大港第一套ZJ70D钻机钻井液固相说明书精.docx
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大港第一套ZJ70D钻机钻井液固相说明书精
大港ZJ70D钻机钻井液固相控制系统
使用说明书
华北石油管理局固控装备制造配套中心
（华北石油太行钻头厂）
二000年十月二十日
目录
一、性能及用途„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„1
二、技术规范„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„1
三、主要设备技术参数„„„„„„„„„„„„„„„„„„1
四、流程及功能„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„6
五、安装„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„7
六、操作使用维护保养„„„„„„„„„„„„„„„„9附：
1．流程图
2．平面布置图
一、性能及用途
ZJ70D钻机泥浆固相控制系统配备有振动筛、除气器、除砂清洁器、除泥清洁器、离心机等五级净化设备和6个泥浆罐、2个药品罐。
具有高架管路（从井口至振动筛），吸入管路、灌注管路、加重管路、絮凝管路、清水管路、中压泥浆枪管路、罐底连通管路剪切泵排出管路和暖气管路等10种管汇。
系统还配有泥浆补给装置、罐面加重漏斗、剪切泵（含加料漏斗）、灌注泵、加重泵、除砂泵、除泥泵、组合式旋流器、补给泵、搅拌器等辅助设备。
另外，还配有井场防爆电路和走道、梯子、栏杆等安全防护装置。
该系统可以满足钻7000米深井时用来贮存、配置、循环和净化钻井液的各种工艺要求。
它可以有效地除去泥浆中大于5－15μm的有害固相，保留有用固相，为钻井作业提供优质泥浆。
二、技术规范
1．
总容积：
369.1m³2．
有效容积：
332.2m³3．
泥浆罐基本尺寸：
长×宽×高＝12000×3000×2400mm4．
泥浆罐数量：
6个药品罐：
2个5．
装机总功率：
692kw6．
系统安装后最大外形尺寸：
长×宽×高＝57500×11500×4500mm7．
总重量：
≈120吨
三、主要设备技术参数
1．净化设备
（1）振动筛（3台）（美国）
型号：
DERRICK2E48――90F－3TA
功率：
4kw
外形尺寸：
长×宽×高＝2900×1900×1600mm
重量：
1454kg
（2）除气器（1台）
型号：
ZCQ1/4处理量：
4m³/min真空度：
300~340mmhg功率：
真空泵3kw主电机15kw
外形尺寸：
长×宽×高＝1700×850×1400mm
重量：
1100kg
（3）除砂清洁器（1台）
型号：
NCS300×2处理量：
~200m³/h
分离点：
40~60μm工作压力：
0.2~0.4MPa
振动筛功率：
1.5kw筛网面积：
1×0.6=0.6m2外形尺寸：
长×宽×高＝1700×1200×2027mm重量：
787kg
（4）组合式旋流器（1台）
包括除砂器和除泥器。
（5）除泥清洁器（1台）
型号：
ZCNQ－120×8处理量：
160m³/h工作压力：
0.2~0.4mPa
分离点：
15~40μm振动筛功率：
0.5kw
筛网面积：
1550×600mm
外形尺寸：
长×宽×高＝1600×950×1980mm
重量：
800kg
（6）离心机（1台）（美国）
型号：
BRANDTHS3400处理量：
60m³/h
分离点：
5~15μm功率：
29.4＋18.4=47.8kw
外形尺寸：
长×宽×高＝3200×1750×1500mm
重量：
2500kg
离心机供液泵：
卧式（美国）
型号：
NMA5500000AAAPSI扬程：
排量：
100m³/h功率：
5.5kw进出口直径：
100mm外形尺寸：
长×宽×高＝2800×600×550mm
重量：
320kg
（7）离心机（1台）
型号：
ZS－355处理量：
20m³/h分离点：
5~15μm功率：
18.5＋5.5=24kw
外形尺寸：
长×宽×高＝2630×1580×950mm
重量：
2000kg
离心机供液泵：
立式
型号：
80LSB25－12扬程：
12m排量：
25m³/h功率：
3kw吸入端伸入罐内长度：
1730mm外形尺寸：
长×宽×高＝Φ450×1780mm
重量：
125kg
2．储液罐
（1）1号罐（振动筛罐）
分为3个仓：
补给仓、沉砂仓、除气仓。
补给仓容积：
9.5m³有效容积：
8.55m³沉砂仓容积：
33.6m³有效容积：
30.2m³除气仓容积：
15.8m³有效容积：
14.2m³1号罐总容积：
58.9m³有效容积：
53m³1号罐最大外形尺寸：
长×宽×高＝12740×3300×3000mm1号罐总重量：
17T
（2）2号罐（除砂、除泥罐）
分为3个仓：
除砂仓、除泥仓、离心机仓。
除砂仓容积：
22.05m³有效容积：
19.84m³除泥仓容积：
21.42m³有效容积：
19.28m³离心机仓容积：
15.75m³有效容积：
14.2m³2号罐总容积：
59.22m³有效容积：
53.32m³2号罐最大外形尺寸：
长×宽×高＝12740×3300×3000mm2号罐总重量：
19.1T
（3）3号罐（离心机罐）
3号罐分为2个仓：
离心机吸入仓和排液仓。
离心机吸入仓容积：
9.45m³有效容积：
8.5m³离心机排液仓容积：
66.15m³有效容积：
59.5m³3号罐总容积：
75.6m³有效容积：
68m³3号罐最大外形尺寸：
长×宽×高＝12740×3300×3000mm3号罐总重量：
16T
（4）4号罐
4号罐分为2个仓。
大仓容积：
44.1m³有效容积：
39.69m³小仓容积：
31.5m³有效容积：
28.35m³4号罐总容积：
75.6m³有效容积：
68m³4号罐最大外形尺寸：
长×宽×高＝12740×3300×3000mm.4号罐总重量：
15T
（5）5号罐（钻井泵吸入罐）
5号罐总容积：
59.85m³有效容积：
53.87m³
5号罐最大外形尺寸：
长×宽×高＝12740×3300×3000mm.
5号罐总重量：
15.5T
（6）6号罐，分为3个仓。
储备仓容积：
25.2m³有效容积：
20.16m³
加重仓容积：
20.16m³有效容积：
18.1m³
剪切仓容积：
12.6m³有效容积：
11.34m³
6号罐总容积：
57.96m³有效容积：
49.6m³
6号罐最大外形尺寸：
长×宽×高＝12740×3300×3000mm.
6号罐总重量：
19T
（7）药品罐（1个）
总容积：
2.7m³有效容积：
2.5m³
最大外形尺寸：
长×宽×高＝1900×1800×1000mm.
总重量：
800kg
（8）絮凝罐（1个）
总容积：
2.7m³有效容积：
2.5m³
最大外形尺寸：
长×宽×高＝2600×1300×1000mm.
总重量：
800kg
3．辅助设备
（1）砂泵（2台）
型号：
200SB240－40扬程：
40m
排量：
240m³/h功率：
45kw
外形尺寸：
长×宽×高＝1900×800×850mm重量：
1100kg
（2）加重泵、灌注泵（4台）
型号：
200SB240－40扬程：
40m
排量：
240m³/h功率：
55kw
外形尺寸：
长×宽×高＝1900×800×850mm重量：
1100kg
（3）剪切泵（1台）（美国）
型号：
美制海尔柯HALCOT6550
扬程：
50m排量：
120m³/h功率：
75HP（55kw）
外形尺寸：
长×宽×高＝1000×920×1300mm重量：
952kg
（4）补给泵（1台）
型号：
2PN扬程：
19m
排量：
47m³/h功率：
11kw
外形尺寸：
长×宽×高＝1300×450×500mm重量：
300kg
（5）搅拌器（15台）
型号NJ－WA功率：
15KW－11台型号NJ－WA功率：
7.5KW－4台外形尺寸：
15kw长×宽×高＝1310×590×550mm（高度不含叶轮轴长度）
7.5kw长×宽×高＝1150×560×520mm（高度不含叶轮轴长度）叶轮直径：
15KW－800mm
7.5KW－720mm
重量：
15KW－485kg
7.5KW－435kg
（6）泥浆枪（12只）
型式：
手动旋转主管络通径：
50mm
喷嘴数量：
2个工作压力：
6－8MPa
（7）混合漏斗（2台）
6号罐罐顶安装剪切泵加料漏斗1台，剪切枪1只。
6号罐罐顶安装旋流混合漏斗2台
斗口直径：
800mm加料通径：
150mm
工作压力：
0.2~0.4MPa
加料速度：
重晶石300kg/min膨润土150kg/min
4．伸缩接头
本系统共采用5种伸缩接头即3种气胎由壬，2种丝扣由壬。
（1）6"气胎由壬（6套）
公称直径：
150mm最大伸缩量：
±100mm
工作压力：
0.4MPa充气压力：
0.2－0.6MPa
（2）6"丝扣由壬Tr250×8（8套）
公称直径：
150mm最大伸缩量：
±100mm
工作压力：
0.4MPa
（3）10"气胎由壬（8套）
公称直径：
250mm最大伸缩量：
±100mm
工作压力：
0.4MPa充气压力：
0.2－0.6MPa
（4）12"气胎由壬（26套）
公称直径：
300mm最大伸缩量：
±100mm
工作压力：
0.4MPa充气压力：
0.2－0.6MPa
（5）12"丝扣由壬Tr410×8（4套）
公称直径：
300mm
最大伸缩量：
±100mm
工作压力：
0.4Mpa四．流程及功能
从井口返出的泥浆经过高架管依次进入振动筛、除气器、除砂清洁器、除泥清洁器、离心机等五级净化设备。
从而，对泥浆中的钻屑、气体、砂和泥等进行逐级分离，除去有害固相保留有用固相。
根据需要，可选择使用净化设备和工作时间，使泥浆的固相含量和粘度控制在理想的范围内，以满足钻井工艺的要求。
本固控系统由各种管路（流程）构成一个有机的整体，分别说明如下。
1.钻井泵和灌注泵两者的吸入管线并联，可以分别吸入3、4、5、6号罐内的泥浆，两台灌注泵可以同时或分别对两台钻井泵进行灌注作业（灌注泵对钻井泵灌注时应关闭钻井泵自然抽吸管路蝶阀）。
2.两台加重泵的吸入管线并联布置，可以分别或同时吸入3、4、5、6号罐的泥浆。
经过混合漏斗排出的加重泥浆可以分别排入3、4、5、6号罐内。
3.两台灌注泵给钻井泵灌注，还可以给泥浆枪管路供液。
从而增加了系统可靠性。
4.两台钻井泵可以单独吸入3、4、5、6罐的泥浆，也可并联同时吸入3、4、5、6号罐的泥浆。
5.剪切泵安装在6号罐底座的后端，泵从剪切仓内也可以从加重仓内吸出泥浆，然后仍排入这两个仓。
经过反复剪切后的高分子聚合物材料与泥浆充分混合后可以用剪切泵泵入6、4、3号罐和絮凝罐（位于5号罐罐顶）。
高分子聚合物材料由剪切仓上面的加料漏斗加入。
6.除砂器和除泥器的两台供液泵可以互补，即除砂泵可以为除泥器供液，除泥泵也可以为除砂器供液。
两者也可以同时或单独工作互不干扰。
7.组合式旋流器由除砂器和除泥器组成，其供液泵就是上述除砂器和除泥器的供液泵，它们的供液管路分别并连，用蝶阀隔断。
可以选择使用其中的任何一套除砂器和除泥器。
工作时除砂泵抽吸除砂仓的泥浆给除砂器供液，除砂器的溢流排入除泥仓内；除泥泵抽吸除泥仓的泥浆给除泥器供液，除泥器的溢流排入第一级离心机的供液仓。
组合式旋流器的底流均由3号振动筛处理。
8.补给泵安装在1号罐沉砂仓下面仓库内。
起钻时，补给泵从补给仓内
吸出泥浆排入井筒内补充井内泥浆。
补给仓内的泥浆来自泥浆枪。
另外，补给泵还可以回收沉砂仓上部的泥浆，以减少沉砂仓频繁排砂时泥浆的流失。
9.泥浆枪均由钻井泵供液。
作为补充，灌注泵也可以为所有的泥浆枪供液，其管路上用中压闸阀隔断。
10.清水管路从4号罐未端的3½"阀门进水，经由各罐周边的清水管路后，再从位于4号罐末端的另一个3½"阀门回水，形成循环回路防止冬天结冰堵塞管路。
在每个罐上设2只清水阀门便于使用。
11.从井口至振动筛的高架管路可分别与1号罐内的泥浆回收管路和泥浆排放管路接通，以便下钻时回收从井内返出的泥浆到补给仓；开钻时或钻水泥塞时使泥浆直接排放到1号罐外侧的土池内。
12.各罐罐顶周边的钢管下方均有放空丝堵，以便排放泥浆和清水，防止结冰。
13.泥浆处理剂加入位于2号罐罐面前端的药品罐内，与水搅拌均匀后打开阀门经由罐边槽可流入各罐内。
剪切仓内的泥浆可以加到位于5号罐罐顶的絮凝罐内经絮凝管路可排入3、4、5、6号罐内，以满足钻井工艺的特殊要求。
14.絮凝剂加入位于5号罐罐面前端的絮凝罐内，与水搅拌均匀后打开阀门经由絮凝管路可分别流入3－4－5－6号4个罐中。
15.系统内的蒸气管路分为3组，第一组设在罐顶周边的清水管路内，蒸汽的进出口设在4号罐罐顶末端。
流程为：
4＃－3＃－2＃－1＃－2＃－3＃－5＃－6＃－4＃罐罐顶。
第二组设在1号至4号罐的底座内，蒸汽的进出口设在4号罐底座末端，流程为：
4＃－3＃－2＃－1＃－2＃－3＃－4＃罐底座。
第三组设在5号、6号罐的底座内，蒸汽的进出口设在6号罐底座末端，流程为：
6＃－5＃－6＃罐底座。
在各罐底座上均设有“蒸气放空阀”，以便停用时放掉底座内的积水，防止冬季结冰。
五．安装
1．本系统共6个泥浆罐，最大外形尺寸均为12.74×3.3×3m（包括罐顶搅拌器的高度）。
安装时分两排摆放在基础上，5、6号罐为第一排，距离钻井泵的吸入法兰3米摆放；1、2、3、4号罐为第二排，距离5、6号罐外侧1米摆放。
相邻两罐底座的首尾距离均为0.9米。
泥浆罐应安装在水泥预制基础上，每个罐下面应不少于4条基础，基础的长×宽×高应不小于3×0.6×0.3米。
所有基础的上平面应等高，其高差应不大于10mm。
而且所有基础的上平面应低于井架基础，同时
与两台钻井泵的基础应等高。
必须指出，各罐之间前、后、左、右的距离应符合上述要求（详见平面布置图），误差不得大于±50mm，否则将超过伸缩接头的调节范围。
为此，安装时必须使用专用的定位杆（出厂时随机配带），以保证罐间距离不超标，使管线能顺利连接。
为了使安装工作顺利进行，建议以钻井泵为基准，首先摆放5号罐使其吸入口与两台钻井泵的吸入法兰对正并装好吸入管线。
然后再依次摆放6号、4号、3号、2号、1号等5个罐。
各罐就位后再安装罐顶上的各种设备和各罐之间的连接管线。
2．药品罐安装在2号罐前端的罐顶上，絮凝罐安装在5号罐前端的罐顶上，摆正位置固定好以后，分别将药品罐、絮凝罐的排液口与相应位置的管线连接。
3.净化设备的安装
本系统共有五种净化设备，它们的安装位置说明如下：
①振动筛安装在1号罐罐顶的中部。
为了满足使用要求，1号罐中部沉砂仓的罐底倾斜45°，便于排放罐内沉砂。
安装时应使筛子的出口端伸出罐边3－5cm，防止钻屑流入罐内，筛子底座应水平安装，也可向出口端（排砂端）倾斜3︒。
应当注意，筛子底座四角不能悬空，必要时可用木块垫紧，防止工作时产生不正常的振动和噪声。
最后用压板将筛子固定牢靠。
②组合式旋流器安装在1号罐第三台振动筛上面，搬家时与振动筛一起拆离1号罐，便于运输。
③除气器安装在1号罐后端除气仓的顶上，将排气口接上胶管排向安全地方。
排液管伸到罐边槽中使泥浆流入2号罐。
④除砂清洁器安装在2号罐前半部分的除砂仓内，除泥清洁器安装在2号罐后半部分的除泥仓内。
使用时，可将除砂清洁器和除泥清洁器升至罐顶，搬家时再将其降到罐内便于运输。
在除砂仓和除泥仓之间的隔板上距离罐底一定高度开有回流孔，使除过泥的泥浆能回流一部分到除砂仓内，从而起到稀释作用，同时也可调节两个仓内泥浆的液位，防止抽空。
除砂泵从除砂仓吸入泥浆、除泥泵从除泥仓吸入泥浆，除砂清洁器的溢流流入除泥仓，除泥清洁器的溢流流入2号罐的离心机供液仓内。
⑤第一台离心机安装在2＃、3＃罐之间，用支架垫高0.8米，第二台离心机安装在3号罐罐顶中部，用支架垫高0.83米。
以便安装离心机的排砂槽和溢流管，搬家时可将排砂槽、溢流管和支架拆掉，便于运输。
4.搅拌器和各种泵等设备出厂时已与每个罐安装为一个整体不再说明。
5.罐与罐之间的走道和各罐罐边的走道以及栏杆均用铰链与罐体连接。
前者可以翻转到罐顶上固定，后两者可以下放到罐的侧壁上固定，便于安装和运输。
6.高架管和梯子在系统中已有明确的安装位置不再说明。
7.罐与罐之间的各种连接管采用两种方式连接：
小直径的为捶击由壬加胶管连接，大直径的为气胎由壬或丝扣由壬加钢管（或玻璃钢管）连接。
安装时，钢管或玻璃钢管的台阶不能进入气胎由壬和丝扣由壬内，以免影响密封。
8.钻井泵的吸入管采用12"丝扣由壬加12"胶管与5号罐连接。
吸入管上的滤清器等采用法兰连接。
六．操作使用及维护保养1.振动筛、除气器、除砂清洁器、除泥清洁器、组合式旋流器、离心机、搅拌器和各种泵、阀以及防爆电路等的操作使用和维护保养见它们的说明书。
2.在使用中应特别注意，从井口返回的泥浆应依次经过振动筛、除气器、除砂清洁器、除泥清洁器和离心机等5级净化设备，从而对固相和气体进行逐级分离。
否则将使下一级净化设备过载而不能正常使用。
3.管路中各种阀和泵的功能均有标牌说明，应严格按照钻井工艺的要求进行操作。
4.使用灌注泵进行灌注作业时，应将钻井泵的自然吸入阀关闭，否则灌注的泥浆将返回5号罐中而起不到对钻井泵的灌注作用。
5.使用钻井泵自然吸入时应关闭灌注泵位于5号罐的吸入阀，因两者的吸入管线并联公用。
6.两台砂泵排出管线相互并联，具有互补功能，操作管路中不同位置的蝶阀可以给除砂器和除泥器供液，提高了可靠性。
7.使用混合漏斗时，应先关闭位于漏斗下面的加料蝶阀，再通入压力泥浆，待压力泥浆从出口正常排出后再打开加料蝶阀进行加料作业。
如排出不畅或发生堵塞现象，应减少或停止加料作业并及时排除故障。
8.使用钻井泵给中压泥浆枪管路供液时，压力不能超过5Mpa。
为此，在5号罐上装有安全阀。
9.冬季作业停用时，应注意放水防冻，在每个罐罐顶周边的钢管下方均有放空丝堵。
9
10.砂泵和搅拌器在使用中应随时观察油杯和油池中油面高度，使其在规定的刻度范围内，确保正常润滑，防止润滑不足造成温度过高磨损严重的现象发生。
11.各罐之间的6"、10"、12"连接管搬家时必须缩回到罐里面去，使其与气胎由壬钢壳端面齐平，便于保管和运输。
其余各种胶管可以装入1号罐内的仓库中。
12.罐与罐之间的走道、罐边走道及其栏杆和罐顶周边的栏杆等，搬家时应与相应位置的固定钩固定牢靠，防止运输时产生摆动。
一个完善的操作使用和维护保养制度很难统一制订，用户可以根据现场实际情况和钻井工艺的要求等予以补充和完善，为管好用好庞大的固控系统制订出更加切实可行的规章制度。
附：
1流程图2.平面布置图10
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