隨著石油勘探工程的迅猛發(fā)展，促使鉆井工程技術的不斷加強，這就需要鉆井液固控系統(tǒng)配套隨著高速發(fā)展的地質工作不斷的提高。鉆井液固控系統(tǒng)向著結構更巧妙、占地面積更小、運移更快捷、工作更可靠、更安全以及更環(huán)保的方向發(fā)展。本文介紹了國內研制的雙層移動模塊式固控系統(tǒng)、極地鉆機鉆井液固控系統(tǒng)、圓形罐固控系統(tǒng)以及新型固控罐輪式運移系統(tǒng)，并對其結構特點和性能情況進簡單的介紹。

1 雙層移動模塊固控系統(tǒng)

雙層移動模塊式固控系統(tǒng)[ ]如圖1示，它將鉆井液固相控制系統(tǒng)、巖屑收集處理系統(tǒng)和鉆井泵等制作成一個能夠在軌道上移動的雙層框架結構，模塊的最大承載載荷是16000KN，分塊制作，現(xiàn)場拼裝，制作安裝難度較大，對鋼結構移動平臺的強度和剛度要求高，能滿足7000m鉆井工藝要求。具有結構緊湊、移動迅速等優(yōu)點，其新穎獨特的清砂方式以及巖屑收集處理系統(tǒng)能夠實現(xiàn)鉆井巖屑零排放，滿足海洋環(huán)境鉆井要求。整體能夠隨主機一同在井口槽兩側的軌道上進行知道移動與彎道移動，且所有巖屑能夠集中收集并進行脫干處理，實現(xiàn)鉆井廢物零排放的標準。

⑵極地鉆機鉆井液固控系統(tǒng)流程的其特點：管路外置以便于維修和操作；倉間和罐間采用鋼絲繩提升的液位平衡器，便于在罐面操作；橇裝灌注系統(tǒng)有3臺55 kW 砂泵，可以任意吸取各罐的鉆井液提供給鉆井泵，葉輪訂制為254mm(10英寸)，在保證排量的條件下減少功耗和水力沖擊；加重橇臺上有直徑1500mm的大錐狀分料漏斗，錐狀漏斗中部有4片刀片，可將1t的鉆井液材料袋自行割開輸送到下面的2個混合漏斗中。

2.2 系統(tǒng)的保溫及移動方案

⑴保溫棚結構為易于拆裝的落地式桁架結構，方鋼管作為骨架，立墻及屋頂均為彩鋼板夾保溫材料，導熱系數(shù)為180.03J／h。燃油鍋爐為井場提供充足的蒸汽，每個罐內部兩側均有6排直徑為50mm的蒸汽管線。

⑵振動篩罐到固定罐區(qū)的管線采取保溫措施，上部為 355.6 mm(14英寸)管線輸送鉆井液管，下部為清水、暖氣和鉆井液管排，管線外側纏繞低溫級自限溫式防爆電熱帶和50mm厚的巖棉保溫。

3 圓形罐固控系統(tǒng)

3.1 鉆井液罐結構

鉆屑是有害固相的主要組成部分，要想除掉有害同相，就必須使其懸浮起來，然后再注入除砂、除泥器及離心機才能實現(xiàn)。有用固相及少量的膨潤土也需要均勻懸浮起來，以使鉆井液的密度及其它性能保持穩(wěn)定。攪拌的主要目的是使鉆井液中的固相顆粒懸浮，而圓形罐最利于鉆井液充分攪拌均勻 。

鉆井液罐結構主要由底座、上框、立柱、若干圓柱形子罐、子罐梯子等組成。每個子罐分別與4根立柱焊接后，4根立柱兩端再與底座和上框組焊。各子罐內設有下罐梯子，子罐之間設有連通管。另外，在每個圓柱形子罐上面安裝1臺攪拌器。

每個鉆井液循環(huán)罐均由若干個圓柱形子罐組成，每個圓柱形子罐四周焊有立柱，靠4根立柱底端組焊于一橇裝式底座上，頂部與罐上框組焊 。罐頂面為花紋鋼板，每個圓柱形子罐上部設有700mm×700mm的人孔。單個圓柱形罐為敞口，罐口設有擋砂板。清砂門開設于罐最底部，帶有射流沖洗管路。系統(tǒng)由若干鉆井液循環(huán)罐、橇裝加重系統(tǒng)、補給冷卻系統(tǒng)、重晶石儲備罐和固控供水系統(tǒng)組成。另外，還配有梯子、欄桿等安全防護裝置。所有泵吸入口均從罐底部吸入，所有管路外置。安裝擺放時罐與罐上框貼近、靠齊。

圓形鉆井液罐的子罐由簡體、封頭、環(huán)形擋板和清砂門等組成，子罐為敞口，罐口焊接的環(huán)形擋板一方面能夠防止鉆井液在攪拌時濺出罐外造成環(huán)境污染，另一方面可增加罐體的剛度。底部采用橢圓封頭，相當于矩形固控罐的斜底板。在封頭底部設有清砂門，清砂門帶有高壓沖洗口。

3.2 主要技術特點

(1)圓柱形罐體結構，保證攪拌器攪拌充分均勻，沒有沉砂。

(2)可實現(xiàn)100％排放。由于罐體的圓柱形結構和罐底的橢圓封頭設計，將清砂門位于罐最底部，清砂徹底。

(3)能夠實現(xiàn)鉆井液100％吸入。泵吸入口位于罐底部，能夠充分吸人和排放鉆井液，鉆井液便于集中收集處理。

(4)系統(tǒng)安裝拆卸方便。整套固控系統(tǒng)不設罐問及罐周邊走道，護欄為插接護欄，流程布局合理且簡單直觀。

4 新型固控罐輪式運移系統(tǒng)

新型快速運移的輪式固控系統(tǒng)不僅克服了原有固控系統(tǒng)搬遷運輸、安裝困難、鉆前準備時間長等缺點，而且節(jié)約了大量人力物力、縮短輔助作業(yè)時間，有效的降低了施工作業(yè)成本。新型輪式運移系統(tǒng)是由半掛牽引車、一輛半掛車（子罐）、牽引銷組成，通過牽引銷可以實現(xiàn)半掛車和牽引車的連接和分離，且牽引車的牽引座可以承受半掛車的部分負載[ ]。

4.1 輪式運移系統(tǒng)的結構特點

運移系統(tǒng)中每個子罐都由底盤（牽引銷、底盤行走部分、液壓舉升系統(tǒng)和底盤電氣等）、罐體、管路以及牽引車組成，所有運輸單元實現(xiàn)了罐體和行走部分的有機結合，并可實現(xiàn)自行平穩(wěn)起升及下放，滿足在惡劣鉆井環(huán)境下的作業(yè)和快速拆裝。

4.2 主要技術特點

（1）采用牽引銷將子罐和牽引車連接，實現(xiàn)固控罐的快速運移；

（2）將雙橋結構移植到輪式運移系統(tǒng)采用雙軸8輪結構；