况且并未针对该情况进行处理时，就会不断增加离心机排渣槽位置的颗粒数量，最终就会造成堵塞情况的出现；（2）当颗粒出现干燥程度较高时，这时的固相含量也会出现不断上涨的情况，这一因素就会造成颗粒的黏度较高，最终造成颗粒堵塞的情况出现；（3）在设置分离点的过程中，因诸多因素造成分离点的位置设置情况出现不合理，最终就会造成出现颗粒堵塞情况；（4）当排渣槽的角度与宽度设置较小时，就会造成颗粒流通股不畅，最终导致出现堵塞的情况^【3】。

2. 离心机排渣槽存在无颗粒排除

因为离心机排渣槽的主要作用是将打碎的地心岩颗粒输送至外，但在运作的过程中会出现离心机排渣槽无颗粒排除的情况，这一因素就会造成离心机运作出现问题。通常情况下导致离心机排渣槽存在无颗粒排除情况的主要因素，可以分为以下几个方面：（1）当离心机出现超载情况时，就会导致差速器安全离合出现脱开的情况，这时螺旋推进器的旋转运作也会出现暂停，最终就会造成离心机排渣槽出现无颗粒排除的情况；（2）当滚筒内的液池深度较低时，螺旋推进器在干燥区的时间较长，这时固相就会出现干燥的情况，最终就会造成离心机排渣槽出现无颗粒排除的情况；（3）在离心机停止运作时，并未针对转鼓内部进行清理，这时固相颗粒就会出现固化的情况，导致螺旋内部堵塞，最终就会造成离心机排渣槽出现无颗粒排除的情况。

三、钻井液离心机中问题的解决措施
1. 颗粒堵塞的处理措施
在针对离心机排渣槽出现颗粒堵塞情况进行处理时，可以通过以下几个方面来实现：（1）当离心机在运作的过程中，可以通过调整供液泵或打开进浆管阀门的方式来实现，同时还需要适当的调节开启程度，为排渣槽提供些许泥浆，以便可以有效解决颗粒堵塞的情况。同时，还可以为排渣槽输送些许的清水，以便可以帮助排渣槽实现颗粒排除工作；（2）科学调节转鼓与螺旋推进器之间的差转速，从根本上更改螺旋推进器的推料速度，最终实现提高颗粒成本内的含液量；（3）调整离心机转鼓的转速，更改分离因素，促使分离点更加科学与合理，并在运作的过程中及时清理排渣槽周边的颗粒；（4）增加排渣槽的倾斜角度，使其倾斜角度可以达到50°——85°，同时需要增加排渣槽的宽度，最终实现促进排渣工作的顺利进行。

2. 无颗粒排除的处理措施
在针对离心机排渣槽无颗粒排除情况进行处理时，可以通过以下几个方面来实现：（1）当离心机停止运作时，需要哦及时清理滚筒的内部，并将离合器复位，降低进液量；（2）当离心机停止运作的过程中，需要及时调整溢流挡板，从根本上增加滚筒内的液池深度；（3）当离心机停止运作的过程中，需要及时清理排渣槽的内部，并详细记录每个班组的清理情况与数据。

3. 钻井液离心机振荡处理

通常情况钻井液离心机振荡存在异样的主要因素包括：离心机运转不平衡、转鼓内部清理未完善、螺旋推进器分布不均等，其中造成离心机运转不平衡的主要因素在于：转鼓上某点的质量存在偏差，这时就会造成离心机出现较大的偏心力，最终就会产生离心机振荡情况，而针对这一因素就需要及时进行动平衡检验，并制定出科学完善的动平衡检验标准；当转鼓内不清理不完善情况时，其内部的固相颗粒就会在离心机停止运作时出现沉降的情况，同时也会出现固结在转鼓的某一侧，这时在启动离心机时就会出现较大的偏心力，而针对这因素就需要制定出完善的清洗工艺，并在清洗工作结束之后对出闸口进行二次检查；造成螺旋推进器出现分布不均情况的主要因素在于：钻井液黏度过高且流动性较差，这时固相颗粒无法顺利排出，最终就会产生一定情况的偏心力，造成离心机出现振荡情况，而针对这一因素就需要制定出科学完善的擦做方式，并定期对离心机内部进行冲洗，确保螺旋推进器的物料可以顺利排出^【4】。

结束语：综上所述，如今钻井液离心机在实际应用中，经常会出现排渣异常等问题，在以上针对问题的形成原因展开分析后，通过相应措施就能够对问题展开有效解决，这样不仅能够减少设施发生问题故障的几率，还能够大幅度提高钻井液离心机的应用效果。而且还可以在掌控钻井液中固体的实际含量同时，避免钻杆的内壁上会形成泥皮，以免在钻孔内出现坍塌等事故，从而延缓钻井工具的应用寿命，减少钻井施工需要的资金成本，并以此来增加钻井施工的整体质量与效率。

参考文献：

[1]冯美贵, 朱迪斯, 翁炜,等. 钻井液离心机存在的问题及解决措施[J]. 地质装备, 2018, 19(2):10-12.

[2]李一岚, 张晓东, 范哲. 钻井液离心机沉降模型及捕集效率研究[J]. 北京化工大学学报(自然科学版), 2017, 44(1):91-97.

[3]蔡利山, 杨健, 彭琳. 离心机分离固相测定分析方法及其应用[J]. 钻井液与完井液, 2018, 35(06):35-40.

[4]宋全军. 浅谈LW450＊730卧式螺旋卸料沉降离心机的故障分析与处理措施[J]. 当代化工研究, 2017(4):166-167.