钻井液泥浆枪的工作方式

钻井液泥浆枪从原理上分高压和低压两种类型,高压钻井泥浆枪排量小、压力大、一般由钻井泵供给液体。低压钻井泥浆枪排量大,压力小,一般由砂泵供给液体。

钻井液泥浆枪主要用在泥浆罐内进行高压喷射混浆,防止泥浆罐角落及各泵吸入口固相沉淀。也可用来将泥浆在各仓之间输送。

钻井液泥浆枪是用万向节架装在泥浆罐上的活动枪状喷管。它与泥浆泵高压端连接,利用高速喷出的钻井液流,将泥浆池中的钻井液搅拌均匀,用以防止池内钻井液沉降分层。

钻井液泥浆枪从结构上可分为固定式和自转式两大类。固定式钻井泥浆枪类似以前而所介绍的罐内带喷嘴的水力搅拌管线,不同的是这种钻井泥浆枪安装在离大罐底部200mm的两个对角上,喷嘴方向平行于循环罐的纵向罐壁。这样即可形成罐内钻井液层旋转。而在高度方向则由射流效应来保证钻井液的对流。自动旋转式钻井泥浆枪,由输入管,枪身,十字头,两个带螺纹接头的弯管,可换式喷嘴和两个外套螺帽组成,枪身通过滚珠轴承与输人管连接。钻井液通过输入管后,枪身、十字头与喷嘴开始以一定速度进行反方向旋转。转速取决于钻井液压力、密度和粘度。

改变砂泵性能的方法

改变砂泵性能,是指在原泵的基础上,对某些结构或参数进行适当调整。
1、改变泵的转数
砂泵的转数和泵的流量、扬程、功率、效率等性能参数之间是互相联系互相制约的。流量。扬程和功率与转速分别成正比,成平方和立方关系。
2、改变叶轮外径
若水力旋流器的工作条件要求砂泵的扬程和流量,而这工况点并没有在泵的性能曲线上。如果电机与砂泵采用背靠直接连接,即改变电机转速不可能的条件下也可采用车小泵叶轮外径来达到目的。
由于车小泵叶轮外径能改变泵的工作性能,但车削后不得使效率下降超过7%,车削时要保持前后盖板,以保持泵壳隔舍之间的间隙。

砂泵常见故障和排除方法

砂泵常见故障及排除方法 故障一:功率过大

原因: 1. 砂泵叶轮与泵壳端面或叶轮与护板发生摩擦或副叶轮发生摩擦。
2. 砂泵在比设计点扬程低得多的条件下运行。
3. 填料压盖压的太紧。
排除方法:1. 调整叶轮与泵壳端面及叶轮与机封泵盖的间隙,消除摩擦。
2. 检查所配工作机是否符合要求,并关小排出阀门,使泵在设计点工作。
3. 调松压盖。

故障二:扬程下降、流量下降
原因:1. 大块颗粒堵塞吸入管和叶轮流道。
2. 泵转速下降。
3. 叶轮磨损。
4. 叶轮与泵壳端面间隙过大,泄露增大。
5. 进口阀门开度太小。
排除方法:1. 清除堵塞物。
2. 使泵在额定转速下运行。
3. 更换叶轮。
4. 调整叶轮与泵壳端面间隙。
5. 开大进口阀门。

故障三:轴承过热
故障原因:1. 润滑油过多或太少。
2. 油中有杂质。
3. 轴承磨损。
排除方法:1. 使油面保持在油标规定位置。
2. 更换润滑油。
3. 更换轴承。

故障四:砂泵运行产生振动和异常噪音
故障原因:1. 叶轮磨损不平衡。
2. 轴承磨损。
3. 连接松动。
4. 泵产生气蚀。
排除方法:1. 更换叶轮。
2. 更换轴承。
3. 紧固各松动部件。
4. 改善吸入条件,防止空气进入泵内。

故障五:严重泄漏
故障原因:1. 轴套磨损严重。
2. 机械密封失效。
3. 盘根环斜口不一致。
排除方法:1. 更换轴套。
2. 更换机械密封。
3. 重新按要求错位装填盘根环。

钻井液离心机的结构和工作原理

沉降式离心机外壳通常是1500~3000rpm的转速。螺旋输送器多数是双头的,也有单头的,它通过一个减速器也外壳相连。当改变减速器齿轮的齿数时,也可获得不同转速。
 钻井液离心机处理的钻井液通过离心机空心轴中间的管子流入进浆室,再由输送器上的进浆孔进入分离室。

由于外壳转速极高,使“钻井液池”内的钻井液获得相当于外壳的转速,重而粗的颗粒甩向外壳内壁,形成固液两相分离。固体被输送器送到外壳的小端,经固体排出口排出,液体从外壳大端排出口排出。通常,钻井液自进入离心机到流出离心机总共只有8~10秒的时间,“钻井液池”中的液面,靠调节离心机上8~12个钻井液出口来控制。

从“钻井液池”以外到固体排出口之间的那段外壳壁称为“砂滩”。当滤饼通过这一段“砂滩”时,受到离心力与挤压力的作用,所有的自由水被挤掉,并随同胶体颗粒和可溶解的颗粒一起返回到“钻井液池”。从固体排出口排出的固体没有吸附水。

为了提高分离效率,可加水稀释进入离心机的钻井液,以将其粘度降低至37秒。

对于油基钻井液,因其粘度较高,离心机效率更低一些。可以少用一些油进行稀释,也可用加热的方法降低粘度。

泥浆枪的类型及功能

泥浆枪是利用高速射流搅拌泥浆的液力搅拌器。泥浆枪主要用于提供泥浆罐中泥浆的补充混合或预混合,取决于使用的数量和罐的大小。最好用于罐的角落里防止固体沉淀,搅拌器置于罐的中央。

泥浆枪的类型:
钻井液枪有高、低压之分,高压枪由钻井泵排出支流供液,压力等级为1~6MPa;低压枪由离心砂泵供液,压力等级为0.2~0.3MPa。配置多少应根据搅拌器数量来决定。

钻井液泥浆枪的功能:

钻井液枪钻井液枪的作用是依靠枪体喷嘴产生的高速液流,冲击钻井液贮罐底沉积的固相使其悬浮。同时,当搅拌器停机一段时间后,沉积的固相埋没叶轮而需要重新启用时,钻井液枪工作可消除搅拌器启动时的部分阻力矩,这就为搅拌器正常工作提供了可靠保证。

 

我公司生产的钻井液泥浆枪是针对ZJ钻机泥浆固控系统,主要用于钻井液泥浆循环系统中,同时该设备也可与钻井液泥浆剪切泵配套使用,防止泥浆在钻井泥浆罐中沉淀的一种专用工具,钻井液泥浆枪可以有效地防止泥浆在泥浆罐死角沉淀。
钻井液泥浆枪结构简单,操作灵活,使用方便是一种理想的防止泥浆沉淀的固控设备。

泥浆搅拌器的安全注意事项

泥浆搅拌器的主要功能是使钻井液中的固相颗粒悬浮。为了保持钻井液的均匀性能并使固相粒子悬浮,需要在循环大罐上安装搅拌器,搅拌在加速钻井液材料(如膨润土、重晶石)、化学添加剂的反应,溶解和润湿方面起着非常重要的作用。

1、安装泥浆搅拌器时应水平起吊搅拌器并平稳地放置在欲要安装的位置,调整同轴度<0.39mm后将4只M16孔座焊于罐体上,并旋紧机座固定螺栓。
2、泥浆搅拌器的刚性联轴器必须加装弹簧垫并应坚固可靠,否则会引起波轮轴的偏摆,加剧减速器磨损。
3、泥浆搅拌器运转中应无异响、卡带、温度过高等异常情况出现。否则应停机检查,排除故障。
4、减速器油面高度应保持在视油窗中部位置,工作时就经常补足润滑油。建议使用120#工业齿轮油。当现场不能满足时,也可使用其它粒度适当的润滑油。

如何正常选用除砂器和除泥器

除砂器:
除砂器置用于分离50~80μm范围的钻屑和30~50μm级的重晶石。当振动筛不能安装API140目筛网或者更细筛网时,除砂器只能用于处理未加重钻井液。它们最初用于清除大直径上部井眼快速钻进时的高固相量。在水基钻井液中,除砂器产生的分离点为50~80μm级、密度为2.6/cm³。砂粒和较大的颗粒通过钻井液振动筛后被除砂器清除。
除砂器安装在振动筛和真空除气器的下游,直接从上游罐吸入,一般是真空除气器的排出罐。除砂器中的排放物直接进入下游罐。吸入和排出罐通过每个罐底的阀门和开口来达到平衡。
除砂器在钻表层井段时不间断的使用,开始起下钻后,可安装管汇来处理所有的总地面罐的使用量。重晶石和昂贵聚合物加入钻井液后,一般不再使用除砂器,因为除砂器可以清除其中的大部分物质。一般不用除砂器处理油基钻井液,因为较大的离心锥会排出大量的液相。
除泥器:
除泥器的离心锥有多种尺寸,2~6in,可分离12~40μm级的钻屑,也可分离8~25μm级的重晶石颗粒。除泥器安装在钻井液振动筛、沉砂池、真空除气器和除砂器的下游。
除泥器的离心锥只是在尺寸上与除砂器不一样,工作原理完全相同。常见除泥器的离心锥尺寸是在2~5in。应该使用专门的离心泵为除泥器供料。

钻井液振动筛跑浆如何处理?

钻井液振动筛如果出现跑浆现象,主要与钻井液中固相含量高、泥浆粘度高、钻屑分散等被筛分物料的因素有关;与振动筛的振动力小、筛网目数高、筛网面积小的自身条件有关;与现场安装时振动筛的进液口方向和位置也有很大关系。

振动筛使用过程中出现跑浆现象怎么处理?出现这种现象,主要与钻井液中固相含量高、泥浆粘度高、钻屑分散等被筛分物料的因素有关;与振动筛的振动力小、筛网目数高、筛网面积小的自身条件有关;与现场安装时振动筛的进液口方向和位置也有很大关系,可以以下从几点逐步进行分析。

第一点,选用的筛网目数不合理。每个振动筛处理量为50L/s,这是因为处理量测试的条件是根据国家标准的规定:选用60目的筛网,在比重为1.8加重泥浆进行测试,泥浆粘度为泥浆中含有不同粒度的河沙。由于地表层快速钻进,产生大量固相占用了有效筛网面积,因此振动筛不能在浅井段使用细筛网。因此,钻井初期应当使用较大孔的筛网,而随着钻井深度的增加,逐渐采用更细的筛网。

第二点,地层和泥浆情况影响处理量。由于钻井液中添加的药物未能充分溶解,糊在筛网上,此时会发生严重跑浆的现象。应当等药物充分溶解后再使用,或者采用较大孔的筛网。另一种情况,当钻到松散的含砂岩层或流沙层时,砂粒容易卡在筛网孔中,造成筛堵现象。因此要试验几种不同目数的筛网来减少筛堵现象。

第三点,检查电机的转向是否正确。首先卸下振动器护罩,检查两个电机的偏心块旋向是否均向外侧旋转。其次,如果转向错误,请调换电控箱进线电源中的任意两根相线。错误方式一(两个电机朝内侧旋转),虽然也能向外排除钻屑,但是速度慢;错误方式二(两个电机同向旋转),振动力很小,基本不排砂也不处理泥浆。

第四点,检查振动筛的振幅。振动幅度越大一般处理量也相对更大;出厂时振动力调整为90%。如果出现跑浆情况,可以将内外侧偏心块角度对齐,则振动力为100%。(此时泥浆的处理量仅增加15%左右)

第五点,检查液流分布在筛框上是否合理。钩边筛网结构的振动筛,两侧筛面比中间低,泥浆容易流向两侧而跑失,应当确保泥浆从中间进入筛框。此时,可以采用两个方案。一是调整前弹簧座,适当升高筛箱前部的角度;二是调整延伸槽的翻转板位置,控制液流分布情况。

泥浆振动筛的结构介绍

泥浆振动筛是钻井液净化系统中的一级固控设备,用于将钻井液中所含的大颗粒钻屑分离出来,而经过处理的含较小颗粒的钻井液可以进入下一级的固控设备做进一步处理。

泥浆振动筛主要由升降装置、防爆振动电机、筛箱、进料箱、张紧装置、锁紧装置、防爆开关、底座、筛网等组成。

振动筛筛箱是:焊接结构件,激振电机和筛板通过构件安装在筛箱上。

锁紧装置:采用自锁结构,性能可靠,操作极其简便、30秒内可完成筛箱锁紧或开启操作。市场上大多数振动筛采用螺栓紧固的方法,操作费时费力且紧固件易丢失。

进料箱:可缓冲钻井液流速并将其均匀地分布于筛网,以减少对筛网的冲击,延长筛网的使用寿命及增强处理效果。堰式进料箱还具有短路功能。

筛网:振动筛筛网属于易损件,可随时更换。 液压升降装置:在振动筛运行时可以抬高或降低筛框末端。

砂泵的主要性能参数

砂泵的性能参数:

砂泵的性能参数主要体现在:砂泵的流量、砂泵的扬程、砂泵的功率、砂泵的转速、效率、汽蚀余量等方面。

(1)、砂泵的流量

砂泵的流量是泵在单位时间内输送出去的液体量。用qv表示容积流量,单位是m³/s或m³/h,用qm表示质量流量,单位是kg/s。其中:qm=ρqv。

(2)、砂泵的扬程:

砂泵的扬程是单位重量液体从泵进口处到泵出口处能量的增值,也就是1N液体通过泵获得的有效能量。其单位是N*m/N=m,即泵抽送液体的液柱高度。扬程主要体现在液体压力的提高。

(3)、砂泵的功率:

泵的功率通常指输入功率,即原动机传到泵轴上的轴功率,用N表示,单位是W或KW。

(4)、砂泵的转速:

转速是泵轴单位时间的转数,一般用n表示,单位是r/min。

(5)、效率:

泵的有效功率用Ne表示,它是单位时间内从泵中输送出去的液体在泵中获得的有效能量,Ne=gρqvH。泵的效率为有效功率和轴功率之比,即η=Ne/N。它反应了泵中能量的损失程度。泵中的损失一般可分为:容积损失(流量泄漏所造成的能量损失)、流动损失、机械损失(轴承、密封装置和轮盘的摩擦损失)。

砂泵选型请参考:http://www.tspem.com/product/sb.html