组合式钻井液气体分离器研制

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1、2011年第4O卷石油矿场机械第5期第56页oILFlELDEQUIPMENT文章编号：10013482(2011)05—0056-03组合式钻井液气体分离器研制朱焕刚，燕修良，杨德京，孙伟涛，薄其场(胜利石油管理局钻井工艺研究院，山东东营257017)摘要：为满足大排量、高含气钻井液的气体分离要求，通过结构优选、数值模拟和室内试验，研制了组合式钻井液气体分离器。该分离器结合重力式分离器和管柱式旋流分离器的优点，处理量大，分离效率高，可以应用于欠平衡钻井工艺中。关键词：钻井液；气体分离器；管柱式；组合式中图分类号：TE926文献标识码：AD

2、evelopmentofCombinedMud—GasSeparatorZHUHuan—gang，YANXiu—liang，YANGDe—jing，SUNWei—tao，BOQi—chang(DrillingTechnologyReseachInstitute，ShengliPetroleumAdministration，Dongying257017，China)Abstract：WehavedevelopedtheCombinedMud—GasSeparatortomeetthesituationoflargedis—placementa

3、ndhighgasconcentrationinthemud—gasseparation，bymeansofstructuraloptimiza—tion，numericalsimulationandlaboratoryexperiments．Thisseparatorwhichcanbeusedinunder—balanceddrillinghastheadvantageoflargecapacityandhighseparationefficiency，combiningtheadvantageofgravityseparatorand

4、Gas—IiquidCylindricalCyclone．Keywords：drillingfluid；gasseparator；cylindricaltype；combinedapplication器利用气相与液相的密度差进行重力分离，体积大、1国内外研究现状笨重、投资大，操作弹性较低。在来气量变化较大钻井液气体分离器是处理气侵钻井液的专用设时，直接影响液体停留时间，分离效果明显下降，气备。目前，国内开式钻井液循环系统中广泛应用的体处理能力远小于生产商提供的气体处理量，不能还是传统的重力式分离器(立式或卧式)。这种分离适应欠平衡钻井，特别

5、是充气钻井作业的发展要求。能控制，整体经济性好。(11)：54—55．4)该液压控制系统还可用于通孔直径为[2]雷天觉．新编液压工程手册[K]．北京：北京理工大学ol257．3mm(49．5英寸)和1536．7mm(6o．5英出版社，1998．Es]林建亚，何存兴．液压元件[M]．北京：机械工业出版寸)的常规转盘，构成海洋钻井用旋转支撑转盘。社，1998．参考文献：E43郑南，李鸿涛，寇鸿涛，等．超级单根液压钻机传动及控制[J]．石油矿场机械，2009，38(6)：9O一93．i-i]应保连，余利军．液压驱动转盘[J]．机械工程师，2003

6、收稿日期：2010—11-30基金项目：胜利石油管理局试验室项目“钻井液高效气液旋流分离技术”的部分研究成果(GS08047作者简介：朱焕刚(1978一)，男，山东莱芜人，工程师，2005年毕业于长江大学，现从事欠平衡技术研究工作，E-mail：zhu—huangang@126．com。第4O卷第5期朱焕刚，等：组合式钻井液气体分离器研制·57·旋流分离器依靠旋流筒产生的离心力进行分离，具有结构简单、体积小、处理能力大、效率高等优点，已经成为国内外油气钻采领域的研究热点，。在采油作业中，美国NACT()GR()uP公司的油水分离计量系统利用

7、管柱式分离器，其液体处理量为1325m。／h，气体处理量达到8．3×10m。／h。在钻井作业中，大处理量的钻井液气体分离器的液体处理量7200rn。／h，气体处理量72x10rn。／h。德国国际石油设备公司(Oihools)和美国威德福公司的密闭循环系统中的关键设备～四相分离器也应用了旋流分离技术。从当前国内外的发展情况看，气液分离器的发图1管柱式气液旋流分离器展方向是提高处理量、提高额定工作压力、提高分离3数值模拟与室内试验效率、减小体积、研发采用旋流分离原理等新技术的高效气液分离器。影响钻井液气液旋流分离器分离效率的因素有很多，例如，入

8、口速度、长径比、钻井液含气量、入口2旋流分离器结构选择位置(即分离器气相段和液相段的长度)以及钻井液目前，常用的旋流分离器结构主要有管柱式、叶粘度等。为了降低模拟次数，而又不降低