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中原石油工程自主研发钻井液冷却装置解决高温钻井技术难题

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中原石油工程自主研发钻井液冷却装置解决高温钻井技术难题

发布日期:2020-11-26 00:00 来源:http://www.thnj.cc 点击:

    8月4日,由胜利石油工程70217钻井队承钻的永页5-3HF井实施四开水平段作业,随着水平段长度的不断增加,石油助剂井下钻井液温度高达132摄氏度,钻井液地面温度接近80摄氏度,施工安全亮起“红灯”。该钻井队立即启动中原石油工程公司自主研发的ZL210-A型钻井液冷却装置,仅用不到4个小时,该井钻井泥浆助剂钻井液地面温度就下降至28摄氏度,井下温度降至117摄氏度,有效地保障了钻井作业的顺利进行。

    钻井过程中,过高的井下环境温度会严重影响地质导向和随钻测量工具中电子元器件的工作稳定性和使用寿命,长时间的高温钻井环境对钻井液的性能和井壁稳固也会造成不利影响。因此,如何有效地降低循环钻井液温度,提高钻井作业的效率和安全性,成为中原石油工程公司着力攻关的目标。

    他们从井筒的传热机理入手,开展井下钻井液传热模拟分析研究,找到了井下钻井液温度与井深、水平段长度、钻井液入井温度和钻井液排量之间的变化规律,计算出热交换器的换热面积和制冷机组的制冷量,再根据现场要求设计钻井液循环流程、制冷机组工作流程、反冲洗流程等6种管汇流程,最终研制出集水冷、风冷和制冷机组强制冷功能于一体的ZL210-A型钻井液冷却装置。

    该装置主要由2台板式热交换器、1台制冷机组、8座冷却塔、泵组和管汇组成。高温循环钻井液首先经过第1台板式热交换器与常温水换热,使钻井液温度降至50摄氏度以下,再经过第2台板式热交换器与冷却水换热,使钻井液温度降至30摄氏度以下。受热后的常温水流经冷却塔降温,冷却剂由制冷机组降温后,返回制冷剂箱,达到循环利用的目的。

    目前,该装置已陆续推广应用在泸203H6井、泸210井等集团公司内外多个钻井现场,现场钻井液处理量高达每小时200立方米,超过钻井液循环流量近1倍;钻井液入井温度可降低40至50摄氏度,井下温度可下降15至20摄氏度,井下随钻测量仪器数据传输稳定,装置降温效果显著。(中原石油报供稿)


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