技术专题

冠能固控专注于钻井泥浆固控系统和钻井废弃物处理设备的研发制造,GN冠能固控是国内外固控设备的重要品牌,我们较早在美国和俄罗斯设立了分公司。

冠能固控所研发设计的水基泥浆钻井液废弃物随钻处理系统具体介绍如下： 一、系统组成：

• 1、物料收集传输系统
• 2、岩屑甩干处理系统
• 3、废弃泥浆与废水固液混合物调制系统
• 4、离心分离脱水系统
• 5、钻井污水处理系统
• 6、电控系统

水基钻井液废弃物随钻处理系统 二、系统工业特点

• 1、岩屑收集+岩屑甩干+固化处理系统

采用岩屑收集槽、螺旋输送机、钻屑甩干机、钻屑固化系统，既有利于处理现场一开钻排出废弃钻屑携带泥浆严重或跑浆的工况下，不同固控系统排出的粘有泥浆的钻屑无害化处理，也有利于岩屑处理的快速干化和半自动化。易于实现岩屑的处置安置安全，实现钻井清洁化生产。

• 2、废弃泥浆调制+离心分离脱水系统

利用高效的复合型破胶剂对固井、清罐所产生的废弃泥浆进行破胶脱稳处理。实现废弃泥浆快速高效的固液分离，节省占地面积，可以充分实现废弃泥浆的快速破胶脱稳调制处理。

泥浆离心机处理模块将加入破胶、絮凝等药剂的废弃泥浆进行分离脱水处理。实现泥水初步快速分离，出水相对澄清、泥饼成型。

• 3、钻井污水气浮+精密过滤系统

离心机分离出的污水通过一级高效浅层气浮装置进行絮凝氧化脱色及乳化油破乳分离处理。实现钻井污水中中小有机物的絮凝分离、氧化脱色和石油类讲解去除处理。随后采用高纤维球过滤器进行高精度过滤处理，实现污水回用或外排达标处理。

众所周知，油泥脱水处理是含油污泥处理过程中的重要环节，经脱水后的油泥其体积大为缩小，不但减轻了对环境的二次污染，也为油泥资源的综合利用创造了极有利的条件。当今国际上已普遍使用离心分离技术作为主要的脱水工艺，采用全封闭连续运行的卧式螺旋卸料沉降离心机作为油泥脱水的主机。从而避免了传统工艺采用带式压滤机，板框式压滤机的种种弊端，如：油泥脱水敞开运行，现场环境差，水、药剂用量大、易损件多、运行成本大、设备体积庞大、基建费用高、自动化程度差、劳动强度大、不适应连续运行等。但是国内一般的离心设备具有维修技术与压滤机相比不易掌握的缺点，所以在中国市场目前仍然是带机市场占有率略高于离心设备。

冠能固控经过多年研发，在GNLW363D-VFD高比重泥浆离心机的基础上，成功推出了小型撬装污泥分离装置。

小型撬装污泥分离装置 该装置采用离心分离技术进行油泥脱水处理，具有以下优点

• 1、应用范围广。
• 2、连续操作，自动化程度高，生产能力大，单位产量耗电量少
• 3、无滤网滤布，结构紧凑，占地面积小

同时可以保证处理过程中臭气不外溢，污水不外流，油泥浆不落地，运行成本低。结合目前的油泥处理处置工艺，撬装污泥分离技术将是未来污油泥处理关键技术的使用的趋势。

特别是近年来出现的含聚污泥，目前对含聚污泥的认识寥寥无几。由于海上油田的聚驱开采，聚合物无法彻底脱出，随采出液进入平台及原油终端处理流程，形成大量含聚污泥。与普通含油污泥相比，含聚污泥更加易于形成，且乳化程度严重，黏度大。现有的污油泥处理技术已不再适用，常规油泥处理剂也逐渐失效，现阶段主要靠外委处理，成本较高，直接影响着油田的正常生产。

同时，对于含聚污泥增量大，处理难度高的问题，我公有针对含聚污泥推出的小型撬装污泥分离装置，结合与工艺相匹配的辅助药剂，明显的提高了含聚污泥处理效果，越来越被客户推荐为解决含聚污泥问题的有效途径。

智能控制变频正压柜是集HMI、PLC、变频器一体，它能实现泥浆离心机的变频控制方式，使操作更人性化，客户可根据现场物料情况选择不同的转速和差转速。

自动控制使设备更广泛适用现场，客户根据不同的物料自己设定主机转速0-3200r/min，差转速在10--45r/min 任意调节；状态画面里自动提醒离心机保养部件定时保养报警，弥补了工作人员疏忽带来对设备的损坏；报警画面显示电气设备出现问题时的故障报警，是用户能更好的及时发现问题所在。

正压控制柜运行与以往的隔爆变频柜相比多了干净的仪表空气，对于大多客户来说看似麻烦实则比隔爆爆控制柜更具合理性，从以下几点作为比较： 1.变频器的性能与散热问题（以ABB变频器为例）

变频器正常工作时需要散出大量的热量，变频器要求在一个恒定的温度下（一般40-50°c）运行，这些热量在一个密闭的空间内怎样才能传出，有两种方法; a）热交换 b）通过外界进行冷却。

A)、隔爆型变频器为热交换（如下图）：

防爆型变频器

B)、正压通风型控制柜（如下图）

正压通风型控制柜 2.我们从防爆性能来讲

A）隔爆型防爆：

是爆炸性气体可以进入壳体，只是在发生爆炸时火焰气不能通过结合面传播到外面，也就是隔爆型形体是在产生爆炸后能阻止箱体内的火焰往外扩散，但是箱体内部爆炸会损坏元器件，也是一种损失。

B）、正压型防爆控制柜

保证内部通入干净的仪表气体的压力高于外界，也就是箱体内压力比箱体外要高，外界爆炸性混合气体进入不了箱体内或进入的爆炸性气体的浓度在爆炸极限一下，所以根本就不会差生爆炸。

总上所正压防爆控制柜看似比隔爆型控制柜麻烦，但是却安全、合理。

序号 故障 原因 排除方法 1 轴功率过大

• 1、叶轮与泵壳端面或叶轮与衬套发生摩擦或副叶轮发生摩擦。
• 2、泵在比设计点扬程低得多的条件下运行。
• 3、填料压盖压得太紧。
• 4、皮带打滑。

• 1、调整叶轮与泵壳端面及叶轮与衬套的间隙，或副叶轮的间隙，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，保证剪切泵在设计扬程工作。
• 3、重新调整压盖紧固力。
• 4、张紧皮带（检查两皮带轮安装位置是否合适）。。

2 扬程下降流量下降

• 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，泄漏增大。
• 5、进口阀门开度太小。

• 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的间隙。
• 5、开大进口阀门。

3 轴承过热

• 1、润滑油太多或太少。
• 2、油中有杂质。
• 3、轴承磨损。

• 1、使油面保持在油标规定位置。
• 2、更换润滑油。
• 3、更换轴承。

4 剪切泵运行产生振动和异常噪声

• 1、叶轮磨损不平衡。
• 2、轴承磨损。
• 3、联接松动。
• 4、泵产生汽蚀。

• 1、更换叶轮。
• 2、更换轴承。
• 3、紧固各松动部位。
• 4、改善吸入条件，防止空气进入泵内。

5 密封泄漏严重

• 1、机封损坏。
• 2、轴套磨损严重。
• 3、密封填料磨损过大。
• 4、盘根环斜卷。
• 5、杂质、异物进入盘根环。
• 6、盘根环斜口一致。

• 1、更换机封。
• 2、更换轴套。
• 3、装填新的盘根环。
• 4、重新组装盘根环。
• 5、清除杂质、异物，清洗密封件。
• 6、重新按要求错位装填盘根环。

一、重晶石简介

重晶石(Barite)，学名硫酸钡（BaSO4）。我国重晶石资源丰富，全国26个省，市自治区均有分布，主要集中在南方，贵州省占全国总储量三分之一，湖南、广西分别居全国第二、第三位，我国重晶石不但储量大，而且品位高，BaSO4>92.8%。富矿储量占全国富矿总量的99.4%，大中型矿储量占全国总量88.4%，截止95年底，我国已探明重晶石资源储量4.6亿吨。

重晶石

此外，重晶石难溶于水和酸，无毒、无磁性，能吸收X-射线及伽玛射线等特性。

重晶石在钻井行业中的主要用途：

• 1、用于固控系统泥浆的加重剂，平衡地层压力，防止井喷；
• 2、在油基钻井液中，吸附于井壁，起到润滑防卡作用；
• 3、堵塞地层空隙，屏蔽暂赌。

重晶石质量标准要求

重晶石产品根据其用途，有不同的规格及质量要求。

石油钻井用重晶石粉的质量要求：

密度≥4.2g/cm3

重晶石粉粒度分布

• +200目《3%
• -200目》97%
• -2000目《10%

重晶石回收系统的原理及目标 钻井液加重用重晶石粉、膨润土及钻屑的粒度分布

固相粒度分布：

按照美国石油学会(API)制订的标准，钻井液中的固相可按其粒度大小分为三大类：

• 砂(API砂) 粒径大于74μm
• 泥 粒径介于2～73μm
• 粘土(胶粒) 粒径小于2μm

一般情况下，非加重钻井液中固相的粒度分布如下表： 类别 粒径范围(μm) 对应目数 质量分数(%)  砂  >2000 >10 0.8~2 250~2000 60~10 0.4~8.7 74~250 200~60 2.5~15.2 泥泥 44~74 355~200 11~19.8 2~44 / 56~70 粘土 <2 / 5.5~6.5 钻井液中固相粒度分布情况(使用典型分散性水基钻井液测定)

粒径大于2000μm的粗沙粒和粒径小于2μm的胶粒在钻井液中所占的比例都不大。其中大于74μm（200目筛布）占3.7~25.9%、小于2μm占5.5~6.5%。