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)應運而生，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存足夠的鉆井液的基本功能是不變的，它始終是依靠機械式清除設(shè)備和鉆井液儲存罐等輔助設(shè)備的有機組合來完成這些基本功能的。

 

固相清除設(shè)備的正確選擇：

 

在鉆進過程中，鉆頭切削、壓碎、研磨地層，使巖石破碎，會形成不同粒度的鉆屑，其大小在2—2×10³μm之間。一般單臺固相清除設(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篩—真空除氣器—除砂器—除泥器—離心機

 

泥漿振動篩的選擇：

 

泥漿振動篩是清除鉆井液中固相成分的第一級設(shè)備，并且在整個鉆井過程中是必不可少的泥漿固控設(shè)備。鉆井液振動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，希望能用細目數(shù)篩網(wǎng)，而從經(jīng)濟角度上講，細網(wǎng)目篩網(wǎng)壽命低，因此在應用曬網(wǎng)上要綜合考慮。機械式疊層篩網(wǎng)和化學粘接式疊層篩網(wǎng)的開發(fā)推廣，有效地提高了細目數(shù)篩網(wǎng)的壽命和鉆井液振動篩的凈化水平。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。應用于鉆井液振動篩時不易選用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，導致篩網(wǎng)壽命縮短。

 

在鉆井初期，井陘大，泵排量大，機械鉆速高，產(chǎn)生的大顆粒固相多，鉆屑量大，應采用目數(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。 

 

由于不同鉆機的機械鉆速差異較大，單位時間內(nèi)的鉆屑量相對泵排量較小，鉆井液振動篩一般可采用雙聯(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，其處理能力應能達到全流量處理。真空除氣器必須置于鉆井液振動篩之后砂泵之前來處理鉆井液。因為鉆井液含有氣體時，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，壽命縮短，嚴重時會使鉆井液砂泵無法工作或損壞。

 

真空除氣器的功能有兩點：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，必須配備真空除氣器。

 

除氣器有大氣式和真空式兩種類型，從除氣機理看，當鉆井液被機械攪拌、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處理旋流器底流并回收鉆井液的小型超細目鉆井液振動篩組成。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。鉆井液除砂器應在鉆井液振動篩之后作為第二級固相清除部分設(shè)備，而除泥器應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旋流器錐筒組成。為了保證旋流器正常工作。進液壓力必須維持在0.15---0.35MPa這個范圍內(nèi)。除泥器因旋流錐筒多、管線長，進液壓力應取較大值；鉆井液除砂器因旋流錐筒少，管線短，進液壓力用于應取較小值。進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定的處理量相等，即可滿足使用要求。同時，在選用鉆井液除砂器和除泥器時必須參考鉆井泵的最大排量，以其達到匹配合理。這兩種設(shè)備在使用時間上，無嚴格的限制，一般在鉆淺地層和軟地層時，鉆井液中大顆粒鉆屑含量高，二者必須同時使用；在鉆深地層和硬地層時，若采用細網(wǎng)目振動篩，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。

 

泥漿鉆井液離心機的選擇： 

 

泥漿鉆井液離心機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。鉆井液離心機由兩種類型；一種是部分流量鉆井液離心機，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，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。鉆井液離心機主要在鉆深井和超深井作業(yè)時使用，鉆中深井和淺井時實用意義不大。在使用中，選擇合適的鉆井液砂泵與之匹配是非常重要的。