关于负压振动筛原理及在油基钻井液钻屑减量中的应用

关于负压振动筛原理及在油基钻井液钻屑减量中的应用

乔圆圆

 华北工程河南钻井钻完井技术服务中心 河南南阳市473000

摘要：随着人们对负压振动筛研究的深入，其应用越发成熟，在许多行业中都得到了广泛应用，而且取得了不错的应用效果，尤其是在油基钻井液钻屑减量中应用，不仅提高了钻井作业安全性，而且能够提高经济效益。下面，以负压振动筛原理为切入点，阐述了负压振动筛特点，最终对负压振动筛的具体应用分析内容进行了总结。

关键词：负压振动筛；消音器；油基泥浆；冷凝器

负压振动筛应用是钻进固控技术未来一段时间的主要发展趋势，这主要是因为负压振动筛在具体应用期间，在“碳中和”和节能减排等方式都发挥着重要作用，这也就使负压振动筛逐渐取代了过去采用的常规振动筛，为了充分发挥负压振动筛作用，相关人员必须加强对其应用的探讨。

1 负压振动筛原理

负压振动筛是目前较为常用的一种筛分设备，其在具体应用过程中，具体原理就是通过对机械振动过程中形成的筛网和惯性力形成的负压效应进行应用，可以通过处理的物料进行分级和筛分作业。负压振动筛在实际应用期间，在具体振动时，其主要分为下振和上振两种不同形式，这两种振动方式在实际实现期间，在原理上存在差别，但都是以振动力和负压效应实现的[1]。振动力指的就是利用电机驱动振动器形成振动力，通过对其进行应用，能够让筛体发生细微振动，产生的振动力会使筛孔上的物料具有较大的分离力和冲击力，这可以提高筛分精度和效率，而且通过对振动力进行应用，也可以避免筛面上物料发生聚集问题，确保筛面可以保持清洁，做好筛分工作[2]。负压效应指的就是在具体筛分期间，受物料自身重力性能，会导致筛孔发生堵塞情况，而利用负压作用，能够高效抽出筛孔内气体，这能够在筛孔内形成负压环境，避免筛孔发生堵塞问题，提高筛分效果。

2 负压振动筛特点

负压振动筛在具体应用过程中的特点主要体现在以下几个方面：

（1）振动力强

因为存在振动器，这也就致使筛箱内物料在自然状况其会处于堆积状态，而且通过对振动器进行应用来看，可以利用高频率激振力振动物料，这能够使存在于可筛网的各种物料，都能够在横向不断运动，这能够提高筛分效果。

（2）出料顺利

负压振动筛在具体运行过程中，通过负压方式实现，利用这一方式，可以保证处理时，物料排出可以保持顺畅，保证在作业过程中，物料不会发生堵塞问题，从而为后续工作开展提供强有力的支持[3]。

（3）应用范围广

负压振动筛结构简单，工作人员在具体工作开展时，各项操作容易，可以将其应用在不同行业中，而且能够用于筛分不同物料，同时，能够做好相应干燥与去除杂质等操作。

（4）现代采用的负压振动筛都配置了先进电子控制系统，通过对这一系统进行应用，在筛分期间，可以通过自动方式完成筛分过程的检测与调整工作，保证操作负压振动筛可靠、稳定，减少事故的发生[4]。

（5）负压振动筛在具体应用时，精度高，通过对其进行应用，精度能够达到微米级，因此，可以将其应用在高精度筛分行业中[5]。

通过对负压振动筛的特点进行分析可以发现，将其应用在油基钻井液钻屑减量中是可行的。

3 负压振动筛的具体应用分析

3.1 设备构成及安装

负压振动筛由有负压系统支架、排液软管、消音器等多装置共同构成，每一种设备性能都必须满足要求，确保不会由于某一处装置出现问题，导致负压振动筛性能不达标，影响其性能与应用。负压振动筛设计采取集成和模块方式进行，这可以减少占地面积，而且由于其带有功率负压系统，在对其进行应用时，不需要外接空气，而且在作业现场，各项设备安装，以及管线各项内容的布置与常规振动筛相比几乎一致，因此，在实际安装期间，工作人员不需要改动原固控系统，实现起来相对较为容易，这也为负压振动筛的应用提供了便利条件[6]。

3.2 负压振动筛应用情况

随着人们对负压振动筛研究的不断深入，其在中石油、中石化等不同单位中都取得了广泛应用，而且从实际应用情况来看，也缺德了不错的应用效果。通过分析常规筛出口和负压振动筛在处理油基钻井液时，观察筛面排出钻屑的具体状况，以及钻屑情况加以分析能够发现，采用负压振动筛开展作业时，最终获取的钻屑与常规筛出口相比更干燥，实际工作开展时，工作人员可以通过对吨包袋进行应用，可以直接完成对作业现场产生油机钻屑的收集，整个过程实现起来十分容易，而且方便后续运输作业开展。

3.2.1 测试钻屑含液量

工作人员在工作开展时，可以采用干馏法完成测试钻屑含液量工作，该项工作开展期间，采用油水（固相）分离装置，在对其进行应用前，工作人员要先检查其性能，通过检查确定其性能能够满足要求后，才能开展后续检测作业。开展检测作业时，具体作业开展如下：工作人员先取约0.058kg钻屑，然后将其轻放入装置的盛液杯中，在这一过程中，工作人员要组装冷凝器，并且还要放入加热套，具体作业开展时，要将温度设置为600℃，测试期间，装置内流出大量液体，对于这一部分液体，工作人员要采用量筒收集，收集作业小心进行，不得出现外泄现象。工作人员要时刻观察冷凝器液体滴出情况，要在不再有液体滴出后，才能停止加热。随后由工作人员称量量筒收集液体的重量，其数值就是钻屑样品总含液质量。静止量筒，待量筒内充分沉淀后，工作人员通过读取，便可以获取水体积。

在某岩起井中对采用油基泥浆时，通过对常规振动筛和负压振动筛在应用过程中，排出钻屑含液量情况，在5个检测井段，针对负压振动筛的应用情况来看，排出钻屑含液质量最低为9.51%，最高为15.62%，而采用常规振动筛，排出钻屑焊行业率最低为25.21%，最高为27.82%，可见负压振动筛在作业过程中应用效果更好。

3.2.2 经济效益

钻进对针对某井采用负压振动筛时，处理油基泥浆段2715m，开展后续钻探组作业时，工作人员对钻进情况进行分析可以，通过统计确定油基泥浆井段减少油基泥浆总量约为44.2m3，依据5530元/m3价格计算油基泥浆，在油基泥浆井段节约作业成本244426元。此外，在具体作业开展时，排放钻屑减少液相部分，筛下泥浆密度也会降低，这也可以降低处理油基钻屑环保费用，依据不完全统计，针对本工程，在环保处理费用上，就能够节约环保费用约145200元。

4 结语：

综上所述，通过对负压振动筛进行应用，在处理情况相同基础上，能够大幅度减少钻屑含液率，减少排出钻屑量。而且负压振动筛在实际运行期间，能够提高水基泥浆脱液能力，为了充分发挥负压振动筛作用，相关工作人员在工作期间，要不断学习技术，总结工作经验，避免采用负压振动筛出现各种问题，对其应用，以及钻井行业发展造成不良影响。

参考文献：

[1]高文龙.致密油水平井用高效封堵油基钻井液体系的研制与应用[J].精细石油化工进展, 2024, 25 (01): 1-4.

[2]贺钦,林燚,孙长健.多元强封堵油基钻井液在威204H53-8井的应用[J].化工设计通讯, 2023, 49 (12): 12-14.

[3]徐梦媛,饶辰威,李志刚，等.油基钻井液冲洗液配方及综合性多尺度评价体系建立[J].当代化工, 2023, 52 (11): 2653-2656+2684.

[4]贺春明.塔河油田超深大位移井油基钻井液技术研究与应用[J].化工设计通讯, 2023, 49 (10): 37-40.

[5]杨力,褚奇,王帅.适用于油基钻井液的高效前置液的研究与应用[J].中国石油和化工标准与质量,2023, 43 (18): 121-123.

[6]尹家峰,王晓军,鲁政权，等.辽河大民屯凹陷页岩油储层强封堵恒流变油基钻井液技术[J].特种油气藏,2023, 30 (04): 163-168.