Conhecimento de equipamentos de perfuração - Sistema e ferramentas de controle de sólidos de fluido de perfuração 1

Sistema e ferramentas de controle sólido de fluido de perfuração

Conceito:PerfuraçãoFluido de perfuraçãoO controle da fase sólida do fluido visa remover a fase sólida prejudicial no fluido de perfuração e preservar a fase sólida útil para atender aos requisitos da tecnologia de perfuração para o desempenho do fluido de perfuração. Sistema de controle de fase sólida de fluido de perfuração é o termo geral para todos os equipamentos de controle de fase sólida de fluido de perfuração.

Função: Prevenir o bloqueio e destruição de canais de petróleo e gás, reduzir o torque e o atrito de perfuração, reduzir a flutuação de pressão da sucção anular, aumentar a velocidade de perfuração, prolongar a vida útil da broca e reduzir o desgaste do equipamento.

Métodos: Existem quatro métodos comumente usados: método de diluição, método de substituição, método mecânico e método químico. O método mecânico consiste em utilizar os princípios de peneiramento, separação centrífuga, separação por gravidade, etc., através de equipamentos mecânicos, os componentes da fase sólida no fluido de perfuração são separados de acordo com as diferentes partículas e densidades, de modo a atingir o objetivo de controlar a fase sólida.

O processo de desenvolvimento do sistema de controle sólido de fluido de perfuração: antes da década de 50 do século 20, nenhum dispositivo mecânico era utilizado para purificar o fluido de perfuração e, a partir da década de 50 do século 20, a peneira vibratória e a centrífuga do fluido de perfuração eram utilizadas para remover os cascalhos do fluido de perfuração. Após a década de 60, os campos petrolíferos estrangeiros começaram a usar separadores de ciclone de desassoreamento de 4 polegadas e, em meados da década de 60, foram utilizadas peneiras vibratórias de fluido de perfuração de malha fina. A partir da década de 70, passaram a ser utilizadas peneiras vibratórias ultrafinas. Após a década de 80, o controle de fase sólida do fluido de perfuração evoluiu do tratamento de dois estágios para o tratamento de três estágios, quatro estágios e cinco estágios.

 Procedimento de circulação do fluido de perfuração na perfuração: o tanque de fluido de perfuração é bombeado→coletor de solo→riser→cinto de mangueira de água, torneira→coluna de perfuração→broca→espaço anular externo da coluna de perfuração→cabeça de poço, tanque de lama (fluido de perfuração)→equipamento de purificação de fluidos de perfuração→tanque de fluido de perfuração.

Diagrama esquemático do processo de circulação de um fluido de perfuração

O fluido de perfuração da cabeça do poço flui para o distribuidor através do gasoduto e é transportado para duas peneiras vibratórias, respectivamente ou ao mesmo tempo, e entra na caixa de afundamento de areia após o tratamento e entra na caixa de remoção de areia através do tubo cruzado. A bomba de remoção de areia suga o fluido de perfuração do recipiente de remoção de areia e o fluido de perfuração entra no recipiente de remoção de areia através do tanque de transição. A bomba de desassoreamento suga o fluido de perfuração da câmara de desassoreamento e o fluido de perfuração entra na câmara centrífuga através do aqueduto.

A bomba vertical de fornecimento de líquido da centrífuga suga o fluido de perfuração da câmara da centrífuga e o fluido de perfuração entra no reservatório através do tanque de transição. A bomba de perfuração suga o fluido de perfuração para o reservatório e o transporta para a cabeça do poço através da tubulação. Desta forma, a circulação do fluido de perfuração é completada.

Diagrama esquemático de um processo de pesagem de fluido de perfuração

O processo de ponderação do fluido de perfuração é um processo auxiliar no processo de sistema de controle sólido do fluido de perfuração. Barita e outros componentes são adicionados ao fluido de perfuração para aumentar a densidade do fluido de perfuração e manter o poço estável para atender aos requisitos de perfuração. A bomba ponderada do tanque 4# pode sugar diretamente o fluido de perfuração na caixa de mistura de drogas, a caixa de mistura ponderada e a caixa de reserva através da tubulação de sucção ponderada e, após passar pelo local de pesagem do funil de ponderação, será transportada para o Tanque 3# e tanque 4# através da tubulação de descarga ponderada. Isto completa o processo de pesagem do fluido de perfuração.

Diagrama esquemático de um processo de pesagem de fluido de perfuração.

Diagrama esquemático de um processo de dosagem de fluido de perfuração

O processo de dosagem de fluido de perfuração consiste em adicionar agente de tratamento químico ao fluido de perfuração, usar o princípio da sedimentação química, remover componentes sólidos prejudiciais para melhorar o desempenho do fluido de perfuração, melhorar a estabilidade do poço e melhorar a taxa mecânica de penetração. A parte superior do recipiente de mistura de medicamentos do tanque 4# é fornecida com um tanque de dosagem, e o medicamento entra no recipiente de mistura de medicamentos através da tubulação do tanque de dosagem e, após agitação e mistura através do agitador, é transportado para a cabeça do poço por a bomba de perfuração através da tubulação de sucção. Ele também pode ser sugado pela bomba ponderada através da tubulação de sucção ponderada e, em seguida, transportado para o compartimento de abastecimento do tanque 1#, tanque 2# e tanque 3# através da tubulação da pistola de lama. Isto completa a engenharia de dosagem de fluido do poço de perfuração.

Diagrama esquemático de um processo de reabastecimento de fluido de perfuração

 O processo de reabastecimento de fluido de perfuração visa garantir a estabilidade do poço, adicionando fluido de perfuração ao poço no processo de levantamento da ferramenta de perfuração. A extremidade esquerda do tanque 1# está equipada com uma caixa de abastecimento, e a bomba de abastecimento suga o fluido de perfuração da caixa de abastecimento e o transporta para a cabeça do poço através da tubulação de descarga, e o fluido de perfuração retornado da cabeça do poço entra na caixa de abastecimento através da válvula do ramal distribuidor. O fluido de perfuração na caixa de abastecimento também pode ser sugado para o fluido de perfuração na caixa de armazenamento através da bomba ponderada e transportado para a caixa de abastecimento através da tubulação do canhão de lama. Isto completa o processo de reabastecimento do fluido de perfuração.

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