海洋石油模块钻机钻井液固控系统设计
海上固定平台模块钻机设计、建造、安装试验各环节质量控制
海上固定平台模块钻机设计、建造、安装试验各环节质量控制摘要:海上固定平台模块钻机坐落在生产平台导管架的顶层甲板上,作为从事海上石油资源生产井开发投资相对较小,经济回报率高的石油钻井装置,同时具有建井周期短,作业时效高的特点。
关键词:模块钻机分类组成质量控制1 海上固定平台模块钻机的分类与组成海上固定平台模块钻机按照其动力、海水、生活等支持形式分为自持式模块钻机和联合式模块钻机两大类,目前中海海域的模块钻机主要以联合式为主,墨西哥湾的模块钻机主要以自持式为主。
海上固定平台模块钻机按照钻井绞车的功率分为2000hp/3000hp/4000hp/6000hp钻机。
海上固定平台模块钻机至少应有以下模块组成:钻井支持模块DSM;钻井设备模块DES(A)+DES(B);动力模块PM;生活模块LQ;散装罐模块P-TANK;固井模块CEM。
2 典型的海上固定平台模块钻机的总体布置3 海上固定平台模块钻机设计环节的质量控制海上固定平台模块钻机的设计在前期设计的基础上还应包括基本设计、详细设计、加工设计三个环节。
(1)基本设计、详细设计在应满足《海上固定平台安全规则》的基础上还应遵循以下国内标准规范。
①GB3836.1爆炸性气体环境用电气设备第1部分:通用要求。
②GB/T8423石油钻采设备及专用管材词汇。
③GB50370气体灭火系统设计规范。
④SY/T10030海上固定平台规划、设计和建造的推荐作法工作应力设计法。
⑤SY/T10041石油设施电气设备安装一级一类和二类区域划分的推荐方法。
⑥中国船级社颁布的钻井装置发证指南。
(2)基本设计全过程至少应进行以下节点的审查分析会。
①中间技术审查会。
②最终技术审查会。
③最终工艺流程图的危险与可操作性分析会。
(3)基本设计及详细设计图纸、规格书等技术文件均应由国际认可的权威机构审核并批准。
(4)加工设计的图纸文件应得到权威审批机构现场代表的审核并签发。
4 海上固定平台模块钻机建造环节的质量控制建造承包商至少应提交以下开工证明文件及相关程序文件供业主指定的船级社审核批准:权威机构认可的承包单位资格证书及相关报告;特殊工种(无损探伤人员、焊工)人员资格证书和设备证书;质量保证手册和安全手册;质量保证和检验实施计划;钢结构建造程序;钢结构检验程序;钢结构焊接与焊接返修程序;焊接程序试验报告和焊工记录;钢材出厂证书和材料跟踪检验程序;无损探伤程序和NDT图纸;涂装和阴极保护施工程序;热处理程序;焊接材料储藏和适用程序;重量控制程序;其他型式连接的安装程序及检验程序5 海上固定平台模块钻机材料、设备采办入库环节的质量控制现场监理工程师应对施工方所采购的材料、设备等根据相关法规、技术规格书、设备分级表及材料采购单等的相关要求进行检查验收。
海洋石油平台钻机泥浆固控系统设计
泥浆泵: 共3 台， 两用一备。 台F 一 0 ， 2 160 1 台备用为F 一 0 。 130 泵的排量如表 1 所示。
摘 模块钻机是海上石油钻井 要: 装置的一种， 但由于其自 身的特点， 模块钻机的泥桨固 控系 统 在设备选型以 及总体布里上与钻井 船等其它海上钻井装置有着很大不同。文章以H 2 一1 Z 5 3/ 油田开发项目7 。 ) m模块钻 叉 机为例， 设计了 一套经济性高、布局合理， 操作方 便、性能可靠的 净化钻井液的泥桨固 统， 统可以 控系 本系 有效地去除钻井液中大于5 一 卜 的有害固 保留 巧 m 相， 有用固相， 为钻井作业提供优质钻井液。 关 词: 模块钻机; 钻井 键 液; 固 相控制系 统; 固 控设备选型; 固 控设备 中 分 号: U674 38 文 标 码: C 文 编 图 类 献 识 章 号: 1叨1 一 8328 ( 2007) 51 一 朋70 一 4 0 Ab ra : M e dr l ing 6g is a ki o 洲l ing i str nle幻f r o l o s . [n selecli吧o equi四en all亡 t t s C d ol i d n f l n U to i n e u f i gener t po o盯， e mud一 contr 叮 l a o l h t solid一 o l stem is ve叮 d溉r nt f m t oth r e叫ipment 阳 a dr l ng v 6se e r o h e e s ch s i j e l Her is t sa P o 7 (洲l m m记 e developed by HZ 5 一 1 01一 e h ml f e e X 』 2 3/ 1 f eld， i which is a set o m d一lid一 o l sysf u ， ontr e t mwith hig eco 二y， a 佣 e t olo罗， on enie t 叩 i朋 a d r ia le 碑 r 二 e t 即‘ i l ing一 h n e r s 曲l o P 。 v n t a r e n e b l o f r m o 斤dr liquid. 仆1 盯 e mcan r mo e t e ha印6d s lid pha e >5 、 卜 而l ing liquid a d ke即t e usef己sOid pha e 5 st e v h 1 o s 15 min l n h l s o o t Pr vide nice一 l it dr llin li聊 d. ua y i g Key ， s : dr l ing li即 s id一 e co tr 8 ord i id; o 户朋 n o ystem; 5 le招 n f s id co盯 s id一 l 1 勺 ele币o o o r l trol; o con加11 tr l 、u
钻机模块介绍
辅助设备 供气设备、辅助发电设备、钻鼠洞设备、辅助起重设备、工作间/控 制间/储藏间等、固井设备、测井设备、录井设备
SY/T 5323-92 SY/T 5244-91
The types and basic parameters for oil drilling rigs Specification for wire rope for petroleum and gas plant Main hoisting equipment for drilling rig Kill & choke manifold Drilling fluid manifold Safety rules for offshore fixed platform (PRC Economy and Trade Committee 2000)
2、钻前准备
3、钻进(Drilling)
根据不同的地层情况、钻进深度、钻头类型等，使钻头转速n（r/min ）、钻压P（t）、泵流量Q（L/min）和泥浆性能各自都处于最佳参数 值，以获得最快的钻进速度。
4、固井(Cementing) 在井眼内下入一层套管，并在套管与井壁的环形空间里灌注水泥浆进行封固。
钻井绞车、辅助刹车、游动系统（钢丝绳、天车、游动滑车及大沟） 、井架（热镀锌低合金钢制造）、起下操作的井口工具及机械化设备 （吊环、吊卡、卡瓦、动力大钳或“铁钻工”、立根移运机构）
动力驱动系统设备：为钻机相关设备提供动力
柴油发电机组及供油设备、或交流/直流电动机及其供电、保护、控制 设备等
传动系统设备：连接动力机与工作机，实现从驱动设备到工作机组的 能量传递、分配及运动方式的转换
ZYK—160型钻井液固控系统的研究与设计的开题报告
ZYK—160型钻井液固控系统的研究与设计的开题报告一、课题背景及研究意义随着石油工业的发展，钻井液的运用越来越广泛，用于油气勘探、采矿、水井开采等方面。
但是，在钻井过程中，钻井液中的固态废料会极大地影响钻井效率和油田的产量，因此需要一种高效的钻井液固控系统。
目前国内外已有许多钻井液固控系统，但整合效果不尽相同。
结合我国油气行业的实际情况和需求，本项目旨在设计一种ZYK—160型钻井液固控系统，既能达到高效固控废料的效果，也能满足钻井液的生产需要，具有广泛的应用前景和重要的经济意义。
二、课题研究内容本项目的研究内容主要包括以下几个方面：1. 钻井液固控系统的研究：对各种固控技术和方法进行综合分析，选出较为成熟和实用的方案并进行优化改进。
2. 设计系统的结构：根据所选的方案，设计出系统的组成结构，并进行材料和零部件的选择。
3. 确定系统工作参数：根据钻井液的生产需求和固控效果要求，确定系统的各项工作参数和控制要求。
4. 建立系统的运行流程：对系统的开启、控制、检测和关闭等运行流程进行科学规划和设计。
三、课题研究方案1. 研究方法：本项目采用理论研究和实验研究相结合的方法，先对国内外已有的钻井液固控系统进行综合分析，比较各方案的优缺点，确定最适用的方案。
2. 研究步骤：（1）钻井液固控技术和方法的研究（2）系统组成结构设计及材料选择（3）系统各项工作参数和控制要求的确定（4）系统运行流程的设计（5）系统试制和测试3. 预期研究结果：完成本项目后，我们将能够设计出一套以分离器和振动筛为主要设备的钻井液固控系统模型，完成实验测试并推广应用于油气钻井过程中，有效地固控废料并提高钻井效率。
四、可行性分析本项目的成果能够在钻井液固控技术和方法方面得出创新性的结论，对该行业的发展有一定帮助。
同时，在成本控制上，由于使用的材料和零部件都可以根据实际需求进行选取，因此可以有效降低生产成本，有较好的经济效益。
因此，本项目具有一定可行性。
钻井液固控系统
加重剂
加重剂是一种密度较大的物质，加入钻井液中可以增加钻 井液的密度，提高对井壁的支撑力，防止井壁坍塌。
降滤失剂
降滤失剂是一种能够降低钻井液滤失量的物质，加入钻井 液中可以减少钻井液在钻井过程中的滤失量，保持钻井液 性能稳定。
防塌剂
防塌剂是一种能够防止井壁坍塌的物质，加入钻井液中可 以减少对井壁的侵蚀和破坏，保持井壁稳定。
钻井液固控系统面临的挑战
01
技术更新换代
随着钻井技术的不断进步和应用需求的不断提高，钻井液固控系统需要
不断进行技术更新和升级。这需要不断投入研发力量，加强技术创新和
产品升级，以满足市场和客户的不断变化的需求。
02
成本控制与市场竞争
钻井液固控系统的成本直接影响到钻井工程的总成本。如何在保证系统
性能和质量的前提下，降低系统成本，提高市场竞争力，是钻井液固控
钻井液固控系统
• 引言 • 钻井液固控系统组成 • 钻井液固控系统工作原理 • 钻井液固控系统应用 • 钻井液固控系统发展趋势与挑战
01
引言
目的和背景
钻井液固控系统是石油钻井工程中用于控制钻屑和钻井液固相含量的重要设备。
随着钻井技术的不断发展，钻井液固控系统的应用越来越广泛，对于提高钻井效率、 降低钻井成本、保障钻井安全具有重要意义。
系统面临的重要挑战。
03
复杂工况适应能力
钻井液固控系统在面对不同地质条件、气候环境和工作压力等复杂工况
时，需要具备较高的适应能力。如何提高系统的稳定性和可靠性，降低
故障率，是钻井液固控系统面临的重要挑战之一。
未来研究方向与展望
新材料与新技术的应用
随着新材料和新技术的不断发展，未来钻井液固控系统将进一步探索和应用新型材料、节能技术和智能控制技术等， 以提高系统的性能、环保性和智能化水平。
海洋石油模块钻机井控系统设计
901 设计目的在钻井作业过程中，井控系统既能够有效控制井涌、井喷等突发情况，又能保护好油、气、水层，顺利完成井下作业施工，保证钻井作业的安全进行；同时，井控系统也是保证钻井作业人员自身安全、钻井设备财产安全、保护海洋环境的重要条件。
2 设计基础井控，顾名思义就是井涌控制和压力控制。
是利用一定的技术手段控制地层孔隙压力，使作用于井筒内的钻井液液柱压力始终大于地层孔隙压力，防止地层孔隙压力过高，造成井喷、井涌等意外情况，保证钻井作业的顺利进行。
井控系统设备需满足地层压力要求。
以南海某平台7000m模块钻机为例，配备一台压井泵，操作压力为69MPa；防喷器，操作压力69MPa；节流压井管汇，操作压力为69MPa；液气分离器，操作压力为常压。
3 井控系统流程及设备选型设计3.1 井控系统流程井控系统流程见图1。
图1 井控系统流程图当井筒内地层压力发生异常，迅速开启压井泵，通过压井管线向井筒内注入压井液，同时，迅速开启节流压井管汇的节流阀快速泄压，保证井筒内的钻井液液柱压力大于地层孔隙压力，防止井涌、井喷等事故发生。
当井底压力稳定后，井底被污染的钻井液通过节流管线被替换出来，被污染的钻井液中的固体泄放至泥浆回流槽，经振动筛等固控设备处理后回收利用；气体经过液气分离器碰撞、沉降分离后，气体放空到天车以上4m，液体返回至振动筛进行筛分处理。
其次，通过节流阀得快速泄压能够起到保护防喷器组的目的。
3.2 主要设备选型设计1）压井泵。
目前，海洋石油模块钻机压井泵一般都选用的是柱塞泵，压井泵出口压力选取原则是要高于最深层地层压力。
根据《SY /T 6918—2012 石油天然气行业钻井和修井设备 钻井泵》规定：压井泵出口压力分为5个级别：20.7 MPa、27.6 MPa、34.5 MPa、51.7 MPa、69 MPa。
由于本文介绍的模块钻机所在油田地层压力最高为55Mpa，故选择压井泵的出口压力为69 MPa。
海洋工程石油模块设计方案
海洋工程石油模块设计方案1.引言海洋工程石油模块是指将石油生产系统与海洋平台或船舶结合在一起的设备模块。
随着全球能源需求的增长，海洋石油开采正成为石油产业的重要组成部分。
而海洋工程石油模块的设计方案，对于保障石油生产的安全和高效具有重要意义。
本文将从海洋工程石油模块的功能需求、设计原则、关键技术及材料选型等方面展开讨论，以期为相关设计提供参考。
2.海洋工程石油模块的功能需求海洋工程石油模块的功能需求主要包括以下几个方面：（1）石油生产：石油模块需要能够完成石油的开采、处理和输送等功能，以确保石油生产的连续性和高效性。
（2）环境适应：石油模块要能够适应海洋复杂的环境，并保证设备的安全运行。
（3）设备安全：对于高温高压、易燃易爆等特点的石油生产设备，需要具备严格的安全防护措施。
（4）维修便捷：模块化设计可以使得设备具有更好的维修便捷性，降低维修成本。
（5）节能环保：石油生产过程中产生的废气、废水等需要进行有效处理，以减少环境污染。
3.海洋工程石油模块的设计原则（1）安全可靠：设计要求模块设备在恶劣环境下仍能安全运行，确保人员和设备的安全。
（2）灵活可扩展：模块设计应考虑设备各部分的模块化设计，以便将来需求变化时能够方便扩展或更换设备。
（3）高效节能：设计中应考虑设备的能效比，以保证生产效率和节能降耗。
（4）易于维护：设备模块应便于维护，易于更换老化部件。
4.海洋工程石油模块关键技术（1）海洋支撑结构设计：石油模块需要与海洋支撑结构相结合，因此需要进行充分的结构设计和强度分析。
（2）防腐蚀材料选型：海洋环境下的腐蚀问题是石油模块设计的关键难题，需要选用高防腐蚀材料。
（3）石油处理技术：石油的采集和加工技术对于模块设计至关重要，需要考虑高粘度、高含硫等石油特性。
（4）安全防护系统：高温高压等特殊条件下的安全防护系统对于设备的安全运行至关重要。
（5）自动化控制技术：石油模块需要具备高度自动化的控制系统，以保证设备的高效、稳定运行。
海洋石油模块钻机钻井液固控系统设计
海洋石油模块钻机钻井液固控系统设计摘要】：众所周知，钻井液在整个钻井工程中充当了特别重要的角色，它的地位极高，钻井液的存在与否，直接影响了钻井工程的进行，如果钻井液的质量没有得到保证，那么最后钻出来的井的质量也不能得到保证，其次，现在都在注重石油钻井工程，石油钻井工程的促进可以增加石油的产量，同时如何提高对这些不可再生资源的挖掘技术也算是一个技术上的难点问题，而对难点问题进行解决了之后能极大的促进我国石油工业的发展，本文就以目前我国钻井液固控系统的设计样式为基本内容，浅谈其固控系统的设计要点。
【关键词】：钻井液; 固控系统; 设计要点随着对石油行业的重视，越来越多的施工团队也明白了石油开采的重要性，不少施工团队也开始将目光放在钻井技术上，也有很多的技术人员，一直致力于完善整个固控系统，目的也是为了让钻井工程完成得更加方便，钻井技术越高超，在未来所花时间越少，也就能提高工程的完成效率，这都是整个固控系统完善之后的好处。
但是重点的问题就在于如何设计该系统，该系统的首要设计要求就是与当前固控工艺相结合，而且同时我国预算也有限，在进行固控系统的完善的前提是一定要保证资金使用的数额不多，至少不能超过成本的数额，成本是个必须要进行严格控制的东西，同时也不能委屈了机器的更新换代，一定要保证在有限的经济成本下，还能设计出功能高超的固控系统。
以下，便是对固控系统的设计要点进行的分析和归纳。
1 固控系统的布局总体来说，固控系统就要为钻井工程服务，在这当中，固相控制工作在整个工程中起领导作用，而且固控系统本身也安装有相应的固控设备，就是为了更好地让固控系统发挥出相应的能力，而且固控系统也可以将固控的能力和钻井的技术结合在一起，这样最终可以达到一举两得的好效果，钻井工程才会更快并且更保质量地完成建造工作，另外，在钻井液固控系统进行工作时，也要注意每一个环节每一个设备的布局，要根据不同环节。
2 钻井液固控系统基本构主要需要满足的功效，再根据不同设备可以完成的功能对各个设备进行布局的安排，当前我国的固控系统中，大概要安置沉淀罐，还有负责进行液体调节运输的中间罐，以及在任何时候都特别有用的吸入罐，还有储备废品的储备罐和其他需要用到的大型罐体，而既然这些罐体的体积都特别大，所以重点也是需要调整每个罐体的安置方位，每个罐体在进行安装工作时，都要考虑到外部的尺寸设计，这样最后系统进行组装后也不会呈现很奇怪的样式，同时固控系统的运转也不会出现太大的问题，这些都要倚靠布局的合理设计。
钻井液固控系统的个性化设计
钻井液固控系统的个性化设计
在固控系统的研制方面，应该满足钻井用户的个性化需求：
在固控系统的研制方面，根据生产和环保的要求选配相应的设备进行特殊的、非常规的组合，以取得最佳的固控效果。
由于钻井用户的价值观日益呈现出个性化与多样化的趋势这就要求产品能满足特定使用需求，使批量生产的产品逐渐为个性化、多样化的产品所取代。
要求机械产品在全寿命周期内对环境没有污染（包括振动、噪声、污水和有害的烟气等），并要求最有效的节约资源，从而使产品具有最好的经济、生态和社会的综合效益。
国内外研究部门和生产厂家在钻井液固控系统的开发方面，都走个性、环保的方向。
在大量采用模块化的部件和在国内外范围内选用最优的通用的零部件的基础上，尽快的开发出满足用户个性化与多样化的产品，提高市场的占有率，使产品具有最好的经济、生态和社会的综合效益。
我国固控系统普遍存在以下问题：
1）国产振动筛的筛分效果不好，有待进一步提高；
2）固控设备易损件寿命短，比如消耗量较大的筛网的寿命需要进一步提高；
3）系统可靠性低，需要研制高性能的固控设备，以提高系统可靠性；
4）钻井液净化效果差，影响钻井技术及工艺的进一步发展与提高；
系统复杂、庞大，设备费用、维修费用、动力消耗大。
海洋石油钻机的水下作业系统设计与模拟
海洋石油钻机的水下作业系统设计与模拟引言随着全球能源需求的增加，海洋石油资源的开发成为重要的能源获取渠道之一。
海洋石油钻机是实现海洋油田开发的关键设备之一，其水下作业系统的设计与模拟对于提高作业效率、确保作业安全至关重要。
本文将重点探讨海洋石油钻机水下作业系统的设计原则、关键环节以及通过模拟技术对其进行优化与改进的方法。
一、设计原则1. 安全性海洋石油钻机的水下作业具有较高的风险性，因此安全性是设计的首要原则。
首先，系统设计应符合国际安全标准和规范，遵循风险评估、应急响应和事故预防的原则。
其次，为了确保人员和设备的安全，应在系统中加入多种安全设备和防护措施。
2. 可靠性水下作业系统需要面对恶劣的海洋环境，因此可靠性是设计中不可忽视的要素。
系统应具备自动检测、修复和备份等功能，以确保设备在意外情况下的持续工作。
3. 高效性在海洋石油钻机的水下作业中，高效性是提高作业效率的关键。
系统设计应考虑到作业过程中各环节的时间和物质流动，并通过合理的工艺优化实现作业的高效运行。
二、关键环节1. 定位系统定位系统是实现海洋石油钻机水下作业的基础。
目前常用的定位系统包括全球定位系统（GPS）、单点定位系统（DP）等。
其中，DP系统通过引入多个定位装置，通过实时校正互相之间的误差来提高定位的精度和准确性。
2. 管井控制系统管井控制系统是按照钻井工艺和施工要求实现对钻井作业的控制和监测的重要部分。
该系统包括钻井液循环系统、井口测试系统、抗喷系统等。
通过对管井控制系统进行模拟和仿真，可以评估系统的性能，并根据需要进行优化。
3. 水下机械臂系统水下机械臂系统是钻机水下作业过程中的关键操作工具。
它的设计需要满足作业精度高、灵活性强、抗干扰能力强等要求。
通过模拟技术，可以对水下机械臂系统进行虚拟测试和优化设计，提高其可靠性和工作性能。
4. 信息传输系统信息传输系统用于实现钻机水下作业过程中的数据传输和监控。
它包括有线和无线通信技术，以及数据存储和处理技术。
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海洋石油模块钻机钻井液固控系统设计
【摘要】：众所周知，钻井液在整个钻井工程中充当了特别重要的角色，它
的地位极高，钻井液的存在与否，直接影响了钻井工程的进行，如果钻井液的
质量没有得到保证，那么最后钻出来的井的质量也不能得到保证，其次，现在都
在注重石油钻井工程，石油钻井工程的促进可以增加石油的产量，同时如何提高
对这些不可再生资源的挖掘技术也算是一个技术上的难点问题，而对难点问题进
行解决了之后能极大的促进我国石油工业的发展，本文就以目前我国钻井液固控
系统的设计样式为基本内容，浅谈其固控系统的设计要点。
【关键词】：钻井液; 固控系统; 设计要点
随着对石油行业的重视，越来越多的施工团队也明白了石油开采的重要性，
不少施工团队也开始将目光放在钻井技术上，也有很多的技术人员，一直致力于
完善整个固控系统，目的也是为了让钻井工程完成得更加方便，钻井技术越高超，在未来所花时间越少，也就能提高工程的完成效率，这都是整个固控系统
完善之后的好处。
但是重点的问题就在于如何设计该系统，该系统的首要设计
要求就是与当前固控工艺相结合，而且同时我国预算也有限，在进行固控系统
的完善的前提是一定要保证资金使用的数额不多，至少不能超过成本的数额，
成本是个必须要进行严格控制的东西，同时也不能委屈了机器的更新
换代，一定要保证在有限的经济成本下，还能设计出功能高超的固控系统。
以下，便是对固控系统的设计要点进行的分析和归纳。
1 固控系统的布局
总体来说，固控系统就要为钻井工程服务，在这当中，固相控制工作在整个
工程中起领导作用，而且固控系统本身也安装有相应的固控设备，就是为了更
好地让固控系统发挥出相应的能力，而且固控系统也可以将固控的能力和钻井的
技术结合在一起，这样最终可以达到一举两得的好效果，钻井工程才会更快并
且更保质量地完成建造工作，另外，在钻井液固控系统进行工作时，也要注意每一个环节每一个设备的布局，要根据不同环节。
2 钻井液固控系统基本构
主要需要满足的功效，再根据不同设备可以完成的功能对各个设备进行布局的安排，当前我国的固控系统中，大概要安置沉淀罐，还有负责进行液体调节运输的中间罐，以及在任何时候都特别有用的吸入罐，还有储备废品的储备罐和其他需要用到的大型罐体，而既然这些罐体的体积都特别大，所以重点也是需要调整每个罐体的安置方位，每个罐体在进行安装工作时，都要考虑到外部的尺寸设计，这样最后系统进行组装后也不会呈现很奇怪的样式，同时固控系统的运转也不会出现太大的问题，这些都要倚靠布局的合理设计。
一般进行固控系统的设计工序，主要就是要注重各种罐体的尺寸，因为安装尺寸可以整个将系统的尺寸压缩至合适的尺寸，更便于进行固控系统的运转，同时，每个大型的罐体在进行设计时，尺寸主要为15*3*2.5，而且保证了每个大型罐体的尺寸之后，整个系统的尺寸就能得到控制，而且进行系统的运输时，保证了罐体的尺寸同时就能合理地控制运输系统的尺寸，也能够起到事倍功半的好效果，特别是尺寸便于运输，则日常的基本的运输功能就能得到保障，同时也能够让固控系统使用起来更加方便。
3设计目的
3.1 钻井液的作用
钻井液是钻井过程当中，所利用的冲洗循环介质，被称为钻井的血液。
其作用主要有以下几个方面。
①清扫井底岩屑。
②携带岩屑。
③悬浮岩屑。
④稳定井壁。
⑤破岩、冷却钻头、冲洗钻头。
3.2 钻井液组成及分类
①组成。
钻井液由液相、活性固相、惰性固相及各种钻井液添加剂组成。
②分类。
根据钻井液的组成部分，钻井液可分为水、乳化等。
泥浆是目前
海洋模块钻机中使用最广泛的钻井液，分为水基、油基泥浆。
水基泥浆以水为
主要介质，主要用于井深4000m 以下的井。
油基泥浆以油为主要介质，主要用
于井深大于4000m 的井。
3.3 钻井液中固相的危害及清除方法
①固相的危害。
钻井液中的固相组成包括两部分；有用固相和有害固相。
有害固相主要为岩屑。
如果处理不及时，会影响钻进的速度，严重时会造成井
壁坍塌。
②固相的清除方法。
钻井液中清除有害固相的法有很多种，钻井初期，常
用的方法有稀释法和替换法。
随着钻井技术的快速发展，目前，国内比较成熟的
清除钻井液中的有害固相的方法是机械方法。
既通过机械设备将钻井液中有害固
相除去，达到回收利用的目的。
4设计基础
钻井固控系统的设计基础源于油田的井型结构，配置的高压泥浆泵排量必
须满足该油田最大井深的所需泥浆量的要求。
以南海某平台4000m 模块钻机为例，配备了3 台F-1600 的高压泥浆泵，通常情况下两用一备。
高压泥浆泵的
额定压力为 5,000 psi, 三缸单作用泵，缸套直径可选。
5固控系统选型设计
5.1 工艺流程
本文以南海某平台模块钻机为例，对固控系统工艺流程设计进行简述：BOP 喇叭口→井口泥浆返回槽→分流盒→振动筛→沉砂罐→除气罐→除气器→
除沙罐→除沙器→除泥罐→除泥器→泥浆返回罐→离心机→泥浆返回罐。
此流
程并不是固定不变的，在海洋模块钻机中，可根据地层实际情况选择设备组成。
5.2 主要固控设备选型
(1) 振动筛
①工作原理。
振动筛是利用振子的震动，带动筛网进行往复运动，达到清除钻井液中有害固相的目的。
振动筛结构简单，由固定支架、筛网、和振子等组成。
②选型依据。
振动筛是钻井液固控系统的一级处理设备，也是最重要的设备。
主要用于去除钻井液中直径大于200μm 的固体颗粒。
按照规范要求振动筛的处理能力通常应为钻井时最大排量的100%- 125%
(2) 除气器
①工作原理。
真空除气器是去除钻井液中可燃气体的必要设备。
真空泵抽吸真空罐形成负压，将钻井液在
大气压力作用下，通过吸入管进入负压区，由于碰撞和分离作用，气体钻井液通过排放管线排放到一个安全区域，钻井液回收再利用。
②选型依据。
除气器按工作原理分为两种，既真空式除气器和常压式除气器。
本项目选择的是射流式真空除气器 ZSCQ240。
按照要求处理能力通应为钻井时最大排量的100%- 125%[1]，所以，处理能力定为240m3 /h，除气效率要求大于80%，真空度不低于30kPa。
(3) 除沙器除泥器
①工作原理。
除沙器、除泥器是钻井液固控系统的二级、三级处理设备，在工艺流程中处于振动筛之后。
除沙器、除泥器利用水力旋流器原理。
区别在于水力旋流器的分离粒度，尺寸和个数不同. ②选型依据。
除沙器、除泥器的处理能力通常应为钻井时最大排量的100%-125%[1]。
所以，本项目采用的除砂器由3 个10 寸的旋流器组成, 每个旋流器的分离粒度要求为40-70um, 理量为240m3 /h。
除泥器由 20 个4 寸的旋流器组成, 每个旋流器的分离粒度要求为15- 40um，处理量240m3 /h。
(4) 离心机
①工作原理。
离心机是钻井液净化处理设备的最后阶段。
本项目采用的是高速沉降式离心机。
由于在钻井液中，各组分的密度不同，实现了离心力场中的快
速沉降和分层的原理，达到了净化钻井液的目的。
②型依据。
高速沉降式离心机处理能力通常应为钻井时最大排量的5%-10%[1]。
所以, 本项目选用的离心机量为40m3 /h, 共2 台, 最高转速为3200r/min, 最大分离因数为2578, 可以有效去除钻井液的有害固相, 充分保证了钻井液的性能。
6管汇系统的布置
固控系统中，重要的不仅是各种大型罐体的安置，各种大型罐体在整个系统中充当着特别重要的角色，但是最终起到关键作用的，还是管道，光有了各种罐体是没有任何用处的，因为钻井液没有管道的运输是不能够用来钻井的，而废料如果没有经过各种管道的运输，是不可能直接进入处理装置的，所以管道主要是提供一个连接作用，就像互联网想进行连接，只有了各种互联网的装置，但是却没有网线能协助进行连接，这个后果可想而知，所以特别要注重管汇系统的安装，各个大型罐体彼此之间一定要有起到连接作用的管道，也就能从本质上完成系统的连通工作，从而完成系统的整体运转。
7【结束语】：
正因为一个合理设计的固控系统对于钻井的重要性，才让那么多的技术人员和相应的工程师对系统的设计费心费力，同时固控系统也只有从设计上面花更多的心力，才能让固控系统在钻井工作上起到特别高效的作用，同时固控系统也是为了让我国的钻井效率达到更高的发展地位，这个是主要的原因，同时，井系统一定要全面地考虑系统的布局，进行详细地设计部署之后，才能让整个系统在实施途中达到特别好的施工效果。
【参考文献】：
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