離心機轉速對鉆井液固相的清除作用

摘 要：石油鉆井用離心機作為鉆井液有害固相清除的重要固控設備，其使用效果直接影響鉆井液性能的處理與維護難度，本文應用實測數(shù)據(jù)分析，在離心機轉鼓直徑及長度一定的情況下，討論不同轉速對固相清除的作用與效果。

關鍵詞：轉速;粒度分析;般土含量

1 緒論

離心機能夠分離鉆井液有害固相中更細小的顆粒，如何發(fā)揮離心機的最佳處理效果，減輕鉆井液性能處理及維護難度，是目前迫切需要解決的問題。本文中鉆井液體系為聚合物有機硅體系，密度為1.25g/cm3，漏斗粘度為47s。離心機型號為LW450-1650BP。

2 試驗結果分析

2.1 轉速對水基鉆井液處理的影響

根據(jù)離心機的轉速變頻可調(diào)的特性，使用不同轉速對現(xiàn)場的鉆井液進行處理，收集相關數(shù)據(jù)并對比分析。鉆井液經(jīng)振動篩及除砂器處理后的密度為1.25g/cm3，漏斗粘度為47s。離心機分別使用1000rpm、1500rpm、2000rpm、2500rpm、3000rpm的轉鼓轉速對鉆井液進行處理，離心機進液量控制在20m3/h。

不同轉速對密度及漏斗粘度的影響及粒度的分析。密度及漏斗粘度對比及粒度分析見表1。

對比不同轉速處理后密度及漏斗粘度的結果可以發(fā)現(xiàn)，密度與漏斗粘度會隨著轉速的升高而下降。密度降低的同時，固相含量也隨之下降。但離心機的轉速越高，處理的效果也變得越不明顯，可以認為對鉆井液進行固相控制處理時，離心機會有一個最佳轉速，最佳轉速可最大效率的處理鉆井液。由表1可以推測出離心機的最佳處理轉速在1500rpm-2000rpm之間，過高的轉速會導致處理量的減少，這也是現(xiàn)場使用時，固相控制所使用的轉速為1700rpm，此轉速在保證處理效果的同時對處理量影響也最小。

隨著轉速的增大，顆粒累積分布為的粒徑是逐漸降低的。處理前鉆井液顆粒累積分布為90%的粒徑是小于26.41um的，經(jīng)1500rpm處理后，顆粒累積分布為90%的粒徑是小于10.66um的。而再隨著轉速的提升，其粒徑降低的越不明顯，同時也說明大顆粒容易去除，而小于10um的顆粒在高轉速的處理下也很難去除。

2.2 轉速對固相含量、低密度固相及流變性的影響

對不同轉速處理后的鉆井液進行固相含量、低密度固相、般土含量及流變性檢測，對比結果見表2。

由表2的對比數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，經(jīng)不同轉速處理后，般土含量、塑性粘度、表觀粘度、初切及100轉的數(shù)據(jù)，都會隨著轉速的升高而降低。而低密度固相會隨著轉速的升高而升高，這也說明在處理后，鉆井液中會留存大部分的低密度固相。

3 結論

（1）離心機處理后，鉆井液的密度與漏斗粘度會隨著離心機轉速的升高而下降。

（2）離心機的處理會有一個最佳轉速，可最大效率的處理鉆井液。

（3）鉆井液的般土含量、塑性粘度、表觀粘度、初切及100轉數(shù)據(jù)，均會隨著離心機轉速的升高而降低。

（4）鉆井液經(jīng)處理后，低密度固相的含量會隨著轉速的升高而升高，顆粒累積分布為的粒徑是逐漸降低的。

參考文獻：

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[2]蔡利山，楊健，彭琳.離心機分離固相測定分析方法及其應用[J].鉆井液與完井液，2018，35（06）：31-36.

作者簡介：薛博（1991-），男，漢族，黑龍江七臺河人，研究方向為石油鉆井機械。