一 种独特的泥浆 / 岩屑 分离器系统（以下简 称分离器）最近在世 界各地的钻井现场广 泛应用，它能减少钻井作业期间清 除岩屑时因岩屑粘带所损耗或浪费 的泥浆， 钻一口12,500ft （3,810m） 深的井可降低成本近 $107,000 美 元，还能节省额外的泥浆回收成本 $46,000 美元。
 
研制背景
 
北 美 Woodford 页 岩 开 发 期 间，钻井作业使用油基泥浆，清除 岩屑过程中岩屑粘带着大量泥浆， 累积粘带的体积量是个不小的数 目，损失的泥浆导致成本过高且不 断增长，石油公司在寻求一种能管 控此项成本的有效方法。此前，石 油公司使用了一套岩屑脱浆处理 装置，这套装置包括一个移动式的 岩 屑 烘 干 机 和 一 个 离 心 机， 为 了 便 于 运 输 而 烘 干 这 些 岩 屑， 一 口 12,500ft（3,810m） 深 的 井 每 钻 1ft（0.3048m）需投入 $8.50 美元 的油基泥浆成本。
 
解决方法
 
服务公司向石油公司推荐一种 独特的泥浆 / 岩屑分离器系统，与 专用的大容量、长寿命复合振动筛 目结合使用，已证明脱浆效果满足 或超过美国环境保护署 EPA 9095B 油漆过滤液试验标准，使用该系统 可回收更多的油基泥浆，减少总的 废物处理量和相关费用。分离器是 专门配置的，左侧的控制箱可在占 地 27×30 英 寸（0.686x0.762m） 的任何场所环境下使用。
 
效果
 
分 离 器 证 明 是 降 低 石 油 公 司钻井废物管理累积成本的理想 方 法， 使 用 油 基 泥 浆 时 可 减 少 费 用 $106,250 美 元； 另 外，20 天 12,500ft（3,810m）进尺回收岩屑 粘带的油基泥浆 285 桶，节省成本 $45,600 美元，分离回收的泥浆被 重新混入循环系统，用于钻井作业。 分离器是一个翻新改造的全气 动操作的装置，它在振动筛出料口 最后一级筛目的下方运用了脉动抽 吸，以此来脱去岩屑表面的泥浆。 这项技术的应用能使岩屑脱浆效果 更好，岩屑变得更干燥，通过尽可 能多的回收泥浆来降低废物处理、 运输和处置费用。分离器将原本粘 带在岩屑上的泥浆废料转换为有价 值的再利用泥浆。
 
分离器介绍
 
为了符合越来越严格的健康、安全与环境（HSE）国际标准，有 关岩屑废料处理的费用以及昂贵的 泥浆成本，石油公司需要更关注那 些损失在振动筛上的泥浆量。分离 器通过采用一种轻质的碳纤维滤膜， 将从岩屑上脱去的泥浆滴落在振动 筛出料口最后一级筛目下方的平底 容器内，解决了岩屑脱浆问题。34 磅（约 15.5kg）的平底容器既装置 不降低振动筛的性能，也不会因空 气吸力作用于筛目表面而使筛目的 寿命受到影响。
 
平底容器与一个全 气动的脉冲控制箱相连，采用压缩 空气在最后一级振动筛目的下方产 生一个可调的、脉动的、微弱的真 空吸力，这将打破筛目面上的表面 张力，它能将岩屑表面任何残余的 泥浆透过筛目吸入平底容器内，使 岩屑更加干燥。
 
现 场 使 用 的 油 基 泥 浆 非 常 昂 贵，岩屑粘带泥浆量的减少使回收 返回循环系统的泥浆量得以增加， 泥浆损失的减少节省了成本支出， 减少了混合材料和泥浆配制的相关 费 用（ 如 农 用 石 灰、 锯 末 或 碳 酸 钾），无论是卡车或是运送到岸边 的船舶都减少了湿岩屑的运输量， 还减少了废料填埋场或加工设施的 处置费用。
 
脉冲真空能使岩屑在脉冲停止 期间被传送离开筛目，在不改变泥 浆性能的情况下使剩余或过量的泥 浆在脉冲发起期间透过筛目被真空 吸力吸入储浆容器。在使用分离器 时，作业者应当使用最细的筛目以 阻止泥浆中的固相颗粒进入循环系 统，从而降低稀释、化学处理以及 与固控有关的需要增加低重力固体 的成本。分离器是一个安全、简单 的装置，它能降低泥浆损失和岩屑 处理的钻井成本，处理后的岩屑符 合美国环境保护署（EPA）最严格 的 9095B 油漆过滤液试验标准。
 
可用分离器的钻井液及市场
 
自 2015 年 4 月以来，分离器 已被广泛使用， 目前正运用在北美、 哥伦比亚、厄瓜多尔、阿根廷、沙 特阿拉伯、 阿曼、 泰国、 印度尼西亚、 罗马尼亚以及俄罗斯科米共和国的 钻井现场，可用于几种类型的钻井 液，包括：柴油泥浆、合成油泥浆、 盐水泥浆、淡水泥浆和高抑制性水 基泥浆。促使石油公司使用分离器 技术的两个重要因素是回收昂贵的 钻井泥浆和减少钻井废料，减少与 此相关的成本支出。
 
南美一家石油 公司钻井作业期间大都使用一种低 成本的水基泥浆，分离回收岩屑粘 带的泥浆没有多大价值，而粘带着 大量泥浆的岩屑由人工装上卡车， 转运到一个废物处理场， 此情况下， 使用分离器唯一的好处是减少过量 的岩屑体积，以此来减少每口井转 运岩屑的卡车用量。对石油公司来 说，这意味着卡车的运载量从 88 吨 减至 57 吨，运载量降低了 35%， 因而减少了运输成本。
 
烘干机超细粉末的影响
 
当 使 用 一 个 0.010、0.020 或 0.030 英寸的过滤筛目、通过一台立 式烘干机循环钻出的湿岩屑时，大 的岩屑被打碎，产生一些更小的被 称作超细粉末（2~44 微米）的岩屑 颗粒， 届时增加了泥浆的固相浓度， 这对石油公司、钻井承包商和泥浆 提供商来说会产生一些问题，当这 些固体颗粒或超细粉末再进入泥浆 循环系统时，它们不能在现有等级 的振动筛目上被去除；最终，这将 导致钻井机械钻速下降、钻具扭矩 和摩阻升高、过早的泵磨损以及产 生更高的泥浆粘度和切力，还能举 出几个不利影响。
 
由于分离器采用 了独特的高流量 / 低压真空设计， 它能发起和停止真空脉冲，岩屑脱 浆时不会产生超细固体粉末。共同 关注的问题是筛目下方的真空抽吸 是否能打碎岩屑、破碎的微粒可能 会穿过已选筛目的微孔，因而产生 更多的固相颗粒返回循环系统。 在检查振动筛卸料端的最后一 级筛目（钻井作业期间分离器积存 残浆的碳容器位于此处）时，能看 到泥浆粘附在筛目表面 （表面张力） ， 湿岩屑穿越振动筛末端进入岩屑箱， 这意味着分离器和筛面下方较弱和 无害的真空吸力只吸岩屑表面残存 的泥浆（无力吸出岩屑内的流体）， 从而保持岩屑原有形状，这也打破 表面张力，透过筛目吸回泥浆，使 回收的泥浆返回振动筛下方的循环 系统，分离器不会将较小的岩屑颗 粒带入循环系统。
 
由此看来，通过 将岩屑粘带的泥浆分离回收，将其 再送回循环系统，岩屑废料的体积 量、运输量以及废料处理量都会相 应减少， 从而降低相应的成本费用。 泥浆 / 岩屑分离器系统是一个 小的固控设备，它能从带浆岩屑上 分离回收高达 40% 昂贵的泥浆，由 于该设备采用真空脉冲技术，减少 总岩屑废料 25%。这一技术能除去 岩屑携带的更多泥浆和湿液，使岩 屑更干燥、运输方便，减少运输和 废料处理费用，现场应用证明，分 离器系统能大大降低岩屑废料的管 理成本，使石油公司健康、安全、 环保（HSE）体系运行更加有效， 有益于成本控制与环境保护。