正确选择泥浆分离器尺寸的因素

泥浆气体分离器(MGS)在全世界大多数钻机上都很常见。 MGS用于在钻井或修井作业期间循环井涌或循环钻井液中存在的任何气体的同时从钻井液中分离井眼气体。 MGS是欠平衡钻井中非常重要的组成部分。

正确选择泥浆分离器尺寸的因素

典型的MGS由圆柱形容器构成,其中装有一系列挡板。来自井眼的钻井液进入MGS,并且流体撞击挡板的作用将容易去除的气体从流体中分离出来。气体通过MGS顶部的排气管排出,并安全地从钻机底板排出。泥浆通过靠近“山丘”底部的管线离开MGS,返回到矿坑系统。通常,MGS在使用时的最大允许压力由流体支腿或(流体密封)高度确定。流体分支中的密度流体取决于当时使用的流体,因此系统的工作压力是可变的。该压力通常低于15 psig。但是,在MGS应用中,容器可以在高达100 psi的压力下运行。流过排气管路的气体的摩擦压力必须小于流体分支中流体的静水压力。如果该摩擦压力大于流体分支中的流体静压力,则气体将离开流体管线并流向井系统。

正确选择泥浆分离器尺寸的因素

正确选择MGS系统的大小有许多因素:

踢脚尺寸 –需要合理的踢水尺寸方案,以便可以计算气泡在地面上流通时的尺寸。该气体量取决于所选择的使井筒中的井喷循环的方法(钻探者或工程师的)。通常使用几种方法来计算气体量。

最大套管压力 –气体到达地面时实现的套管压力。

踢循环率 –为了计算通过系统的气体流量,需要脚踢循环速率。这是一个简单的计算。博伊斯定律用于确定通过节流阀后的气体量。该计算通常是非常基本的,因为需要有关温度和气体成分的许多假设。

排气管路摩擦 –需要排气管摩擦,以便计算出所需的油路支腿高度。有许多方法可用于确定摩擦压力。

泥腿高 –使用排油管的摩擦压力和反冲循环过程中预期的流体密度,计算出最小泥浆管高度。在最坏的情况下,如果预计会有大量的液态碳氢化合物使用,则可以使用油(或凝析油)的密度。API对API RP 53中的MGS进行了简要说明。石油工程师文件No。 20430用于尺寸计算。井涌出井时,通常会使用气割钻井液。 MGS的容器尺寸可在某种程度上帮助缓解此问题。 MGS中流体的保留时间可用于允许气泡在流过MGS时从泥浆中迁移出来。保留时间取决于循环速率和容器中液位以下的容器体积。如果沿着容器向下的泥浆的流速比流体中气泡的迁移速率慢,则可以降低流体的气蚀严重性。