고상 제어

8.3.1 고형물 제어 장비(그림 8.12 ~ 그림 8.14; 표 8.1)

그림 8.12 F-1600HL 머드 펌프

그림 8.13 고형물 제어 장비 American DERRICK Company 제어 시스템(진동 스크린, 탈수기, 탈수기)

그림 8.14 원심 분리기

표 8.1 FL-1600 진흙 펌프의 기술 매개변수

8.3 .2 고체상 함량 제어 설계

(1) 드릴링 유체 진동 스크린 GNZS 시리즈 드릴링 유체 진동 스크린은 드릴링 진흙 정화 시스템에 사용되는 1급 고체 제어 장비입니다. 국내외의 제품을 수입 진동 모터를 사용하여 경험과 첨단 기술. 드릴링 유체 진동 스크린은 실제로 필요에 따라 이중 또는 삼중 장치로 변형될 수 있습니다. 동시에 장비는 진흙 청소기용 언더플로 진동 스크린으로도 사용할 수 있습니다. 이 드릴링 유체 진동 스크린은 높은 진동 강도, 넓은 스크리닝 영역, 조정 가능한 스크린 상자 각도, 컴팩트한 구조, 우수한 성능 및 높은 비용 성능의 장점을 가지고 있습니다. 그림 8.15에 나와 있습니다.

그림 8.15 드릴링 유체 진동 스크린

드릴링 유체 진동 스크린의 매개변수는 표 8.2에 나와 있습니다.

표 8.2 시추 유체 진동 스크린의 기술 매개 변수

GNZS 시리즈 선형 진동 스크린은 석유 시추, 야금, 건축 자재, 화학 ​​공업, 내화물, 시멘트, 세라믹, 곡물에 널리 사용됩니다. , 식품 및 기타 산업 다양한 산업에서 다양한 재료를 다양한 등급으로 분류하는 데 사용됩니다. 자동화를 달성하기 위해 조립 라인 작업에 사용할 수 있습니다.

GNZS 시리즈 선형 진동체 스크린은 다른 유형의 진동체 스크린과 비교하여 다음과 같은 특징을 가지고 있습니다.

1) 작은 크기, 가벼운 무게, 간단한 구조, 쉬운 설치 및 쉬운 유지 관리.

2) 저소음, 저에너지 소비, 고효율 및 저비용.

3) 검사 정확도가 높고 먼지 오염이 없으며 환경 보호에 도움이 됩니다.

4) 다양한 진동 스크린 메쉬를 교체할 수 있으며 수명이 깁니다.

(2) 굴착 유체 탈수기

ZQJ 시리즈 사이클론 탈수기는 굴착 유체 처리를 위한 2차 및 3차 고체 제어 장비로, 사이클론의 직경에 따라 다릅니다. , 탈수기와 탈수기로 나누어집니다. 일반적으로 6인치 이하의 사이클론 조합을 데실터(Desilter)라고 부르는데, 굴착작업에 있어서 3단 고체제어 장비로 일반적으로 사용되는 사이클론은 5인치와 4인치로 주로 입자로 고체상을 분리하는데 사용된다. 굴착 유체의 크기는 15~47μm입니다. 필요한 처리 용량에 따라 여러 사이클론 그룹을 선택하여 탈수 장치를 형성하십시오. GN Solids Control의 사이클론 탈수기는 석유 시추 및 사이클론 탈수 및 분리를 위한 수평 방향 드릴링에 널리 사용됩니다. 그림 8.16과 같습니다.

이 사이클론 탈수기의 매개변수는 표 8.3에 나와 있습니다.

시추 유체 탈수기는 액체 유입 파이프, 모래 배출 콘 및 모래 배출구로 구성됩니다. 모래 배출 콘에는 회전 구성 요소가 있습니다. 회전 구성 요소 상부 실린더 벽, 테이퍼 홈 세트 및 액체 입구 파이프는 굴착 유체 상승 부재를 구성합니다. 탈수기의 블레이드는 회전 부재의 내부 바닥에 배열되고 모래 배출 조절기가 제어됩니다. 모래 배출량. 드릴링 유체는 액체 입구 파이프에서 회전 구성 요소로 들어가고 블레이드에 의해 원심 회전됩니다. 액체가 분리 창으로 상승하면 모래 입자가 드릴링 유체에서 분리됩니다. 분리된 드릴링 유체는 상승 구성 요소로 들어갑니다. 드릴링 유체는 테이퍼형 탱크의 배수 포트를 통해 드릴링 유체 탱크로 들어갑니다. 모래 배출 콘의 모래는 모래 배출 조절기에 의해 제어되는 모래 배출구를 통해 배출됩니다.

그림 8.16 사이클론 디샌더

표 8.3 사이클론 디샌더의 기술 매개변수

(3) 드릴링 유체 디샌더

사이클론 디실터는 1초입니다. - 굴착유체를 처리하는 3차 고체제어설비로 사이클론의 직경에 따라 데실터(Desilter)와 데실터(Desilter)로 구분된다. 일반적으로 6인치 이하의 사이클론 조합을 데실터(Desilter)라고 부르는데, 굴착작업에 있어서 3단 고체제어 장비로 일반적으로 사용되는 사이클론은 5인치와 4인치로 주로 입자로 고체상을 분리하는데 사용된다. 굴착 유체의 크기는 15~47μm입니다. 고객이 요구하는 처리 용량에 따라 여러 그룹의 사이클론이 선택되어 탈수 장치를 형성합니다. GN Solids Control의 사이클론 탈수기는 석유 시추 및 사이클론 탈수 및 분리를 위한 수평 방향 드릴링에 널리 사용됩니다. 그림 8.17과 같습니다.

사이클론 데실터의 매개변수는 표 8.4에 나와 있습니다.

굴착 유체 건조기는 분리 용량이 크고 분리 입자 크기가 다양합니다. 사이클론의 바닥 흐름 포트는 가압된 우산 모양의 "습식 바닥" 모래 배출 형태입니다. 분리 영역의 입자를 신속하게 배출하여 언더플로우 포트가 막힐 가능성을 줄입니다. 고급 소형 2스크린 진흙 진동 스크린은 대칭형 액체 입구 메커니즘으로 인해 처리 용량이 크고 소음이 낮으며 스크린 수명이 길어집니다. 소용돌이 분포가 합리적이고 작업이 안정적입니다.

(4) 굴착유체 원심분리기

LW 시리즈 굴착유체 수평 나선형 디캔팅 원심분리기(Decanting Centrifuge)는 석유 굴착유체의 특성을 바탕으로 고액 분리를 위해 설계되었습니다. 장비는 최고 속도로 공급, 원심 침강 및 하역과 같은 다양한 공정을 완료할 수 있으며, 주로 중정석을 회수하고, 미세한 고형물을 제거하고, 시추 유체의 고형분 함량을 줄이고, 시추 유체의 밀도와 점도를 제어하는 ​​데 사용됩니다. 드릴링 유체의 성능은 빠른 드릴링에서 중요한 역할을 합니다. 드릴링 유체 수평 나선형 배출 및 침전 원심 분리기는 원심 침전 원리를 사용하여 드릴링 현탁액을 분리합니다. 현탁액은 원심력의 작용으로 공급 파이프에서 나선형 푸셔의 출구 구멍을 통해 드럼으로 들어갑니다. 드럼 내벽으로 밀려 들어가 스크류 푸셔의 블레이드를 통해 드럼 소단부의 슬래그 배출구로 밀려들어가며 드럼 대단부의 오버플로 구멍을 통해 액상이 넘치게 됩니다. 이 주기는 지속적인 분리라는 목적을 계속해서 달성합니다. 디캔터 원심 분리기는 수평 나선형 원심 분리기의 범주에 속하며 전체 이름은 수평 나선형 디캔터 원심 분리기입니다. 그림 8.18과 같습니다.

그림 8.17 사이클론 탈수기

표 8.4 사이클론 탈수기의 매개변수

굴착 유체 원심분리기 매개변수는 표 8.5에 나와 있습니다.

LW 시리즈 유전 원심분리기는 주 엔진, 액체 공급 시스템, 제어 시스템의 세 가지 주요 부분으로 구성됩니다. 대용량 원심 분리기는 고속 원심 분리기와 함께 사용되어 3가지를 구현합니다. -스크린 및 2개 기계의 견고한 제어 시스템 솔루션으로 견고한 제어 시스템이 단순화되고 전력 소비가 감소하며 정화 효율이 향상됩니다. 수평나선형 원심분리기는 다른 원심분리기와 비교할 수 없는 장점을 가지고 있습니다.

1) 재료에 대한 적응성이 뛰어나고 0.005~2mm까지 다양한 고체상 입자를 분리할 수 있습니다.

그림 8.18 드릴링 유체 원심분리기

표 8.5 드릴링 유체 원심분리기의 관련 매개변수

2) 자동으로, 연속적으로, 오랫동안 작동할 수 있으며, 쉽습니다. 유지관리하고 폐쇄운전을 할 수 있습니다.

3) 단일 기계는 큰 생산 능력, 컴팩트한 구조, 작은 설치 공간 및 낮은 운영 비용을 갖추고 있습니다.

4) 원격 자동 제어가 가능합니다.

8.3.3 시추 절삭물의 체적 변형 분석

8.3.3.1 다운홀 조건 분석

지하 10,000m 지역은 주로 마그마암이며, 5,000m 면적은 퇴적암이다. 깊은 마그마 암석에는 주로 화강암, 섬록암, 반려암, 감람암 등이 포함됩니다. 깊은 퇴적암에는 사암, 석회암, 백운석, 석회암 등이 포함됩니다.

Heim의 가설에 따르면, 암석 덩어리 깊은 곳의 초기 수직 응력은 위에 놓인 암석 덩어리의 중력에 비례하는 반면, 수평 응력은 수직 응력과 거의 같습니다. 깊은 5000m와 10000m의 경우 현장 응력 계산은 Heim 가설을 따라야 합니다.

지층의 구조적 응력을 고려하지 않고 자기중력 응력만 고려한 것(암석밀도는 2.6g/cm3(2.5~2.8g/cm3), 굴착유체밀도는 1.3g/cm3) ) 암반 응력은 다음과 같습니다.

초심공 과학기술계획 사전연구 특별결과 보고서(중간)

시추유체 응력은 다음과 같습니다.

과학적인 초심공 시추 기술 계획에 대한 사전 연구 연구 특별 성과 보고서(2부)

지온 계산에 따르면 지각의 대략적인 평균 지열 구배는 다음과 같습니다. 여기서는 1km당 25°C를 취하며 표면은 0으로 간주합니다.

과학적인 초심공 시추 기술 계획 사전 연구 특별 성과 보고서(2부)

8.3.3.2 암석 탄성 계수에 대한 온도와 압력의 영향

( 1) 암석 탄성계수에 대한 자체 중력 응력과 높은 주변 암석 압력의 영향

1) 암석 압축 강도: 3축 등압 강도 gt; 3축 비균등 압축 강도 gt; 깊은 암석의 압축강도는 단축의 경우보다 훨씬 크다.

2) 암석의 변형: 3축 등압 하에서의 변형

따라서 3방향의 높은 응력 조건에서는 압축 강도가 훨씬 크고 변형은 더 작습니다. 세 방향 높은 응력 하에서의 탄성 계수는 ​​단축 응력 하의 탄성 계수의 2~3배가 될 수 있습니다(그림 8.19 참조).

그림 8.19 다양한 주변 암석 아래에 있는 사암의 응력과 변형

(2) 탄성 계수에 대한 온도의 영향(그림 8.20, 그림 8.21)

그림 8.20 탄성 계수에 대한 온도의 영향 사암과 석회암의 탄성 계수의 영향

그림 8.21 화강암의 탄성 계수에 대한 온도의 영향

따라서 300°에서의 탄성 계수는 ​​생략될 수 있습니다. 기존의 80°와 150°에서 하한은 정상보다 90°입니다.

8.3.3.3 절단 변형 계산

(1) 암석 탄성 계수를 선택합니다(표 8.6 참조).

표 8.6 일부 암석의 탄성계수

그래서 마그마암의 거친 탄성계수는 80GPa로, 퇴적암의 탄성계수는 40GPa로 간주할 수 있습니다.

(2) 암석의 선형 탄성 계수를 결정합니다(표 8.7 참조).

표 8.7 일부 암석의 선팽창계수

따라서 암석의 일반적인 선팽창계수는 2×10-6/℃로 취할 수 있다.

(3) 체적 변형 계산

변형에는 응력 변화로 인한 변형과 ​​온도 변화로 인한 변형이라는 두 가지 측면이 포함됩니다. 응력 변형은 두 부분으로 나눌 수 있습니다. 첫 번째 부분은 암석을 뚫고 부서진 후의 체적 변형입니다. 두 번째 부분은 암석 절단의 부상 과정에서 발생하는 응력 변화로 인한 체적 변형입니다.

첫 번째 부분:

과학적인 초심공 시추 기술 계획 사전 연구 특별 성과 보고서(두 번째 부분)

두 번째 부분, 10,000m이든 5,000m이든 상관없습니다. m 다운홀에서 상승 과정 중 압력 변화는 각각 130MPa와 65MPa입니다. 따라서 이 과정에서 전체적인 부피 변형은 첫 번째 부분과 동일하며, 이는 0.3

온도 변형으로도 계산됩니다. 표면에 도달한 후 굴착유체의 온도를 70°로 하고, 온도에 따른 체적팽창계수를 3배로 가정하면

과학적 초심공 시추기술 프로그램 사전연구 특별성과 보고서(2부)