离心机转速对钻井液固相的清除作用

摘 要：石油钻井用离心机作为钻井液有害固相清除的重要固控设备，其使用效果直接影响钻井液性能的处理与维护难度，本文应用实测数据分析，在离心机转鼓直径及长度一定的情况下，讨论不同转速对固相清除的作用与效果。

关键词：转速;粒度分析;般土含量

1 绪论

离心机能够分离钻井液有害固相中更细小的颗粒，如何发挥离心机的最佳处理效果，减轻钻井液性能处理及维护难度，是目前迫切需要解决的问题。本文中钻井液体系为聚合物有机硅体系，密度为1.25g/cm3，漏斗粘度为47s。离心机型号为LW450-1650BP。

2 试验结果分析

2.1 转速对水基钻井液处理的影响

根据离心机的转速变频可调的特性，使用不同转速对现场的钻井液进行处理，收集相关数据并对比分析。钻井液经振动筛及除砂器处理后的密度为1.25g/cm3，漏斗粘度为47s。离心机分别使用1000rpm、1500rpm、2000rpm、2500rpm、3000rpm的转鼓转速对钻井液进行处理，离心机进液量控制在20m3/h。

不同转速对密度及漏斗粘度的影响及粒度的分析。密度及漏斗粘度对比及粒度分析见表1。

对比不同转速处理后密度及漏斗粘度的结果可以发现，密度与漏斗粘度会随着转速的升高而下降。密度降低的同时，固相含量也随之下降。但离心机的转速越高，处理的效果也变得越不明显，可以认为对钻井液进行固相控制处理时，离心机会有一个最佳转速，最佳转速可最大效率的处理钻井液。由表1可以推测出离心机的最佳处理转速在1500rpm-2000rpm之間，过高的转速会导致处理量的减少，这也是现场使用时，固相控制所使用的转速为1700rpm，此转速在保证处理效果的同时对处理量影响也最小。

随着转速的增大，颗粒累积分布为的粒径是逐渐降低的。处理前钻井液颗粒累积分布为90%的粒径是小于26.41um的，经1500rpm处理后，颗粒累积分布为90%的粒径是小于10.66um的。而再随着转速的提升，其粒径降低的越不明显，同时也说明大颗粒容易去除，而小于10um的颗粒在高转速的处理下也很难去除。

2.2 转速对固相含量、低密度固相及流变性的影响

对不同转速处理后的钻井液进行固相含量、低密度固相、般土含量及流变性检测，对比结果见表2。

由表2的对比数据可以发现，经不同转速处理后，般土含量、塑性粘度、表观粘度、初切及100转的数据，都会随着转速的升高而降低。而低密度固相会随着转速的升高而升高，这也说明在处理后，钻井液中会留存大部分的低密度固相。

3 结论

（1）离心机处理后，钻井液的密度与漏斗粘度会随着离心机转速的升高而下降。

（2）离心机的处理会有一个最佳转速，可最大效率的处理钻井液。

（3）钻井液的般土含量、塑性粘度、表观粘度、初切及100转数据，均会随着离心机转速的升高而降低。

（4）钻井液经处理后，低密度固相的含量会随着转速的升高而升高，颗粒累积分布为的粒径是逐渐降低的。

参考文献：

[1]叶菁，黄莉洁，黄天浩，等.离心机几种转速测量方法的比较[J].上海计量测试，2018，45（06）：16-18.

[2]蔡利山，杨健，彭琳.离心机分离固相测定分析方法及其应用[J].钻井液与完井液，2018，35（06）：31-36.

作者简介：薛博（1991-），男，汉族，黑龙江七台河人，研究方向为石油钻井机械。