钻井液固控实用手册

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1、EPS培训教材油田化学事业部EPS培训教材编委名单：序言钻井液固相控制的目的是要清除钻井液中的有害固相，使钻井液中有用固相及化学添加剂的含量保持在钻井工艺所要求的合理范围之内，通常将钻井液固相控制简称为固控。用来实现钻井液固控的钻井液固控的设备，我们称之为固控系统，钻井液固控系统是现代钻井设备中不可缺少的重要组成部分。它是保证钻机在执行钻井过程中钻井液的正常循环及性能稳定的重要设备，该系统主要由钻井液罐、振动筛、除气器、除砂清洁器、除泥清洁器、搅拌器、离心机、钻井液枪、混合加重漏斗、砂泵等各级固控设备组成。固控的重要性正在日益受到世界钻井行业的重视，它已成为直

2、接影响安全、优质、高效钻井和保护油（气）层的重要因素。固控也是实现优化钻井的重要手段之一，正确地进行固相控制可以保护油(气)层、降低压差卡钻的可能性、提高钻井速度、延长钻头寿命、提高钻井液循环设备易损件的寿命、增加井眼稳定性、减轻环境污染、降低钻井液费用等，因此搞好固控十分必要。然而，在油田固相控制环节的具体操作中，由于工作人员对固控原理及理念的错误理解，或对固控设备工作原理的不熟悉及对固控设备的使用不当，往往造成固控设备固控效果发挥不理想，甚至在某些环节还酿成钻井事故。轻则耽误生产进度，重则对造成重大经济损失及威胁人身安全。《钻井液固控实用手册》一书正是为了

3、适应从事钻井液固控行业的人员及学生对固控相关内容学习和了解的迫切需要而编写的。全书分为十章，各章节按固控工艺流程展开，章节相对独立，每章内容编排上遵循循序渐进、由理论致实践的原则，不仅可作为从事油田固控工作的人员参考及进行生产指导，还可作为高等院校相关专业进行课堂讲授及学生自学。本手册的第一执笔人为西南石油大学机电工程学院刘洪斌博士，参与编著手册的各位专家及老师们都有着多年从事钻井液固控经验，且承担着很多钻井液固相控制领域的科研项目，取得了众多卓有成效的科研成果。手册以大量的科学研究、现场应用数据和长期教学实践为基础，内容详实、系统、完整、实用，为钻井液固控领

4、域提供了一本学习固控、了解固控、指导固控的难得参考资料。年月前言《钻井液固控实用手册》是天津兰顿公司和中海油服技术部的合作科研项目成果，是为了帮助和指导钻井液固相控制的相关人员编写的。本手册在介绍钻井液固控方法及原理的基础上，着重介绍各种机械固控设备的基本工作原理、参数特征、正确使用方法及固控设备之间的合理匹配等内容。手册本着理论联系实际、内容精练、覆盖面广、高效实用的原则进行编写，在使读者对钻井液固相控制的基础内容有所了解的基础上，突出应用和实践环节，特别对正确操作和应用固控设备等若干环节，结合现场应用经验给出了许多建设性的意见。本手册可供从事钻井液固相控制

5、工作及相关设备管理人员、设计研发人员、操作技术人员使用，也可供大中专院校相关钻井专业、油田设备工程及管理专业的师生参考。各章内容相对独立又不失系统性，由基本原理出发，循序渐进到生产应用环节，详细阐明了各种固控设备的工作特点、型号范围、操作指导、维护保养，设备现状及发展方向等若干方面的问题，手册并附有大量的图表及应用实例，具有很强的实用性。全手册共分十章，由西南石油大学刘洪斌博士第一执笔，各位专家及老师共同参与编写并完成校订。在手册完成的过程中，提出了许多宝贵的修改意见，也给予了大力的支持，在此表示衷心的感谢！由于编著者的水平有限，加之时间仓促，其中不免有不当和

6、错误之处，恳请使用本手册的读者批评指正！另外，本手册编写过程中，还参考了大量的国内外相关文献和数据资料，由于时间关系或工作疏忽没有明确提及引文出处，在此特别致歉、致谢！年月日目录1钻井液固相控制概论11.1引言11.1.1钻井液的功用及钻井液固相控制11.1.2钻井液的污染21.1.3钻屑和胶体级重晶石对钻井液的影响41.1.4有害固相的危害51.2钻井液的组成及常用术语111.2.1常用术语和定义111.2.2钻井液中的液相131.2.3钻井液中固相分类及粒度分布131.3固相粒度特征及对钻井液性能的影响141.3.1比表面积的定义与粒度的关系141.3.2

7、固相颗粒粒度对钻井液性能的影响162钻井液固相控制工艺及原理212.1固液分离基本原理212.1.1沉降原理212.1.2达西定律252.1.3十字流动态过滤原理282.1.4旋流分离原理322.2固相含量对钻井作业的影响及计算方法352.2.1钻井液固相含量对钻井速度的影响352.2.2固相含量的数学计算方法372.3钻井液固相控制方法402.3.1稀释法412.3.2替换法412.3.3自然沉淀法422.3.4化学沉淀法43672.3.5机械清除方法442.4钻井液稀释和替换的关系442.4.1稀释442.4.2替换452.4.3利用固控设备进行浓缩替换4

8、72.5重力净化设备的分离因数及分离点