隨著石油勘探工業(yè)的發(fā)展，鉆井深度不斷增加，鉆遇地層日益復(fù)雜，深井、超深井、水平井、欠平衡井等特殊井越來越多，對(duì)鉆井液固控系統(tǒng)提出了更高的要求。近年來，固控系統(tǒng)從鉆井液循環(huán)罐到固控設(shè)備，技術(shù)上都有了較大改進(jìn)，工藝流程趨向合理。但固控系統(tǒng)的配套中仍存在不少誤區(qū)。如鉆井液循環(huán)罐的有效容積要足夠容納鉆井過程中鉆井液的最大循環(huán)量，并有足夠的儲(chǔ)備能力。同時(shí)具備隨時(shí)參與循環(huán)和緊急情況下壓井的能力。近幾年來，隨著海外市場(chǎng)的不斷拓展和鉆井工藝對(duì)鉆井液固控系統(tǒng)要求的提高，鉆井液循環(huán)罐存在盲目擴(kuò)大容積的現(xiàn)象。
固控系統(tǒng)的容積過大，造成鉆機(jī)搬遷成本和鉆井液成本的增加。因此，合理的容積是用戶追求的目標(biāo)。根據(jù)多年鉆井實(shí)踐，計(jì)算鉆井液固控系統(tǒng)的有效容積，通常采用完鉆井眼容積計(jì)算法或完井套管容積計(jì)算法。這兩種計(jì)算方法結(jié)果相近。
完鉆井眼容積法以完鉆起鉆后灌滿井眼所需要的鉆井液的容積作為鉆井液系統(tǒng)所需要的最小容積。該方法假設(shè)未使用泥漿收集裝置，且鉆具內(nèi)所有鉆井液均已流失。
1套固控系統(tǒng)中單個(gè)罐體的尺寸和循環(huán)罐的數(shù)量一般根據(jù)井架底座的高度、當(dāng)?shù)剡\(yùn)輸條件、鉆機(jī)所需要的有效容積等因素決定。循環(huán)罐面要有足夠的空間擺放固控設(shè)備、攪拌器和鉆機(jī)傳輸泵。另外還要考慮設(shè)置連接管線、泥漿槽、附件、泵吸入及排除管線、水管線和其它設(shè)備的空間。各倉的容積主要根據(jù)鉆井液振動(dòng)篩、鉆井液除砂器、除泥器、鉆井液離心機(jī)等固控設(shè)備及其它輔助設(shè)備的安裝空間來確定。
一、設(shè)計(jì)原則及依據(jù)
1、設(shè)計(jì)滿足鉆井工藝技術(shù)要求。
2、符合“先進(jìn)、可靠、安全、方便、經(jīng)濟(jì)”的原則。
3、符合“HSE”標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)要求。
4、布局合理，符合公路、鐵路運(yùn)輸要求。
二、基本參數(shù)
1、鉆井液循環(huán)罐數(shù)量：6個(gè)（含1個(gè)錐形沉砂罐）
2、罐基本尺寸：9000×2600×2350mm（含底座高250mm）
3、總?cè)莘e：0m3
4、鉆井液循環(huán)罐有效容積：280m3
5、固控設(shè)備處理量：≥50L/s
6、泥漿泵吸入管線口徑：DN300
7、泥漿泵吸入口中心高度：662mm
8、灌注泵、加重泵、剪切泵、砂泵、吸入管線中心高度：500mm
9、攪拌器葉輪直徑及下緣離罐底高度：
三、配套范圍
1、井口返出鉆井液溢流口至泥漿泵吸入法蘭口之間所有配套件，7個(gè)鉆井液凈化循環(huán)罐（含底座），1幢鉆井液材料房、1臺(tái)鉆井液材料補(bǔ)給泵。
2、固控設(shè)備：攪拌器：15KW10臺(tái)、7.5KW5臺(tái)、2.2KW1臺(tái)、55KW砂泵2臺(tái)、振動(dòng)篩3臺(tái)、75KW加重泵2臺(tái)（含加重漏斗及管線）、55KW剪切泵1臺(tái)，45KW灌注泵2臺(tái)、40方離心機(jī)1臺(tái)、除砂器1臺(tái)、除泥器1臺(tái)、除氣器1臺(tái)、泥漿槍15套。
3、連接管線：泥漿泵吸入口至鉆井液罐管線、泥漿泵吸入濾清器、加重泵吸入濾清器、井口溢流管口至振動(dòng)篩入口管線、補(bǔ)給泵至井口的管線等固控設(shè)備的連接管線。
4、其它附件：人行走道、梯子、欄桿等。
四、井場(chǎng)布置及參數(shù)尺寸
1、整套固控罐布置與甲方提供的井場(chǎng)基礎(chǔ)布置圖相符。
2、固控系統(tǒng)布置方式：1號(hào)罐（三角罐）、2號(hào)、3號(hào)罐與4號(hào)罐首尾相接，一字排列，罐間距800mm。5號(hào)、6號(hào)、7號(hào)罐與4號(hào)罐并列，相互平行排列，罐間距1000mm。
3、罐體尺寸：11000×3000×2100mm。
4、主要設(shè)備布置
罐上布置2臺(tái)振動(dòng)篩，除砂器1臺(tái)、除泥器1臺(tái)、40m3離心機(jī)1臺(tái)、除砂泵2臺(tái)、剪切裝置1套、加重裝置1套、除氣器1臺(tái)、補(bǔ)給泵1臺(tái)，配置灌注泵2臺(tái)。
5、1號(hào)罐（三角罐）至4號(hào)罐罐邊走道為40mm寬、5mm厚的格子?xùn)配佂ā?號(hào)至7號(hào)罐間用6mm厚菱形鋼板鋪路。
6、設(shè)置上罐梯子4個(gè)，梯子踏板為鋼格子?xùn)拧?/div>
7、1號(hào)至4號(hào)罐間采用U型槽連接，4號(hào)至7號(hào)罐間用12″管子絲扣由壬連接。
8、整套工藝流程充分滿足鉆井工藝需要。
9、整套罐充分考慮了拆卸、安裝和運(yùn)輸方便。
10、2號(hào)至7號(hào)罐內(nèi)設(shè)置加熱管線，并留有1″進(jìn)、出接口。
五、其它
1、罐面設(shè)備布置合理、整齊，并在適當(dāng)?shù)奈恢迷O(shè)置梯子。
2、加寬臺(tái)從1號(hào)罐至4號(hào)罐全部鋪通，無任何障礙，采用格子?xùn)沤Y(jié)構(gòu)，搬家時(shí)旋轉(zhuǎn)至罐側(cè)固定。
3、欄桿采用40mm×40 mm方管制作，符合HSE要求。
4、固控系統(tǒng)與防爆電路可由我廠全部完成，如由另外廠家制作，將統(tǒng)一協(xié)調(diào)，預(yù)埋件安裝完成后噴漆。
5、表面處理
在噴漆前，罐系統(tǒng)和各種零部件表面全部噴砂處理，徹底清除油污和銹蝕，保證底漆有足夠的結(jié)合附著力，面漆采用能耐海水侵蝕、不脫皮、不變色的專用油漆。顏色為：
（1）罐內(nèi)：鐵紅色
（2）罐體四周表面：孔雀蘭色。
（3）罐面和泥漿泵吸入管線及露出罐體的管線：孔雀蘭色。
（4）欄桿：黃色
（5）梯子：孔雀蘭色
（6）設(shè)備及閥：原顏色
（7）罐底座：黑色
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