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钻井振动筛目数如何选择

发布日期:2025-05-30 09:21:19

钻井振动筛筛网目数选择是固控系统设计的核心参数,直接影响固相分离精度与系统处理效率。科学选型需综合考量地层特性、钻井工艺、流体性能及后续固控设备能力等多维因素,其决策过程遵循严格的工程逻辑。

基础定义与粒度控制目标:筛网目数指每英寸长度上的开孔数量(目/英寸),目数与孔径呈负相关(如20目≈850μm,200目≈74μm)。选择依据首先取决于需清除的固相粒径阈值——通常要求清除大于74μm(200目)的钻屑以保护下游设备,但实际切割点需根据钻井阶段动态调整。

地层岩性主导原则:软地层(如页岩、泥岩)钻屑易破碎,需选用80-200目细筛控制细颗粒;硬地层(花岗岩、石灰岩)产生粗粒钻屑,采用20-80目粗筛即可高效处理。深井高温段需考虑筛网热膨胀系数对有效孔径的影响。

钻井参数关联性:钻头尺寸决定初始钻屑粒度(Φ215.9mm钻头产生的钻屑D50≈2000μm),据此选择初级筛网(常为40-60目);钻速超过50m/h时,需降低10-20目防止处理量过载。定向井因岩屑二次破碎效应,目数宜提高1个等级。

钻井液振动筛

钻井液体系适配:水基钻井液透筛阻力小,可支持200目精细筛分;油基钻井液因高粘度(>50cP)需降级至120-150目;高密度钻井液(>2.0g/cm³)应选用高强度叠层筛网,目数下调15%以维持开孔率。

系统级匹配设计:振动筛作为固控第一级,其筛下物将进入除砂器(处理40-80μm)。理想状态下,筛网目数选择应使D98切割点接近下游设备处理下限(例如:配置除砂器时筛网选100目/149μm)。多层筛配置建议级差≥30目(如上层60目+下层100目)。

动态调整策略:一开阶段(地表松软层)采用20-40目;二开(技术套管段)提升至60-100目;产层钻进时需启用120-200目保护储层。当固相含量(LGS)>8%或塑性粘度(PV)>25cP时,目数应降低15-25%防止跑浆。

力学性能平衡:高目数筛网开孔率显著降低(200目开孔率仅20目筛网的35%),需同步提升振动强度(G值>5.5)补偿透筛效率。建议采用抗拉强度>800N/mm²的304/316L不锈钢筛网,细目筛优选斜纹编织结构增强稳定性。

系统化选型需执行三阶验证:1) 基于岩屑激光粒度分析确定目标分离点;2) 根据Q=ρ·A·V·k公式校核处理量(k为筛网透液系数);3) 通过现场微调振幅(2-5mm)与倾角(0-5°)优化分离效果。精确的目数决策可降低后续设备磨损率达40%,提升钻井液循环利用率。

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