钻井除砂器是石油天然气钻探固控系统的二级核心设备,专用于清除钻井液中 15~100μm 的砂粒、岩屑等磨蚀性杂质。其核心价值在于保护钻具、维持钻井液性能、预防井壁坍塌,并显著降低设备磨损成本。
工作原理
离心分离:高压钻井液切向注入锥形旋流筒,形成高速旋转流场。
固液分层:重颗粒(砂/岩屑)受离心力甩向筒壁,从底流口排出;净化钻井液从顶部溢流管返回循环系统。
精度控制:通过调整旋流筒锥角(15°~20°)和进口压力(0.2~0.4MPa),实现微米级颗粒分离。
关键技术与性能
分离:单筒处理量达 50~120m³/h,对>45μm颗粒清除率超90%。
耐磨设计:旋流筒内衬聚氨酯或陶瓷材质,耐受砂粒冲刷,寿命超2000小时。
模块化扩展:支持4~12筒并联,灵活适配浅井至超深井的规模需求。
智能运维:快拆结构实现10分钟更换旋流筒;新型设备集成压力传感器,实时预警堵塞风险。
应用场景
复杂地层作业:页岩气开发(应对高石英含量地层)、深水钻井(配合泥浆冷却)。
关键流程环节:位于振动筛(一级除杂)之后,与除泥器(三级精滤)构成多级净化链。
事故预防:快速清除细砂防卡钻,保护螺杆钻具和离心泵。