Le système de contrôle des solides dans les fluides de forage (ou système de contrôle des solides) est un système de soutien vital pour les plates-formes de forage pétrolier. Sa principale fonction est d'éliminer les particules solides inutiles du fluide de forage. Cela permet de maintenir la stabilité du fluide, d'améliorer les conditions de fonctionnement des pompes et d'accroître l'efficacité du forage.
Le système de contrôle des solides dans les fluides de forage se compose principalement d'équipements de purification et de réservoirs de circulation avec leurs équipements d'acheminement. Les principaux composants sont le shale shaker, les dégazeurs sous vide, les dessableurs, les désiltres, les pompes à sable, la trémie à boue, les agitateurs, les pistolets à fluide de forage et les conduites auxiliaires.
En tant qu'élément important du module de l'appareil de forage, la configuration et la sélection des équipements pour le système de contrôle des solides du fluide de forage sont de plus en plus diversifiées. Du point de vue de la structure du système, les configurations originales des équipements ne peuvent plus répondre aux besoins de la technologie de forage moderne. Outre le contrôle des fluides de forage, le système doit également assurer des fonctions telles que la préparation, l'acheminement, la purge et la récupération des fluides de forage, ainsi que la sécurité, la maintenance et la conception de la redondance.
Le système de contrôle des solides du fluide de forage est composé de dispositifs de purification du fluide de forage correspondants, conçus pour répondre aux exigences de purification du fluide de forage. Les systèmes de purification des fluides de forage couramment utilisés comprennent des systèmes à deux ou trois étages, avec un maximum de cinq étages.
Première étape de purification (élimination des grosses particules)
Le fluide de forage qui circule vers la tête de puits depuis le fond du puits contient des débris de forage plus importants. Le fluide de forage pénètre dans le shaker de schiste Les déblais de forage sont traités dans le réservoir de la station d'épuration via la canalisation de raccordement depuis la tête de puits. Le tamis vibrant sépare les déblais de forage d'une taille supérieure à 74μm, achevant ainsi la première étape de l'épuration. La capacité du shale shaker doit être de 100-125% de la cylindrée totale maximale de la pompe de forage. Le fluide de forage purifié s'écoule du réservoir conique dans le compartiment suivant.
Deuxième et troisième étapes de purification (dégazage et élimination des particules les plus grosses)
Au cours du processus de forage, le gaz de fond de trou se mélange au fluide de forage, ce qui modifie sa densité et affecte sa capacité à transporter la boue et le sable. À ce stade, le dégazeur de la chambre de dégazage élimine les gaz nocifs du fluide de forage, rétablissant ainsi la densité du fluide de forage et stabilisant sa viscosité. Ceci complète la purification secondaire du fluide de forage. La pompe à sable pompe ensuite le fluide de forage dégazé dans le dessableur. Le dessableur sépare les particules de sable plus petites (40-100μm) du fluide de forage, achevant ainsi le processus de dessablage, qui constitue la purification tertiaire. La capacité de traitement du dégazeur et du dessableur doit être égale à 100%-125% de la cylindrée totale maximale de la pompe de forage et de fusion.
Installer la conduite d'aspiration de la chambre de dégazage dans la zone où le fluide de forage est complètement agité dans le réservoir, et l'équiper d'une crépine. Évacuer le gaz extrait de manière directionnelle. L'orifice d'évacuation doit être orienté vers le vent et la conduite d'évacuation doit être une canalisation rigide dont la sortie se trouve à au moins 75 m de la tête de puits.
Purification quaternaire (élimination des petites particules)
Le fluide de forage purifié par le désandre entre directement dans la chambre de désilage (ou, selon les besoins réels, directement du désableur vers d'autres chambres via le réservoir de fluide de forage). Dans la chambre de désilage, la pompe de désilage aspire le fluide de forage et sépare les minuscules particules (12-74 μm), achevant ainsi la quatrième étape de la purification. Le système achemine ensuite le fluide de forage purifié directement vers le séparateur centrifuge via un pipeline. La capacité de la pompe de désilage doit être de 100% à 125% de la capacité de refoulement totale maximale de la pompe de forage.
Lors de la conception du dessableur et de la pompe de dessilage, les conduites d'entrée et de sortie doivent être courtes et droites. La sortie de décharge du trop-plein doit se situer au-dessus du niveau le plus élevé du liquide dans le réservoir. L'entrée de la tuyauterie d'aspiration doit être équipée d'une crépine.
Purification en cinq étapes (élimination des particules)
A centrifugeuse est installé dans la chambre de séparation centrifuge. Le fluide de forage est introduit dans la centrifugeuse par une pompe à vis. La centrifugeuse sépare les particules plus petites (2-15μm de taille), ce qui constitue la cinquième étape de purification. Le fluide de forage purifié entre ensuite dans le réservoir de circulation via un réservoir de fluide de forage. Le débit de la centrifugeuse doit être de 5%-10% de la cylindrée totale maximale de la pompe de forage.
Pour les puits complexes et ceux qui ont des exigences élevées, l'opération de forage utilise les performances des cinq étapes d'épuration. En fonction des besoins réels, l'opération peut également utiliser une ou plusieurs étapes de purification.
La rationalité et la nature scientifique de la configuration du système de contrôle des solides affectent directement l'efficacité du forage. Un système correctement conçu et sélectionné peut considérablement améliorer l'efficacité du forage dans les conditions réelles d'exploitation.
