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固控系统-压裂返排液处理系统/泥浆与污水净化专家
除气器的应用与特点
来源: | 作者:pmoc46674 | 发布时间: 101天前 | 540 次浏览 | 分享到:

       钻井液是石油钻井过程中重要的工作介质,当钻井液在井下流动时,最容易产生变化的物性参数就是钻井液密度。因为在钻井过程中,钻井液很容易被各种气体污染,造成钻井液密度的下降。而钻井液密度的下降又会导致粘度的上升,这种钻井液被称为气侵钻井液。


       当钻井液与地层气体相遇时,井底巨大的压力会使气体溶于钻井液,同时钻井液高粘度高密度的特性会阻碍气体的逸出并使其在井中循环。少量气体并不会对钻井液的使用构成影响,但如果不采取措施除去污染钻井液的气体,经过多次循环后,钻井液中的含气率会越来越高,溶于钻井液的气体在井底高压环境下被急剧压缩,其所占的体积非常小,对井底压力的影响可忽略不计;


      但当气侵钻井液返回地面的时候,由于井筒内压力的降低,使气侵钻井液中的气体在井筒内形成大小不一的气泡,这些气泡占据了大量的井下空间,降低了井筒内的压力并使返回地面的钻井液流速加快,该现象严重时就会发生井涌和井喷。


      以下是气侵钻井液对钻井过程的影响:


     1.降低了钻井液的密度。


     2.增大了钻井液体积,造成泥浆罐过满甚至溢出。


    3.气侵钻井液进入泥浆泵会降低泥浆泵的有效容积率,导致泥浆泵效率下降,严重的气侵率甚至会使泥浆泵失效。


    4.导致井底压力降低,错误的采用添加增重剂的方式提高钻井液密度会导致井喷和井涌。


    5.可能导致离心泵气锁。


    6.气侵钻井液还会增加泥浆上返速度,降低泥浆泵的容积效率,使钻井液称重设备失准。


    这时,就需要使用除气设备除去气侵钻井液中的气体。



      在钻井液固控设备中,振动筛、揽拌器、泥浆枪都有一定的除气效果,同时钻井液在泥浆罐中的沉降也可使一部分气泡上浮至气侵钻井液表面破裂逸出。但振动筛、揽拌器和泥浆枪只能除去气侵钻井液中的部分气泡,由于钻井液高粘性的特点依然有部分气泡悬浮在液面之下,无法浮至表面破裂逸出。钻井液除气器的主要作用便是通过特殊的方法除去该部分气体。


       除气器分为两类:真空式除气器和常压式除气器。真空式除气器利用真空负压原理将钻井液吸入除气器的真空罐内,并使钻井液在罐内的斜板上扩展成为薄层端流流动,使气泡浮至表面逸出;


      常压式除气器则是利用离心泵将钻井液泵入除气器中,通过折向喷射使钻井液成为薄层喷射向除气器的内壁,通过离心力和撞击破碎使气泡与钻井液分离。


       真空式除气器的特点


       真空式除气器必须安装有一个真空系或者喷射泉,在真空罐内保持一定的真空度,使气侵钻井液能够进入真空罐并将分离出的气体排出;真空罐内须安装特定形式的挡板,使钻井液可W扩展成为薄层縮流;利用泥浆栗或者射流粟将经过处理的钻井液从真空罐内排出;安装有液位控制装置,可W调节进入真空罐的钻井液流量,保持真空罐内的液位处于适当的水平。

       真空式除气器除了典型的卧式和立式设计外,还拥有很多特种、非典型结构的除气器型号,其主要区别是真空罐内挡板的设计结构有所不同。真空式除气器通常体积庞大、结构复杂。但在处理高粘度或高密度的气侵钻井液时,其除气效率明显高于常压式除气器。


      常压式除气器的特点


     与真空式除气器庞大的体积和复杂的结构相比,常压式除气器通常具有占地面积小、重量轻、所需的功率低、启动快速、安装方便、易于维护保养等优点。在处理低密度、低粘度的钻井液时性能优异。