杨 敏 杜 嘉

    “加重27立方米钻井液仅用时8分钟！”7月23日，在卫457井井场，技术人员在成功利用中原石油工程钻井工程技术研究院创新研制的快速自动配浆加重系统，为钻井液增加“砝码”后，难掩兴奋。

    在石油钻井作业中，钻井液用于冷却钻头、携带钻屑至地面、平衡地层压力等，在业内一直有钻井的“血液”之称。因不同地层物性不同，钻头向下钻进过程中需要使用不同密度的钻井液。

    “钻进时需要不断增加钻井液密度，另外，一旦钻遇高压地层，或发生井漏、井涌等突发情况，需要大量高密度钻井液来消除隐患。”钻井工程技术研究院机械所副所长黄进云说。

    目前，钻井队加重作业普遍采用的气动灰罐加重法和吨袋包装直接加重法，均存在加重速度慢、易造成粉尘污染、工人劳动强度大等缺点。针对这些问题，技术人员成立技术攻关组，研制出快速自动配浆加重系统，利用射流、旋流和剪切原理快速配制加重钻井液，加料速度最快达每分钟2.2吨，是常规混浆器处理速度的5倍。

    “随着钻遇地层复杂程度的加深，快速自动配浆加重系统逐渐显现出一些弊端。比如，系统部件多、现场搬移安装有诸多不便等。”黄进云介绍。

    在前期快速自动配浆加重系统项目及先导试验研究成果的基础上，技术人员对其进行更新换代：根据现场使用要求，优化系统流程、部件、管道结构布局，将混浆装置、空气动力装置和除尘装置集成至一台撬体上，减少现场管汇连接数量的同时实现了系统的集成化与小型化；创新设计自动关灰流程，由控制系统自动控制，遇紧急停机或密度达到要求报警后自动关闭供灰，防止堵塞混浆器；研究分析智能控制机理，设计液位自动平衡模糊控制算法，优选模糊控制参数，实现对配浆罐液位平衡的智能控制，从而提高整个装置的工作稳定性和品质。

    二代快速自动配浆加重系统应运而生。截至目前，该技术已在西南、西北等“三高”油气田广泛应用，不仅降低钻井成本，减轻工人劳动强度，而且减少传统配浆加重过程中粉尘造成的环境污染，实现井控安全，为钻井队伍外闯市场提供技术支撑。