摘 要:泥浆固控设备能够有效的清除泥浆中的固相含量。经过泥浆固控设备处理后的泥浆能够达到低固相优质轻泥浆的标准,进而能够保障泥浆的优良性能使其发挥应有的功用,由于泥浆固控设备的工作环境以及内部的机械结构较为复杂,因此在使用过程中经常会发生故障,这严重影响了固相系统的应用性能以及钻机的施工质量。本文主要讲述了泥浆固控系统的工作原理,并进一步阐述了泥浆固控系统在使用过程中常见的故障,并针对故障提出了具体的维修措施。
关键词:泥浆 泥浆固控系统 设备维修
中图分类号:te926 文献标识码:a 文章编号:1672-3791(2012)06(c)-0109-01
泥浆能够清除钻机井道中的岩屑,且能够冷却钻头,进而有效提高钻机施工质量。泥浆的净化能够有效的保障泥浆的性能,泥浆的优良性能是防止钻井井下事故、保障生产安全、提高钻机钻速、降低施工成本的重要前提,因此泥浆固控系统的运行性能对于钻井工程来说至关重要。本文主要讲述泥浆固控系统的工作原理,并分析了其具体的组成结构,进而归纳出了泥浆固控系统的日常维护技术。
1 泥浆固控系统的工作原理
在钻井施工过程中,高压泥浆有助于加快钻机施工效率,并且能够清除施工环境内的岩屑,但是当岩屑混入泥浆后,会使泥浆中的固相含量增加,造成泥浆的应用性能下降,无法实现多次循环利用,不符合持续性的发展目标。为了实现泥浆应用的可持续性,降低钻井施工成本,就要控制泥浆中的固相含量,去除其中的沙石颗粒,在保证泥浆性能的条件下,实现泥浆的多次重复利用。泥浆固控系统就是净化泥浆、恢复泥浆性能的设备,此系统能够通过其内部的机械结构对从井口处返出的固相含量较高的泥浆进行逐级净化、配药、加重等程序,进而恢复泥浆的应用性能,达到泥浆可持续利用的目的。
1.1 泥浆净化流程
从井口处返出的泥浆中固相含量会比较高,为了降低其中的固相含量,需要依次经过振动筛、除气器、除砂器、中速离心机、高速离心机,由于此流程属于泥浆预处理的流程,此流程对泥浆处理的质量会直接影响到下一个流程,因此必须严格控制此流程中每一道处理泥浆的工序。通过净化处理后,泥浆中有害固相含量会明显下降,使泥浆能够实现循环利用。此时,泥浆泵可以直接吸入泥浆,以保障钻井施工工程的需要。
1.2 剪切配药流程
如果钻井工程中所需要的泥浆具有特殊的要求,则需要对泥浆进行重新配比。泥浆在净化流程完成后,会进入配药仓。由剪切泵从配药仓中吸入泥浆,对从配药漏斗中加入的药品进行反复剪切混合,而后可以将混合药品的泥浆注入到泥浆仓,或者泥浆管线,当需要时,可以经过泥浆泵的作用,将泥浆打入高压管汇井口。
1.3 加重流程
如泥浆需要加重处理,则需要在泥浆中混有一定量的重晶石。具体的工作原理为:加重砂泵从加重仓内吸入泥浆,而后通过加重漏斗经重晶石等物质混入泥浆中,并将处理完成的泥浆存储在加重仓,或者泥浆的储备仓中,当需要时,可以经过泥浆泵的作用,将泥浆打入高压管汇井口。
1.4 泥浆泵上水流程
各个不同型号的泥浆固控系统中泥浆泵的上水管线贯穿着各个泥浆仓,为了方便对泥浆的存贮,在每个泥浆仓内会布置一套罐底阀,此阀能够在罐面对泥浆仓的开关进行操控,此时泥浆泵可以根据施工的实际情况将泥浆注入到任意一个泥浆仓内。
2 泥浆固控系统运行过程中常见的故障
2.1 常见机械故障维修
在泥浆净化流程中,主要包含的是清除泥浆内固相的机械结构,如振动筛、除气器、除砂器、中速离心机、高速离心机等,这些设备由于经常基础带有腐蚀性的泥浆,因此常会出现一些机械故障,以下我们将对离心机易出现的故障进行介绍。
离心机也是泥浆固控系统中重要的组成部分,但是在使用过程中会经常会出现的问题,常见的故障有:离心机启动后,噪音很大,当速度增大后,会产生较大的震动,此时可能是由于离心机内部机械结构混有沙石杂质等原因造成的,但是具体原因还需要进一步的检查,才能确定。 检修过程:启动离心机,调节转换,从速度表上可见转速最高达5000转(满程5500转),但离心机产生强烈振动。此时离心机安装的是大转头,使用手册上的数据是此时最大转速为3500转。初步判断,离心机基本处于空转状态,转头没有正常转动。打开离心机盖,搬动转头,转头产生摆动,将转头卸下发现固定转头与转子间的螺栓前部螺纹已被磨光。原因是开始使用时,放上转头后,没有将螺栓固定好,当离心机启动后转头产生摆动。由于转速很高产生强烈振动,并且将固定螺栓磨坏。
维修方式:由于固定螺栓是仪器专用件无法配,所以将原螺栓前部已坏的螺纹部分去掉,再将螺栓头部车去掉一块,重新套螺纹,然后将转头固定好,启动离心机,此时机器恢复正常,且最高时速为3500转。
2.2 常见电路故障维修
泥浆固控系统中的控制电路也经常会出现一定的故障,常见的故障有:控制电路介入电源后,发生蜂鸣声后,控制电路随之失灵,控制系统处于瘫痪状态,严重影响了泥浆固控系统的整体运行性能。
此时,初步判断可能的原因是电路中的cpu出现问题,或者由于供电电路电压不稳,而造成控制电路不能实现功能。为了能够进一步得确定故障原因,我们还需要采用专门的仪器,具体的测定方法是运用专业的万用表测定电路中的总电压,而后在对控制电路内部电路板中cpu两端,观察是否有断路的现象,为了能够更好的检测是否是cpu的故障,也可以采用接收信号的方式,对cpu发送控制信号,检测cpu是否有一定的反应。
维修方式:如确定cpu确实存在故障,则可以进一步就检测cpu与电路板之间的连接状况是否良好,实际经验表明,大多数故障出现于cpu连接的阵脚处,此时如阵脚基础不良,可采用焊锡进行补焊或更换阵脚底处的晶振片,修理完成后,必须进行检测,然后再投入使用。 3 结语
总之,对于泥浆固控设备的检修及维护是一项系统性工程,我们应该采用系统科学理论进行分析,并应该采取先进的检测技术对整个系统进行必要的检测保养。目前,激光探伤技术以及计算机的监测技术已经被应用于的泥浆固控设备的检修及维护,故对于泥浆性能的控制也得到了较大的改善,但是在设备维修方面,却还是以更换零件为主,系统内部零件的可维修性不强仍旧是一个较大的问题,因此在泥浆固控设备维修技术方面还需要投入较多的研究力量。
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