钻井液气体分离器

一、用途

钻井液气体分离器(液气分离器)是一级除气装置,是将井内气侵钻井液的游离气体进行初级脱气处理的专用装备,与节流压井管汇配套使用。

二、结构及工作原理

(一)主要组成部分

NQF/SL钻井液气体分离器主要由底座、分离器总成、液位控制机构、QFH-261空气过滤减压阀、D671/J-10气动调节蝶阀、二位五通换向阀、安全阀、配套管线等组成(见图8-53)。

钻井液气体分离器

(二)工作原理

钻井液气体分离器结构示意图如8-54所示,从井内喷出的含气钻井液经节流管汇进入分离器总成内上部的旋流体。根据沉降原理,部分气体与液体得到初次分离。初次分离后的钻井液流经分离器分离板,并在分离板上分散成薄层,使气泡暴露在其表面,这样,气体与钻井液再次得到分离。分离出的气体从分离器顶部经排气管排出,脱气钻井液落入分离器底部,经排液管流回泥浆池。

钻井液气体分离器

安装在分离器中部的液位控制机构,通过二位五通阀来开、关进入气动蝶阀的气源,保证分离器内保持一定的液面高度,控制钻井液从排液管排出,同时避免含气钻井液直接从排液管进入泥浆池。液位控制机构由一个浮球、二位五通机控行程阀、偏心轮、连杆机构等组成,当分离器内的液位达到一定高度时,在浮力作用下,浮球升高,带动偏心轮转动,打开二位五通阀,气体进入气动蝶阀,气动蝶阀开启,液体从分离器内排出,当分离器内液位降到一定高度,偏心轮离开二位五通阀,此阀关闭,气源中断,气动蝶阀随之关闭,停止排液。

三、安全使用

(一)安装

钻井液气体分离器是与节流管汇配套使用的,配有节流管汇的井队均应配套钻井液气体分离器(其安装示意图如图8-55 所示。在安装二位五通阀与气动蝶阀之间的气管时,应特别注意二位五通阀接头(标记1)和弯管接头(标记2)与气动蝶阀两个气管接头(标记分别为1、2)对应安装。

钻井液气体分离器

(二)调试

(1)首先将接入 QFH-261空气过滤减压阀的输入压力调整在0.7~1MPa,同时将输出压力调整到0.4~0.5MPa,此时为气动蝶阀的信号压力。

钻井液气体分离器

(2)注清水于分离器,直至液位控制机械产生动作(排液管内开始排水)。

(三)操作方法

(1)当井涌发生时,应严格按有关规定关井、压井。

(2)若分离器与70MPa节流管汇配套使用,应将进液管与配有3(1/8)in-35连接法兰的液气分离器与节流管汇相连接,在进行"两法"压井之前,应首先打开节流管汇出口与分离器进液管相连接的PFF35/103手动平板阀,便于钻井液进入分离器分离,在循环作业过程中,必须仔细观察分离器顶部的压力表读数,当分离器顶部压力表读数超过0.7MPa时,应迅速打开节流管汇的PFF70/103、PFF35/103放喷阀放喷泄压,必要时应同时关闭与分离器相连接的PFF35/103手动平板阀,切断钻井液进入分离器的通道,让钻井液进入放喷管线,若分离器与35MPa管汇配套使用,应将进液管配有4(1/16)in-21连接法兰的钻井液气体分离器与节流管汇汇流管一端相连接,另一端用盲法兰堵死,在进行"两法"压井之前,应首先打开节流管汇与分离器进液管相连接的PFF35/103手动平板阀,在循环作业过程中,必须仔细观察分离器顶部的压力表读数,当分离器顶部压力表读数超过0.7MPa时,应迅速打开节流管汇的PFF103/35(4 (1/16)in×35MPa)放喷阀放喷泄压,必要时应同时关闭与分离器相连接的PFF35/103手动平板阀,切断钻井液进入分离器的通道,让钻井液进入放喷管线。现场使用时,如果节流管汇与分离器位置相距较远,可将备用的3in管线与进液管接上,连接时旋下进液管活动弯头的公母由壬,将两端带公母由壬的3in 管线接上即可方便使用。

(3)分离器出气管最好从分离器直接接一管线至井场外,以保证出气管不产生回压。如果将出气管线接在放喷管线上,必须打开中间隔离阀。当需要放喷而不使用分离器时,必须关闭隔离阀,以防钻井液进入分离器。如将出气管连接在放喷管线上,必须阻止气体回流入节流管汇。

(4)停止使用分离器时,应关闭分离器与节流管汇相连的PFF35/103手动平板阀,并打开分离器底部的手动蝶阀排污,排放掉分离器内残留的钻井液。

(四)保养及注意事项

(1)每使用一次后,应对分离器各部件进行检查,各阀件是否有损坏,运转是否灵活,气源管线是否有堵塞,联接是否牢固可靠,如发生问题,应及时排除。

(2)分离器总成属受压容器,必须在规定压力条件下使用,严禁超压使用。

(3)严禁对分离器总成施焊。

(4)出气管的安装应密封可靠、管内必须畅通。

(5)在使用中应严格按照操作方法施行,并参照有关安全条例进行检查和操作保养。

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