鉆井液固控設備的維護與保養20071120石油鉆井培訓主要內容:¤鉆井液固控設備簡介（總體介紹）¤鉆井液固控設備的作用（總體介紹）¤鉆井液固控設備的工作原理（分別簡單介紹）¤鉆井液固控設備的維護保養（分別介紹）¤鉆井液固控設備的安全使用（分別介紹）一、震動篩（一）作用：是鉆井液固相控制系統中的一級固控設備。由井筒內返出帶有大量鉆屑的泥漿，經過泥漿振動篩的作用，分離出固相鉆屑，并使較清潔的鉆井液進入第二級分離設備一旋流除砂器。（二）震動篩可除去的鉆屑直徑隨所采用的篩布孔徑不同從大于50mm（12目）到0.090mm（100目）。（三）主要結構1、底座

2、篩箱

3、減震彈簧

4、疊層篩網

5、篩箱平面角度調節機構

6、鉆井液緩沖箱

7、鉆井液流調控機構

8、隔爆振動電機

9、防爆電源控制開關

10、進液管路

11、預張緊裝置

13、壓緊裝置（四）工作原理：振動篩采用雙激振電機激振，每個激振電機都有一對偏心塊，在旋轉時能產生圓形激振力。工作時，兩個電機反向旋轉，在篩箱上合并產生一個純直線的激振力。直線型激振力正好通過篩箱的質心，在整個篩面長度上產生相同的直線位移。位移能使固相沿著篩網向前持續輸送，并且使固相脫離振動篩的篩框末端，排出鉆屑。（五）震動篩的安裝1.

安裝正確安裝與使用鉆井液振動篩是十分必要的，放置設備時，必須留出操作者能夠在振動篩兩側更換篩網的位置。另外，設備必須保證左右兩個方向上水平，以確保泥漿分布均勻。不要在參振的篩箱上焊接或安裝排砂槽等裝置。當電機已經安裝并接線后，不得在篩箱上進行焊接。焊接可能將導致電機繞組和軸承損壞。設備使用前準備接電源前，必須先將篩箱兩側的運輸

固定裝置完全松開，旋轉90度后緊固在底座槽鋼上，以備再次搬遷時使用。檢查振動篩上所有的螺母、螺栓是否連接可靠。檢查調節篩箱的螺栓是否擰緊，以確保振動篩正常使用。連接電路。安裝篩網。電器線路連接確認振動篩輸入端的電壓符合要求。切斷連接到設備上的輸入電路。將電纜線連接至振動篩防爆開關的電氣輸入端。出廠的電氣系統裝有熱敏電阻和自動調節器、獨立的過載保護裝置，兩臺電機實現聯鎖，防止當一個電機出現故障時，導致嚴重的設備損壞。因此，不要任意改動電氣線路。檢查線電壓是否正常，以確保所有的線路連接可靠。打開兩個電機的上護罩，檢查電機的旋轉方向（一般出廠時已設定好）。電機電源連接后應檢查電機轉向，不管電機轉向如何，但必須確保兩電機之間的轉向相反,否則振動篩將無法工作。安裝篩網安裝篩網須按照下列步驟操作，否則將會降低篩網的使用壽命，或者會使固相顆粒返回循環系統中。如果鉆井液正在循環，請打開進液槽的泄流閥。在振動篩運轉中沖洗篩網。停機換篩網。松開緊固篩網的張緊螺栓，抽出螺栓，取出篩網。安裝鉤邊篩網時，應徹底將其推到位，不能讓篩網伸出。張緊篩網時, 先緊沒有安裝張緊彈簧的一側，使沒有安裝張緊彈簧的一側鉤板張緊處于鉛垂位置；再緊另一側的張緊螺母。篩網張緊后，篩網與篩架應同步振動，不能出現脫離現象。（六）維護、保養、使用注意事項1、振動篩啟動前，應確認供電電壓正常。2、啟動前應檢查主動電機的固定螺栓是否旋緊。3、啟動前應檢查篩網是否張緊、壓緊。4、啟動前應檢查振動篩上是否有異物存在。5、振動篩在運轉過程中應平穩，無異物聲音存在，若出現異常聲音，應立即停機檢查。6、振動篩出廠時，已將振動電機的旋轉狀態調整好，因此，不可隨意改變電機接線。7、若因維修、更換電機等原因，改變了振動電機與控制開關的接線，而振動篩不能有效工作時，將振動電機的端部護罩拆下，接通電源，判別兩臺振動電機的旋轉方向是否相反。若不相反，應將其調接到相反為止。8、更換振動電機時，要將兩臺振動電機上的偏心塊調整到一致。9、固定振動電機的螺栓，每8小時檢查一次，發現松動及時擰緊。10、振動電機每使用500小時，注入適量鋰基潤滑脂（約80克）。11、電機控制開關為防爆型的，不得隨意打開，若需要打開，應關掉電源；裝復時，不要漏裝、錯裝，保證其防爆性能。12、篩網的緊固裝置，每8小時檢查一次，若發現松動及時擰緊。13、張緊篩網時，各張緊螺栓的拉力應為5KN。14、振動篩每使用1000小時，要對篩箱調節機構注入適量潤滑脂。15、彈簧損壞時，應及時更換，更換彈簧時應將篩箱總成支起，將簧放入彈簧座上，將篩箱慢慢放下。二、除砂器（一） 概述鉆井液除砂器是鉆井液固相控制的重要設備之一，它的作用是清除有害固相，穩定鉆井液性能，提高鉆井效率。（二）除砂器可除95%大于74μm和約50%大于40μm的鉆屑。它與鉆井液密閉循環系統配套使用。（三）結構特點：主要由旋流器組成或旋流器加鉆井液振動篩組成，它可以收回底流口排出的全部液相，并使底流排出的固相顆粒自動送出，這樣可以隨時將底流口調節到合適的尺寸，以便使底流鉆井液能成傘狀噴射排出，達到旋流最佳固液分離效果。1、Ф300mm水力旋流器，殼體上部為圓柱形筒體與頂蓋平衡，有一切向矩形進液管，殼體中心為軸向溢流管。殼體下部為錐體和下錐體，下錐體一端裝有Ф25mm排沙咀（底流口）。水力旋流器有內襯，含砂鉆井液直接接觸內壁。旋流器錐體為耐磨聚脂材料，耐磨性好。進液管和排液管為Ф165mm的橫管，上管和下管分別是鉆井液進出旋流器的連接管，停泵后鉆井液不會殘存在管內造成干涸和凍結。2、小型鉆井液振動篩，用于處理底流鉆井液是較理想的，振動篩振激源采用自振電機，使用維護方便。篩網張緊采用后鉤邊，前卷筒的張緊方式，張緊卷

筒兩端各有鎖體，鎖緊體可靠，篩網張緊力均勻，

更換篩網方便。篩箱底部為半封閉式，篩箱前部的

鉆井液出口正好在罐口鉆井液槽上方。自振電動機安裝在振動篩的前上方，它固定在前一方的支架上，平直固緊。打開電動機兩端護罩，調節激振塊，可調節激振力。（四）安裝使用與維護1、 安裝根據鉆井液循環系統的固控工藝流程，除砂器應安裝在1號罐上，除砂器的振動篩出口應突出罐邊20-30mm，除砂器底座用4個壓板固定在罐上，固定應先檢查罐面是否水平，嚴防除砂器后傾。除砂器的鉆井液處理量為下沉鉆井液循環的1.25倍，目的是以25%溢流鉆井液來稀釋進入旋流器的鉆井液，使進液比重減少，獲得理想的分離效果，為達到這一目的，進液由罐邊鉆井液槽返流1號罐，這樣可形成較理想的除砂循環流程。電動機旋向指向篩子前方。2、調整使用與維修除砂器在使用前應先檢查各部位螺栓有無松動，如有異常響聲或故障應及時排除，確認正常后方可使用。除砂器的正常壓力應為0.2Mpa-0.35Mpa，底流鉆井液成傘狀噴射排出，適當加大底流量可使溢流粒度變小，能達到最大限度的清除固相的目的。篩網的更換：更換篩網時應切斷電源，松開卷筒軸兩端的蓋型鎖緊螺母（取下），軸向輕打螺母使鎖緊螺栓后退，然后使用卷筒軸杠桿轉動卷筒軸，即可更換篩網。每班要在卷筒軸兩端的平縫中滴入稀油。確保卷筒軸的轉動靈活。振動篩前方空心軸上的自振電機，底座螺栓，使用中應經常檢查，不得有松動現象。三、除泥器（一）概述：隨著鉆井技術的不斷進步，水平井、定向井等鉆井新技術、新工藝的不斷推廣應用，鉆井液的技術性能與鉆井速度和鉆井質量間的矛盾日益突出，如何經濟有效地提高，特別是穩定鉆井液的技術指示，清楚鉆井液中的有害固相，滿足鉆井新技術工藝的需求，已成為石油鉆井技術發展和進步的重要技術攻關課題。為此除泥器廣泛用于鉆井液的三級凈化，可有效地清除懸浮在鉆井液中大于30微米的固相顆粒，是穩定、調節鉆井液技術指標不可缺少的重要設備之一。除泥器，為雙排直線組合式旋流器組和細目振動篩，通過調節旋流器底流和篩架角度可實現加重鉆井液中的重晶石回收和非加重鉆井液的一般使用，除泥器選用5寸澆注型聚氨脂旋流器，使用范圍大，耐磨損不堵塞，篩架后角可調整，不跑鉆井液，140/40目篩網強度高，使用壽命長，灌注液管處設計有溢流裝置，可調節工作壓力，整體結構緊湊合理，安裝調節方便，性能穩定可靠，維護保養簡單。（二）除泥器可除去95%大于40μm的鉆屑 各約50%大于15μm的鉆屑。（三）工作原理及結構特點：工作原理：除泥器主要由灌注液管、溢流排出管、旋流器組、振動篩及底座、支架等組成。工作時，含有懸浮固相顆粒的鉆井液在壓力作用下，由灌注進液管經旋流器上部圓柱蝸殼部位的切向入口進入旋流下移，由于鉆井液中的固相與液相間存在著密度差，且加上旋流器上大于下小，鉆井液越向下運動，獲得的角速度就越大，從而獲得更大的徑向加速度，密度大的就緊靠錐壁加速下移并經底流口排出，而密度底的液相在旋流器的進口處就形成低壓渦流，向下旋流運動的液相也將在旋流底部產生擠壓而反向上移從溢流口排出返回循環系統。經旋流器排出的底流落到振動篩網上，透篩的鉆井液和密度大的重晶石返回循環系統，篩上的有害固相（四）安裝與使用：除泥器在其頂部設計有兩個吊環，供裝運安裝使用，安裝時，可視現場情況，將除泥器牢固的裝在1＃罐或2＃罐的適當位置，然后根據需要，用6〞鋼管或膠管把灌注砂泵的排出口牢固的連接起來，檢查設備外部是否有碰壞等情況，去除振動篩壓緊板，接通振動篩電機電源，通電檢查電機旋轉方向和振動篩工作情況，將各運動部位加涂適量油脂，開動灌注泵，檢查壓力表壓力是否在工作壓力范圍內。如壓力過高，可打開進液口處的溢流裝置閥門降壓。檢查各連接部位有無刺漏現象，如有刺漏，可擰緊刺漏部位的卡 螺絲。調整旋流器底流螺母，使其底流成傘狀排出。停用時，應先將砂泵關閉，冬季放盡泵中鉆井液，將篩網沖洗干凈，關掉振動篩電機電源，檢查各部位有否異常。另外，對非加重鉆井液的使用時，可將振動篩篩架后部調高，使篩上物盡快排出，對加重鉆井液，將篩架放低，以盡可能多的回收重晶石，以減少泥漿成本。（五）維護與保養：除泥器使用完畢后，應徹底清洗篩網，嚴禁用锨拍打 用其他硬物刷刮篩面，以保證篩網的使用四、離心機（高速離心機、中速離心機）離心機是一種專門用于分離鉆井液中超細固相顆粒的機械。可分離3-12μm的鉆屑 和2-10μm的重晶石。（一）高速離心機它能有效分離2-4μm以下的超細固相顆粒，滿足各種條件下鉆井工藝要求，是打深井、探井和各種復雜井的理想固控設備。高速離心機有以下特點：長徑比大，分離因素很高。轉鼓采用柱錐結構，長徑比3.5， 這種結構確保鉆井液中的超細顆粒充分沉降，通過推進器排出機外。差速器結構合理，精度高，壽命長。差速器采用單級擺線傳動，精度高，性能可靠，確保差速器的使用壽命。傳動可靠，調速方便。轉鼓總成和差速器采用同步帶傳動，傳動可靠。此機設置兩個速度，通過皮帶輪調速，由于護罩為開式結構調速操作十分方便。底流和溢流調節方便。離心機排放底流的干濕通過轉鼓大端的偏心套調節，偏心套上刻有角度通過轉動偏心套可實現同步調節。也可以通過拉出或伸入進液管來調節。結構緊湊，布局合理。此種離心機采用雙電機驅動整機隔震布局，轉鼓總成和電機安裝在個機架上，機架與底座之間安裝6個橡膠隔震器能有效隔震。底座上安裝有專用吊架，能確保整機起吊平衡，便于安裝和調試。安裝和操作十分方便。離心機的排砂槽設計在支架上，通過支架上的4個銷釘進行定位，在安裝時只要將整機放在支架上安即可。總電源與供液泵電源采用快速插頭連接十分方便。2)安裝調試安裝離心機應安裝在2號罐上。首先將升高架吊裝到合適置固定牢固，然后吊裝離心機到升高架上，放在適當位置。將供液泵安裝在距離離心機進液管端2米處的泥漿罐上，接好進液軟管和沖洗管。安裝排砂槽和排液管。接通電源。B.開機前的準備清除影響離心機運轉的雜物。用手轉動主電機皮帶輪和副電機皮帶輪，如有阻卡現象應及時排除。檢查傳動皮帶張緊情況是否合適。卸下差速器放油絲堵，當放油孔與水平面成30度時，如有機油流出，差速器注油合適，否則應補充30號機械油。卸下偶合器放油絲堵，當放油孔與水平面成45度時，如有油流出，偶合器注油合適，否則應補足透平油。打開分流閥和關閉進液閥。緊固護罩。檢查電機運轉方向是否與標示方向一致。C.離心機的運行打開電源開關。啟動副電機，注意觀察運行情況，如有異常應停機檢查并排除。啟動主電機，注意觀察運行情況，如有異常應停機檢查并排除。打開進液閥，啟動供液泵向離心機供液。如無異常應逐步關閉分流閥，直到全流量為止。如果發覺離心機負荷過重可適當打開分流閥。當離心機排砂槽排放的固相過干或過濕時，可調節溢流擋板或進液量。D.離心機的停機關閉供液泵電機。打開閥門分別清洗轉鼓內壁和排砂槽，清洗時間不得少于120秒。關閉清洗閥門。關閉主電機，2分鐘后關閉副電機。關閉總電源。3)溢流和底流的調節方法增加或減少離心機進液量可相應改變溢流中的固相含量。調整溢流孔板位置可調節底流的干濕，溢流孔板反時針旋轉時，轉鼓液圈厚度增大底流

變濕，反之，底流變干。增加進液管插入離心機的深度底流變干，反之，底流變濕。4)維護保養A．轉鼓兩端有四個黃油嘴，左右支持軸承座和左右推盤軸上各一個。每運行10小時向支持軸承注高溫高速鋇基潤滑脂一次(潤滑脂耐溫-60-150°C)，每運行250小時向推盤油嘴注油一次，每次注油一槍。B．差速器采用30號機械油潤滑。新機運行200小時應更換機油，加柴油4公斤清洗，再加新機油。以后每運行1000小時更換一次，如發生泄漏應及時檢修。C．偶合器加20或30號透平油。如發生泄漏應及時檢修。D．每次使用完后，應當認真清洗機內和排砂槽，每200小時應打開轉鼓護罩認真清除機內泥沙并清洗干凈。E．長期不使用離心機，應當加蓋蓬布，防止風砂和雨水侵蝕。5)注意事項：A.離心機供液量不得超過每小時35立方米否則易引起過載。B.離心機運轉時，禁止打開轉鼓護罩。

C.機冬季不使用離心機時，應放盡機內液體。D.操作員未經培訓，禁止使用離心機。(二)中速離心機中速離心機是一種專門用于分離鉆井液中超細固相顆粒的機械。為了清除鉆井液中的有害固相顆粒，通常采用振動篩，除泥器和除砂器。理論研究和實踐證明，振動篩，除砂器和除泥器不能分離的超細固相顆粒對

鉆井的危害性更大，將嚴重影響鉆井速度和成本。因

此，采用離心機分離是一種快捷而經濟的手段，它能

有效分離5-7微米以上的超細顆粒，滿足各種條件下鉆井工藝的要求。離心機有以下特點：長徑比大，分離因素高。轉鼓采用拄椎結構，長徑比2，這種結構卻保鉆井液中的超細顆粒充分沉降，通過推進器排出機外。差速器結構合理，精度高，壽命長。差速器采用兩個行星輪系串聯，整體式行星架和高精度齒輪以及軸承和密封件，確保差速器的使命壽命。底流和溢流調節方便,離心機排放底流的干濕,通過轉鼓大端的溢流擋板轉動一定角度來調節，增加液池深度，底流變濕；相反，底流變干。結構緊湊，布局合理。離心機為雙電機驅動布局，轉鼓總成安裝在一個底座上，由于各轉動件經嚴格平衡，運轉平穩，噪聲低。控制箱于主機分離，防止主機振動而影響電器正常工作。沖洗方便，效率高。在離心機升高架上，安裝一臺專用清洗泵，分別清洗轉鼓內部和外表，護罩2)結構及工作原理離心機包括主機系統、供掖泵、排砂槽、升

高架和控制柜。主機系統由轉鼓總成、差速器、

進液管系統、主機護罩、副機護罩、主電機、副

電機、齒型三角帶、偶合器、排砂槽和底座組成。轉鼓為柱錐結構，在錐筒和直筒內壁焊有筋條，以防止泥砂磨損筒體，在錐筒端部開有四個矩型方孔以便排砂，在排砂孔中間對稱安裝兩個刮泥器。錐直筒兩端安裝有大小推盤，在大推盤上安裝有六個溢流擋板，通過調節擋板的角度改變底流的干濕。推進器安裝在轉鼓內部，為柱錐結構單螺旋推進，螺旋葉片外沿噴焊耐磨

合金粉。在葉片的芯軸上開若干排液孔，當液體

進入芯軸內腔時，在離心力的作用下進入推進器，高速旋轉的轉鼓使流體中的固相顆粒迅速沉降，

在轉鼓內壁形成泥環。由于差速器的作用使推進器與轉鼓之間有一個滯后的轉速差，因此，推進器將固相顆粒推到小端，從排砂口排出。被分離的液體從大端的溢流口排出機外。差速器為2個串聯的行星輪系，除齒圈外所有齒輪均滲碳淬火磨齒，具有很高的精度。在差速器的端部裝配有凸輪離合器，當推進器超負荷時凸輪鋼株打滑，所有電器斷電。液力偶合器安裝在主電機軸上，通過齒型帶與轉鼓軸相連，使啟動和運轉更加平穩。3)安裝調試和操作規程

A．安裝離心機應安裝在2號泥漿罐上。首先將升高架吊裝到合適位置固定固。然后吊裝離心機到升高架上，放在適當位置。將供液泵安裝在距離離心機進液管端2米處的泥漿罐上,接好進液軟管和沖洗管線安裝排砂槽和排液管。接通電源。B.開機前的準備清除影響離心機運轉的雜物。有手轉動主電機皮帶輪和副電機皮帶輪，如有阻卡現象應及時排除。檢查傳動皮帶張緊情況是否合適。卸下差速器放油絲堵，當放油孔與水平面成45度時，如有機油流出，差速器注油合適，否則應補充30號機械油。卸下偶合器放油絲堵，當放油孔與水平面成45度時，如有油流出，偶合器注油合適，否則應補足透平油。打開分流閥和關閉進液閥。緊固護罩