隨著石油勘探工程的迅猛發(fā)展，促使鉆井工程技術(shù)的不斷加強(qiáng)，這就需要鉆井液固控系統(tǒng)配套隨著高速發(fā)展的地質(zhì)工作不斷的提高。鉆井液固控系統(tǒng)向著結(jié)構(gòu)更巧妙、占地面積更小、運(yùn)移更快捷、工作更可靠、更安全以及更環(huán)保的方向發(fā)展。本文介紹了國(guó)內(nèi)研制的雙層移動(dòng)模塊式固控系統(tǒng)、極地鉆機(jī)鉆井液固控系統(tǒng)、圓形罐固控系統(tǒng)以及新型固控罐輪式運(yùn)移系統(tǒng)，并對(duì)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和性能情況進(jìn)簡(jiǎn)單的介紹。
1 雙層移動(dòng)模塊固控系統(tǒng)
雙層移動(dòng)模塊式固控系統(tǒng)[ ]如圖1示，它將鉆井液固相控制系統(tǒng)、巖屑收集處理系統(tǒng)和鉆井泵等制作成一個(gè)能夠在軌道上移動(dòng)的雙層框架結(jié)構(gòu)，模塊的最大承載載荷是16000KN，分塊制作，現(xiàn)場(chǎng)拼裝，制作安裝難度較大，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)移動(dòng)平臺(tái)的強(qiáng)度和剛度要求高，能滿足7000m鉆井工藝要求。具有結(jié)構(gòu)緊湊、移動(dòng)迅速等優(yōu)點(diǎn)，其新穎獨(dú)特的清砂方式以及巖屑收集處理系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)鉆井巖屑零排放，滿足海洋環(huán)境鉆井要求。整體能夠隨主機(jī)一同在井口槽兩側(cè)的軌道上進(jìn)行知道移動(dòng)與彎道移動(dòng)，且所有巖屑能夠集中收集并進(jìn)行脫干處理，實(shí)現(xiàn)鉆井廢物零排放的標(biāo)準(zhǔn)。
⑵極地鉆機(jī)鉆井液固控系統(tǒng)流程的其特點(diǎn)：管路外置以便于維修和操作；倉(cāng)間和罐間采用鋼絲繩提升的液位平衡器，便于在罐面操作；橇裝灌注系統(tǒng)有3臺(tái)55 kW 砂泵，可以任意吸取各罐的鉆井液提供給鉆井泵，葉輪訂制為254mm(10英寸)，在保證排量的條件下減少功耗和水力沖擊；加重橇臺(tái)上有直徑1500mm的大錐狀分料漏斗，錐狀漏斗中部有4片刀片，可將1t的鉆井液材料袋自行割開(kāi)輸送到下面的2個(gè)混合漏斗中。
2.2 系統(tǒng)的保溫及移動(dòng)方案
⑴保溫棚結(jié)構(gòu)為易于拆裝的落地式桁架結(jié)構(gòu)，方鋼管作為骨架，立墻及屋頂均為彩鋼板夾保溫材料，導(dǎo)熱系數(shù)為180.03J／h。燃油鍋爐為井場(chǎng)提供充足的蒸汽，每個(gè)罐內(nèi)部?jī)蓚?cè)均有6排直徑為50mm的蒸汽管線。
⑵振動(dòng)篩罐到固定罐區(qū)的管線采取保溫措施，上部為 355.6 mm(14英寸)管線輸送鉆井液管，下部為清水、暖氣和鉆井液管排，管線外側(cè)纏繞低溫級(jí)自限溫式防爆電熱帶和50mm厚的巖棉保溫。
3 圓形罐固控系統(tǒng)
3.1 鉆井液罐結(jié)構(gòu)
鉆屑是有害固相的主要組成部分，要想除掉有害同相，就必須使其懸浮起來(lái)，然后再注入除砂、除泥器及離心機(jī)才能實(shí)現(xiàn)。有用固相及少量的膨潤(rùn)土也需要均勻懸浮起來(lái)，以使鉆井液的密度及其它性能保持穩(wěn)定。攪拌的主要目的是使鉆井液中的固相顆粒懸浮，而圓形罐最利于鉆井液充分?jǐn)嚢杈鶆?。
鉆井液罐結(jié)構(gòu)主要由底座、上框、立柱、若干圓柱形子罐、子罐梯子等組成。每個(gè)子罐分別與4根立柱焊接后，4根立柱兩端再與底座和上框組焊。各子罐內(nèi)設(shè)有下罐梯子，子罐之間設(shè)有連通管。另外，在每個(gè)圓柱形子罐上面安裝1臺(tái)攪拌器。
每個(gè)鉆井液循環(huán)罐均由若干個(gè)圓柱形子罐組成，每個(gè)圓柱形子罐四周焊有立柱，靠4根立柱底端組焊于一橇裝式底座上，頂部與罐上框組焊 。罐頂面為花紋鋼板，每個(gè)圓柱形子罐上部設(shè)有700mm×700mm的人孔。單個(gè)圓柱形罐為敞口，罐口設(shè)有擋砂板。清砂門開(kāi)設(shè)于罐最底部，帶有射流沖洗管路。系統(tǒng)由若干鉆井液循環(huán)罐、橇裝加重系統(tǒng)、補(bǔ)給冷卻系統(tǒng)、重晶石儲(chǔ)備罐和固控供水系統(tǒng)組成。另外，還配有梯子、欄桿等安全防護(hù)裝置。所有泵吸入口均從罐底部吸入，所有管路外置。安裝擺放時(shí)罐與罐上框貼近、靠齊。
圓形鉆井液罐的子罐由簡(jiǎn)體、封頭、環(huán)形擋板和清砂門等組成，子罐為敞口，罐口焊接的環(huán)形擋板一方面能夠防止鉆井液在攪拌時(shí)濺出罐外造成環(huán)境污染，另一方面可增加罐體的剛度。底部采用橢圓封頭，相當(dāng)于矩形固控罐的斜底板。在封頭底部設(shè)有清砂門，清砂門帶有高壓沖洗口。
3.2 主要技術(shù)特點(diǎn)
(1)圓柱形罐體結(jié)構(gòu)，保證攪拌器攪拌充分均勻，沒(méi)有沉砂。
(2)可實(shí)現(xiàn)100％排放。由于罐體的圓柱形結(jié)構(gòu)和罐底的橢圓封頭設(shè)計(jì)，將清砂門位于罐最底部，清砂徹底。
(3)能夠?qū)崿F(xiàn)鉆井液100％吸入。泵吸入口位于罐底部，能夠充分吸人和排放鉆井液，鉆井液便于集中收集處理。
(4)系統(tǒng)安裝拆卸方便。整套固控系統(tǒng)不設(shè)罐問(wèn)及罐周邊走道，護(hù)欄為插接護(hù)欄，流程布局合理且簡(jiǎn)單直觀。
4 新型固控罐輪式運(yùn)移系統(tǒng)
新型快速運(yùn)移的輪式固控系統(tǒng)不僅克服了原有固控系統(tǒng)搬遷運(yùn)輸、安裝困難、鉆前準(zhǔn)備時(shí)間長(zhǎng)等缺點(diǎn)，而且節(jié)約了大量人力物力、縮短輔助作業(yè)時(shí)間，有效的降低了施工作業(yè)成本。新型輪式運(yùn)移系統(tǒng)是由半掛牽引車、一輛半掛車（子罐）、牽引銷組成，通過(guò)牽引銷可以實(shí)現(xiàn)半掛車和牽引車的連接和分離，且牽引車的牽引座可以承受半掛車的部分負(fù)載[ ]。
4.1 輪式運(yùn)移系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
運(yùn)移系統(tǒng)中每個(gè)子罐都由底盤（牽引銷、底盤行走部分、液壓舉升系統(tǒng)和底盤電氣等）、罐體、管路以及牽引車組成，所有運(yùn)輸單元實(shí)現(xiàn)了罐體和行走部分的有機(jī)結(jié)合，并可實(shí)現(xiàn)自行平穩(wěn)起升及下放，滿足在惡劣鉆井環(huán)境下的作業(yè)和快速拆裝。
4.2 主要技術(shù)特點(diǎn)
（1）采用牽引銷將子罐和牽引車連接，實(shí)現(xiàn)固控罐的快速運(yùn)移；
（2）將雙橋結(jié)構(gòu)移植到輪式運(yùn)移系統(tǒng)采用雙軸8輪結(jié)構(gòu)；
