24、 泥浆处理系统 mud process system
这是钻井系统的一个重要的环节。
我们都知道了从海底回来的泥浆,它的成分完全改变了。带回来大量的泥沙,岩块。想想如果这些东西如果不处理就进入系统,那么我们的泵,管路,基本上就废了。 泥浆处理的环节从泥浆从分流器开始(diverter)。
我们可以这样说,diver 就像是一 个环形防喷器。见过这个设备的朋友就可以知道,它正好处于转盘(rotate table)的正下方。上面有好几个比较大的管子接口,我来分别说一下。 最引人注目的是排舷外的最大的管路。一根或者两根,一旦进口有什么异常,比如 kick。可以随时关闭在分流器上的泥浆返回的阀。打开这个排舷外的阀,管路把气体引向平台外。避免气体在平台底部聚集,造成浮力下降而导致倾覆
另外就是上扣,脱扣(trip in/out)时的泥浆(来自 trip tank pump)补充,溢流的通道。还有一个端口就是直接来自于泥浆混合泵的排出。
再一个就是泥浆返回的主通道,很多仪表安装在上面,检测返回的流量状况等。还有海水冲洗管路。补充一下,泥浆处理的过程中,很多地方需要到海水冲洗,因为固体的原因,这要在海水系统设计中考虑进去。
废话了很多,只有最后一个是也泥浆处理有关的。
处理的过程我们遵从一个原则,先处理大颗粒的杂质,再处理小颗粒的。
首先,我们遇到的一个真正的处理设备 gambo box 又叫 gambo convey er 。gambo 是一种粘土,粘性很高。如果在这种地质钻井的话,它就必须用到了。它是一个大型的筛子,很多不锈钢的圆形钢条在链条的带动下连续滚动,(见过烤香肠的设备吧,有点类似)这种粘土在这里被分离出来,直接掉到海里去了。掉不下去的,用海水冲

这还不够,我们还需要用更细的筛子筛杂质。但是问题是一个筛子的分离速度太慢,还没来得及分离,泥浆就漫到外面去了。所以我们有很多筛子,筛子的数量取决于泥浆返回的量,如果是钻一口井的话 4~5 个筛子就够了。但是问题出来了,总管就一根,如何均匀分配到每个筛子的泥浆量。否则的话,有筛子上的泥浆几乎漫出来了,有的几乎上面没有。
所以我们需要一个泥浆分配器,flow divider。其实就是一个大铁箱子,里面有隔离结构,流量控制设备。以此来避免上述情况。

这下好了,我们的泥浆进入了筛子,有个学名 shale shaker 。电机带动偏心轮的机械振动设备,有筛网,这个可以换的。当然可能的话,可以用好几层的筛网。当然既然是振动,自然少不了弹簧。

注意到上面的图中,shaker 的下面侧面有个用钢板封住的口子,这里就是泥浆流出的口子,每边都有哈。
当然,小石头块就是从正对着我们的白色的筛面上掉下来的。。。。。
现在出现了一个问题,这些筛出来的小石头如何处理???
专业术语 cutting handling。这 shaker 的布置中, 我们几个 shaker 都是在一条直线上并行排列的。
这样有一个好处,我们可以很方便地把每个 shaker 的泥浆出口串起来,也可以把小石头出来的地方用一个通道串起来。
shaker 很重,这样对于船体和舾装对于设备的基座加强是一个考验。不要想的很简单。刚才说了每个 shaker 的泥浆出口是穿起来的。这就需要在 shakers 下面做一个钢槽,贯穿每个 shaker。我们叫它 mud ditch or mud trough。现在好了,这个钢槽子有可能会贯穿甲板,当然也可以做在甲板上面,必要的话做一下有限元分析。总之,流到钢槽的泥浆将会到达下一个处理环节‐‐‐‐泥浆处理舱
mud process tanks 还没有完,上面只讲了泥浆方面,那么 cutting 方面如何处理呢?留个悬念,以后再说。
泥浆处理舱‐‐在这里,更进一步的处理开始了。
我们一步一步来。