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3月 14 2025

泥浆循环系统堪称各类工程顺利推进的关键所在,在石油钻井、地下连续墙施工等众多领域中扮演着极为重要的角色。它宛如工程的 “血液循环系统”,对整个工程的高效、安全开展起着决定性作用。

泥浆循环系统主要由泥浆池、泥浆泵、钻杆、钻头以及除砂器除泥器等一系列固控设备组成。泥浆池通常分为多个功能区域,如沉淀区、储存区等,容量根据工程规模大小而定,一般在几十立方米到上千立方米不等。泥浆泵则是系统的动力源泉,常见的泥浆泵类型有活塞泵、离心泵等,其输出压力可达几十兆帕,流量每小时可达数百立方米,能够将泥浆池中的泥浆以强大的压力沿着钻杆注入井底。钻杆作为泥浆输送的通道,通常采用高强度合金钢制成,具有良好的抗压、抗扭性能,长度根据钻井深度从几十米到数千米不等。钻头直接作用于井底岩石,在泥浆的辅助下完成破碎作业,不同类型的钻头适用于不同的地质条件。

工作时,泥浆泵从泥浆池中抽取泥浆,经高压注入钻杆,迅速抵达井底。在井底,泥浆发挥多重功效:一方面冷却和润滑高速旋转的钻头,降低钻头温度,减少磨损,从而大幅延长钻头使用寿命;另一方面,泥浆在井底与被钻头破碎的岩屑充分混合,随后裹挟着这些岩屑,沿着钻杆与井壁之间的环形空间返回地面。返回地面的泥浆,首先流入振动筛。振动筛通过高频振动,利用不同目数的筛网,快速分离出直径较大的岩屑,这些岩屑粒径通常在数毫米以上。接着,泥浆进入除砂器。除砂器基于离心分离原理,能有效去除粒径在 0.074 - 2mm 之间的砂粒,这些砂粒若不及时清除,会对后续设备造成严重磨损。随后,泥浆再进入除泥器,进一步去除粒径更小(0.01 - 0.074mm)的泥质颗粒。经过这一系列精细的固控处理后,清洁度达标的泥浆重新流回泥浆池,开启下一轮循环。

在石油钻井作业中,泥浆循环系统维持井壁稳定,防止井壁在高压环境下坍塌,确保钻井工作持续、安全地进行。在地下连续墙等基础工程施工时,泥浆则为槽壁提供强大的支撑力,保证槽壁的稳定性,从而保障地下连续墙的施工质量。泥浆循环系统的稳定运行,直接关系到工程的进度、成本和最终成效,是工程顺利推进的重要保障。

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