Пятиступенчатая циркуляционная система не только решает проблемы старой системы цементирования, но и отвечает требованиям современной технологии бурения с соответствующим расходом бурового раствора.
1. Проблемы старой циркуляционной системы
(1) Неполнота процесса и высокая стоимость：старая циркуляционная система оснащена только мешалкой и виброситом и редко использует такое оборудование, как пескоразбрасыватель, фильтр, центрифуга и т.д. Трудно удалить частицы твердой фазы менее 74 мкм, что напрямую влияет на срок службы поршня и гильзы цилиндра бурового насоса, и приводит к тому, что инженеры по буровым растворам не могут контролировать частицы твердой фазы, влияющие на вязкость бурового раствора, и могут решить проблему только с помощью метода разбавления. Эта проблема особенно заметна при бурении глубоких скважин, из-за чего общее количество бурового раствора увеличивается, не только расходуя большое количество материалов для бурового раствора, но и создавая проблему последующей обработки избыточного бурового раствора в экологически уязвимых местах, что напрямую влияет на стоимость бурения.
(2) Малая емкость резервуара, трудно выполнить функцию: объем одного резервуара старой циркуляционной системы невелик, обычно всего около 30 кв. м. Когда на скважине возникает сложная ситуация и требуется пополнить большой объем бурового раствора, буровой раствор в резервном резервуаре должен быть компенсирован из-за недостаточной емкости. Большая часть бурового раствора в резервном резервуаре находится в состоянии осадка, в результате чего вязкость, относительная плотность и содержание песка в твердой фазе бурового раствора не отвечают соответствующим требованиям. Кроме того, буровой раствор в резервном резервуаре относительно однороден, что затрудняет своевременное удовлетворение потребностей сложных условий работы скважины.
2.Пятиступенчатая циркуляционная система
(1) Определение: Циркуляционная система является одной из основных вспомогательных систем буровой установки, и ее основная функция заключается в удалении вредных частиц твердой фазы в буровом растворе посредством научного расположения оборудования для циркуляционных систем, чтобы обеспечить циркуляцию, очистку и развертывание бурового раствора, а также удовлетворить соответствующие требования процесса бурения. Новая пятиступенчатая циркуляционная система имеет минимальный объем 45 кубических метров или более в одном резервуаре, а общий эффективный объем обычно превышает 200 кубических метров, что позволяет лучше обеспечить буровой раствор для устья скважины и эффективно избежать опасностей, связанных с попаданием буровых растворов других свойств в устье скважины в случае аварийных ситуаций.
(2) Первичный контроль твердых частиц: буровой раствор, циркулирующий от устья скважины, поступает в распределитель бурового раствора на коническом резервуаре через верхнюю переливную трубу и подается на два (или три) вибросита, через которые происходит первичное отделение каменной крошки и примесей в буровом растворе, а крупная крошка и примеси отсеиваются и выводятся из циркуляционной системы.
(3) Вторичный контроль твердых веществ: в процессе бурения с выщелачиванием газа буровой раствор после первого контроля твердых веществ отделяется от газа и жидкости путем активации вакуумного дегазатора, установленного на конической емкости, и газ (включая воздух), содержащийся в буровом растворе, окончательно выгружается, что не только обеспечивает стабильность относительной плотности бурового раствора и безопасность бурения, но и выводит вредный газ, содержащийся в буровом растворе.
(4) Трехступенчатый контроль твердых частиц: Буровой раствор после второй ступени контроля твердых частиц подается в пескоотделитель насосом для пескоотделения, и частицы твердой фазы с эквивалентным диаметром 44-74 мкм отделяются по принципу роторно-центробежного отстаивания и сепарации для завершения процесса пескоотделения.
(5) Четырехступенчатый твердый контроль: Насос для илоотделителя перекачивает буровой раствор после трехступенчатого контроля твердых частиц в илоотделитель, и через гидроциклон на илоотделителе происходит отделение частиц твердой фазы с эквивалентным диаметром в диапазоне 15-44 мкм, что позволяет осуществить процесс илоотделения и завершить четырехступенчатый контроль твердых частиц.
(6) Пятиступенчатый контроль твердых частиц: После четырехступенчатого контроля твердых частиц буровой раствор поступает в среднескоростную и высокоскоростную центрифугу для отделения мелких частиц, которые не могут быть отделены циклоном. Преимущество центрифуги в том, что она обладает сильной способностью удалять мелкие частицы твердой фазы в буровом растворе, и она может эффективно уменьшить относительную плотность бурового раствора и его вязкость, чтобы отделить частицы твердой фазы с эквивалентным диаметром 2-15 мкм, и реализовать пятиступенчатый контроль твердых частиц.
