钻井除砂器是钻井液固相控制体系的核心设备之一,主要用于分离钻井液中粒径0.06-0.15mm的砂粒类固相颗粒(如地层砂、岩屑)。在钻井作业中,钻井液(俗称 “泥浆”)携带岩屑返回地面后,若砂粒长期滞留,会加剧钻井泵、钻具、钻头的磨损,降低钻井液性能(如黏度、切力异常升高),甚至导致井眼坍塌、卡钻等事故。除砂器通过分离砂粒,可维持钻井液性能稳定、保护钻井设备、保障钻井作业安全,是油气钻井、地质勘探等领域不可或缺的关键设备。
除砂器的应用场景与钻井液类型、钻井深度、地层特性密切相关,主要适用于以下场景:
油气钻井:无论是陆地常规钻井、海洋钻井,还是页岩气水平井钻井,均需配置除砂器 —— 尤其在钻遇疏松砂岩地层(如河流相、三角洲相地层)时,地层砂易垮塌进入钻井液,除砂器需满负荷运行。
地质勘探钻井:如煤田勘探、金属矿勘探钻井,钻井液多为清水或低固相钻井液,砂粒对钻具的磨损更敏感,除砂器可避免砂粒影响岩芯取样精度(如砂粒混入岩芯导致样品污染)。
水井 / 地热井钻井:这类钻井中,钻井液常直接循环使用,砂粒的累积会导致水井出砂、地热井管道堵塞,除砂器可保障成井质量,延长水井 / 地热井的使用寿命。
特殊钻井作业:如小井眼钻井(井径≤152mm)、欠平衡钻井,钻井液循环通道窄,砂粒易堵塞钻具水眼,除砂器需具备更高的分离效率,确保钻井液 “无大颗粒” 循环。