塑料小球自动分离型振动筛研制方案

苏西宁  陈永生  戚万军

 渤海钻井总公司  257200

摘要：随着石油勘探工作的发展，钻井深度不断增加，大位移定向井和水平井的数量也迅速增大。这类井钻具与井壁接触面积大，摩阻高，施工难度大，特别是在定向和完井阶段，由于其超长的井身结构，定向托压严重，定向困难，电测成功率低。为克服上述因素带来的不利因素，可以在井筒中加入一定浓度的塑料小球。虽然塑料小球的加入，能有效减少下故障发生，但事后钻井液外排给环境带来污染。

关键词：塑料小球；分离；振动筛

（一）项目来源及意义

钻井作业中对于塑料小球的处置方法有直接筛除废弃法和粗筛再利用法。直接筛除废弃法造成了塑料小球的严重浪费和污染环境。粗筛再利用法是在振动筛上安装粗筛网，一般为10目左右，这种方法只过滤大颗粒的岩屑，小粒径的岩屑和塑料小球一起留在钻井液中，这种方法会造成后续的钻井液固相高、固控设备、钻井泵过早磨损、机械钻速降低，泥饼质量差，严重时会造成井下复杂和事故。              
    目前，钻井现场一般将塑料小球和岩屑的混合物放入水罐，罐内加入淡盐水，采用沉淀法回收塑料小球。采用此种方式人员劳动强度大，小球回收效率低。
（二）钻进现场振动筛类型

目前，钻井队现场使用的振动筛类型分为两种，一种是单层振动筛，另一种是双层振动筛。单层振动筛是由4-5块筛布成阶梯状分布而成；双层振动筛上层是由4块筛布成阶梯状分布而成，下层是由1-2块筛布成阶梯状分布而成。

（三）塑料小球自动分离振动筛外观设计图

1.外观结构

小球自动分离型振动筛是将单层振动筛设计成双层振动筛。上层是由50目和30目的筛布组成。上层最后一块筛布是双层结构，上层30目，下层50目，下层50目筛布四周有挡板，筛布整体向右倾斜15度，方便塑料小球向右侧运移。在振动筛侧面，泥浆槽上方设有出球管。振动筛上部设有两根多喷头水枪，方便塑料小球清洗，分离。

对于双层振动筛来说只需要变换一下筛布构成就可以了。振动筛上层筛布最后一块筛布设计成双层结构，上层30目，下层50目，下层50目筛布四周有挡板，筛布整体向右倾斜15度，方便塑料小球向右侧运移。在振动筛侧面，泥浆槽上方设有出球管。振动筛上部设有两根多喷头水枪，方便塑料小球清洗，分离。

2.工作工程  

钻井液携带着含有塑料小球的岩屑流经上层粗筛布，通过振动、清洗、分离作用，小于50目颗粒的岩屑自动分离落入振动筛下层，由下层120目筛布继续分离筛除；大于50目小于30目的岩屑和塑料小球流经双层筛布时，自动分离落入下层50目倾斜筛布，通过出球管落入泥浆槽参与循环。大于30目颗粒的岩屑通过振动、分离自动落入下层筛布，由下层120目筛布筛除。    

塑料小球自动分离振动筛从出球管除了分离出10-20目的小球外，另外，还夹杂着少量10-20目左右的岩屑颗粒，为了去除对钻井有害的岩屑颗粒，在出球管下放入一个装满淡水或淡盐水的容器，容器上部设有溢出管，在水的浮力作用下，岩屑颗粒自动沉入容器底部，塑料小球 浮在上部从溢出管流入泥浆槽，参与钻井循环。

（四）结论

1.制作过程简单实用，成本低廉，适用于水平井，大位移定向井。

2.真正达到小球分离，回收，循环再利用目的。
3.大幅度降低大位移定向井，水平井，定向托压，定向困难的问题。
4.实现小球可回收再利用，减少环境污染，节约钻井成本。

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