目前，隨著鉆井技術(shù)的不斷發(fā)展，泥漿固控系統(tǒng)對鉆井作業(yè)所起的的積極作用越來越大，促使各種固控系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，但是無論固控系統(tǒng)的型式如何變化，它的最大化的清除鉆井液中的固相和儲(chǔ)存足夠的鉆井液的基本功能是不變的，它始終是依靠機(jī)械式清除設(shè)備和鉆井液儲(chǔ)存罐等輔助設(shè)備的有機(jī)組合來完成這些基本功能的。

 

固相清除設(shè)備的正確選擇：

 

在鉆進(jìn)過程中，鉆頭切削、壓碎、研磨地層，使巖石破碎，會(huì)形成不同粒度的鉆屑，其大小在2—2×10³μm之間。一般單臺(tái)固相清除設(shè)備所能清除固相顆粒的范圍較小，因此，要想利用靠某一種設(shè)備是不可能達(dá)到最大限度地清除固相的目的。

 

為了有效地控制和排出這些固體顆粒我們在選擇固控設(shè)備時(shí)必須從凈化水平（清除固相的粒度范圍）和處理量兩方面來考慮。目前，我們使用的組合有振動(dòng)篩—真空除氣器—除砂器—除泥器—離心機(jī)

 

泥漿振動(dòng)篩的選擇：

 

泥漿振動(dòng)篩是清除鉆井液中固相成分的第一級設(shè)備，并且在整個(gè)鉆井過程中是必不可少的泥漿固控設(shè)備。鉆井液振動(dòng)篩清除固相顆粒的粒度范圍是由所使用的篩網(wǎng)規(guī)格決定的，而其處理能力與篩網(wǎng)規(guī)格有關(guān)。篩網(wǎng)目數(shù)越大，處理量就越小，清除固相顆粒粒度越小，清除固相的量越大。從生產(chǎn)角度上講，希望能用細(xì)目數(shù)篩網(wǎng)，而從經(jīng)濟(jì)角度上講，細(xì)網(wǎng)目篩網(wǎng)壽命低，因此在應(yīng)用曬網(wǎng)上要綜合考慮。機(jī)械式疊層篩網(wǎng)和化學(xué)粘接式疊層篩網(wǎng)的開發(fā)推廣，有效地提高了細(xì)目數(shù)篩網(wǎng)的壽命和鉆井液振動(dòng)篩的凈化水平。層疊篩網(wǎng)組合的方式很多，一般下層為12目，上層采用30、40或60目。應(yīng)用于鉆井液振動(dòng)篩時(shí)不易選用80目及80目以上的篩網(wǎng)，因篩網(wǎng)目數(shù)過大則透篩率就較低，導(dǎo)致篩網(wǎng)壽命縮短。

 

在鉆井初期，井陘大，泵排量大，機(jī)械鉆速高，產(chǎn)生的大顆粒固相多，鉆屑量大，應(yīng)采用目數(shù)較小的篩網(wǎng)來處理鉆井液。隨著井深的增加，井陘縮小，泵排量變小，機(jī)械鉆速低，產(chǎn)生的小顆粒固相多，鉆屑量小，宜采用目數(shù)較大的篩網(wǎng)處理鉆井液。 

 

由于不同鉆機(jī)的機(jī)械鉆速差異較大，單位時(shí)間內(nèi)的鉆屑量相對泵排量較小，鉆井液振動(dòng)篩一般可采用雙聯(lián)或三聯(lián)組成。

 

真空除氣器的選擇：

 

真空除氣器是用來清除氣侵鉆井液中的氣體，其處理能力應(yīng)能達(dá)到全流量處理。真空除氣器必須置于鉆井液振動(dòng)篩之后砂泵之前來處理鉆井液。因?yàn)殂@井液含有氣體時(shí)，離心式鉆井液砂泵將發(fā)生氣蝕，氣蝕不但使鉆井液砂泵性能下降，產(chǎn)生噪音和振動(dòng)，壽命縮短，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使鉆井液砂泵無法工作或損壞。

 

真空除氣器的功能有兩點(diǎn)：一是保證鉆井液性能相對穩(wěn)定，防止井噴、井涌事故，確保鉆井安全；二是保證旋流器能正常工作。在鉆中深探井、氣井和含油氣井時(shí)，必須配備真空除氣器。

 

除氣器有大氣式和真空式兩種類型，從除氣機(jī)理看，當(dāng)鉆井液被機(jī)械攪拌、真空抽吸和形成薄層紊流兩種功能。而大氣式除氣器只具備機(jī)械攪拌功能。從除氣效果看，真空式除氣器優(yōu)于大氣式除氣器。

 

泥漿除砂器和除泥器的選擇：

 

泥漿除砂器與泥漿除泥器都是由一組水力旋流器和一個(gè)處理旋流器底流并回收鉆井液的小型超細(xì)目鉆井液振動(dòng)篩組成。鉆井液除砂器用來清除47-76μm的固相顆粒；除泥器用來清除15-47μm的固相顆粒。鉆井液除砂器應(yīng)在鉆井液振動(dòng)篩之后作為第二級固相清除部分設(shè)備，而除泥器應(yīng)作為第三級固相清除設(shè)備。

 

為了滿足處理全部鉆井液的要求，鉆井液除砂器和除泥器必須由若干個(gè)旋流器錐筒組成。為了保證旋流器正常工作。進(jìn)液壓力必須維持在0.15---0.35MPa這個(gè)范圍內(nèi)。除泥器因旋流錐筒多、管線長，進(jìn)液壓力應(yīng)取較大值；鉆井液除砂器因旋流錐筒少，管線短，進(jìn)液壓力用于應(yīng)取較小值。進(jìn)液壓力的大小主要取決于鉆井液砂泵匹配是否合理，因而鉆井液砂泵的選擇是至關(guān)重要的，排量能與鉆井液除砂器和除泥器所標(biāo)定的處理量相等，即可滿足使用要求。同時(shí)，在選用鉆井液除砂器和除泥器時(shí)必須參考鉆井泵的最大排量，以其達(dá)到匹配合理。這兩種設(shè)備在使用時(shí)間上，無嚴(yán)格的限制，一般在鉆淺地層和軟地層時(shí)，鉆井液中大顆粒鉆屑含量高，二者必須同時(shí)使用；在鉆深地層和硬地層時(shí)，若采用細(xì)網(wǎng)目振動(dòng)篩，可直接使用除泥器來處理鉆井液，這對鉆井液的凈化質(zhì)量影響甚微，且非常經(jīng)濟(jì)。

 

泥漿鉆井液離心機(jī)的選擇： 

 

泥漿鉆井液離心機(jī)是最后一級鉆井液固控設(shè)備，主要用于清除鉆井液中2-10μm的固相顆粒。鉆井液離心機(jī)由兩種類型；一種是部分流量鉆井液離心機(jī)，用于回收加重鉆井液中的重晶石，其處理液為除泥旋流器的底流；另一種是全流量鉆井液離心機(jī)，用于清除非加重鉆井液中的固相，其處理液為除泥旋流器的溢流。鉆井液離心機(jī)主要在鉆深井和超深井作業(yè)時(shí)使用，鉆中深井和淺井時(shí)實(shí)用意義不大。在使用中，選擇合適的鉆井液砂泵與之匹配是非常重要的。