鉆井液冷卻處理系統(tǒng)

1、應(yīng)用背景

隨著我國(guó)對(duì)深層油氣資源需求的增長(zhǎng)，高溫高壓地層在鉆井中愈發(fā)常見，高溫是最急需解決的問題。

高溫下，水基鉆井液面臨黏度控制難、濾失量大等問題；油基/合成基鉆井液作為油包水乳液，高溫易導(dǎo)致乳液體系失穩(wěn)。

此外，高溫還影響井下工具壽命、機(jī)械鉆速和井壁穩(wěn)定。

因此，在鉆井作業(yè)中及時(shí)冷卻鉆井液至適宜溫度十分必要。

2、工作原理

高溫鉆井液的冷卻通過(guò)兩個(gè)循環(huán)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)：鉆井液經(jīng)固控設(shè)備處理后，由泵輸送至寬流道板式換熱器，與冷卻水進(jìn)行熱交換后返回固控系統(tǒng)；冷卻水吸收熱量后溫度升高，被泵送至空冷器（或制冷機(jī)組）冷卻后，重新回到換熱器循環(huán)使用。

該系統(tǒng)通過(guò)持續(xù)的熱交換，有效為鉆井液降溫。

3、系統(tǒng)組成

鉆井液冷卻系統(tǒng)主要由鉆井液過(guò)濾系統(tǒng)、鉆井液冷卻系統(tǒng)、風(fēng)冷撬/制冷機(jī)組、機(jī)泵、閥門及儀表等組成。

（1）寬流道板式換熱器是鉆井液冷卻系統(tǒng)的核心。

寬流道板式換熱器板型采用獨(dú)特的粗波紋、寬間隙通道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，板間無(wú)觸點(diǎn)，通過(guò)性好，介質(zhì)可以無(wú)限制地流過(guò)板片的換熱表面而不發(fā)生堵塞、滯留現(xiàn)象，有效防止固體顆粒物、懸浮物、纖維及粘稠物質(zhì)的沉積、堵塞；

（2）風(fēng)冷撬（或制冷機(jī)組）是系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備

該鉆井液冷卻系統(tǒng)包含兩個(gè)循環(huán)：高溫鉆井液在寬流道板式換熱器中與冷卻水換熱后返回泥漿罐；升溫的冷卻水經(jīng)風(fēng)冷撬（制冷機(jī)組）降溫后回流至換熱器。

系統(tǒng)通過(guò)罐體上的溫度傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并由控制系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)節(jié)流量，從而精確控制冷卻效率，使鉆井液穩(wěn)定在設(shè)定溫度。

4、技術(shù)優(yōu)勢(shì)

普瑞普勒（北京）鉆井液冷卻處理系統(tǒng)是一種高效的閉式循環(huán)系統(tǒng)，核心設(shè)備包括寬流道板式換熱器、空冷器/制冷機(jī)組以及機(jī)泵等。其寬流道板式換熱器，不僅換熱效率高，流通順暢，能有效處理高溫鉆井液。

該系統(tǒng)提供兩種靈活的冷卻模式：一是通過(guò)空冷器利用自然風(fēng)冷卻循環(huán)水，再與鉆井液進(jìn)行熱交換；二是通過(guò)制冷機(jī)組制備冷凍水對(duì)鉆井液進(jìn)行強(qiáng)制降溫。

整套系統(tǒng)易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，對(duì)環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，適用范圍廣，代表了當(dāng)前鉆井液冷卻技術(shù)的先進(jìn)發(fā)展方向。

5、應(yīng)用場(chǎng)景

石油化工行業(yè)：鉆井液冷卻、礦漿處理、泥漿處理等

6、工程案例

油基鉆井液冷卻器-寬流道板式換熱器在石油工業(yè)的應(yīng)用