Go Deep into the Trend in Solids Control Equipment Improvement

READ: It is well known everywhere that complete solids control equipment is an important demonstration of scientific drilling. The continuous enhancement within almost a decade remarkably brings about better drilling techniques, less maintenance on circulating system, faster drilling velocity and lower costs.

It is well known everywhere that complete solids control equipment is an important demonstration of scientific drilling. The continuous enhancement within almost a decade remarkably brings about better drilling techniques, less maintenance on circulating system, faster drilling velocity and lower costs.

Prior to 1970s, extremely primitive shale shaker took most work in oil drilling industry, but its separation diameter merely reached 400 μm in the best scenario and solid particles went back to circulating system again. Later on, the situation was progressively improved by the invention of ultra-fine mesh shale shaker, desander, desilter, drilling fluids decanter centrifuge, vacuum degasser, mud agitator, concocting devices as well as matching mud tanks, electrical control cabinet and so on, with total weight beyond 5 tons, aggregate power consumption close to 300kW, solid content controlled below 5% and mud’s low density properties available to adjust when needed.

No doubt, these improvements transformed the oil drilling industry, but elevated drilling crew’s workload of in-situ repairing, keep-up, operation as well as energy consumption. Therefore, it has become a common concern for worldwide experts to get simpler equipment, less energy consumption and better reliability when making every attempt to weaken the system performance as little as possible.

Recent developmental demands indicate it has been a trend to get simpler equipment, less energy consumption and better reliability, for which we project to work it out from two aspects: In the long run, we need study the practicality of an one-step method, though with awesome challenges but of adventurous nature. However, things usually develop from junior to senior, from simpler to more complex forms, which is the same with solids control equipment whose better efficiency and lower cost are mainly directed at by solids control scientific research. In the short run, we should develop multi-screen system with larger capacity, more stability and better separation, and work for less desander start-up time or even application, Xi’an KOSUN Machinery Co., Ltd., as the leading pioneer in China’s solids control system, will be devoting to continuous innovations and contribution to the oil drilling industry.

Causes and Solutions of Mud-related Pollutions

READ: In drilling operations, drilling fluids are prone to be deteriorated by pollutions of H2S, plaster, brine, CO2, etc., exposing drilling safety to great risks and elevating the costs. As the mud attributes to successful drilling operations, environmental problems should be emphasized. Now, let’s discuss about causes and solutions of mud-related pollutions.

In drilling operations, drilling fluids are prone to be deteriorated by pollutions of H2S, plaster, brine, CO2, etc., exposing drilling safety to great risks and elevating the costs. As the mud attributes to successful drilling operations, environmental problems should be emphasized. Now, let’s discuss about causes and solutions of mud-related pollutions.

I. How does the mud pollute?

1. On one hand, its difficult organic chemicals will form an insulating layer to prevent water penetration into soil and plants. On the other hand, the other organic chemicals will poison the plants in water.

2. Its engine oil and diesel content are critically harmful to the soil, plants and water.

3. Its salt and exchangeable sodium ions will crust the soil, complicate water penetration into the soil, do harm to the plants and immensely affect the ground water.

4. Its rock cuttings will also harm the soil, plants, ground water and aquatic life, more or less.

II. How should we lessen or even eliminate the pollution surrounding drilling field?

1. Add setting liquid into finishing drilling fluids since the solidified fluids is environmentally conscious.

2. Apply non-solids drilling fluids as much as is practical in order to readily carry the rock cuttings, to free of changing the fluids and to recycle the drilling fluids.

3. Use quality fluids to settle as much rock cuttings as possible for better getting rid of rock cuttings.

4. Install a desilter if possible to soften the solid content and extend the mud’s life cycle.

5. Drill into the surface of the soil with the upper well drilling fluids.

6. Bury the rock cuttings in a large hole and seal with plastic film.

7. If possible, reduce or even stop adding the inorganic salt, especially the sodium salt or less biodegradable high-molecule chemicals.

Comparison Analysis of Desilters Performances at Home and Abroad

READ: Recent years have seen progressive roll-out and application of China’s mud purification system in different drillings, leapfrog development/great strides in manufacture techniques and theoretical researches, especially the latter one, but still some distance to parallel the other countries in performance and lifespan.

China’s Desilter Performance

Recent years have seen progressive roll-out and application of China’s mud purification system in different drillings, leapfrog development/great strides in manufacture techniques and theoretical researches, especially the latter one extending to shale shaker’s structural principle, desilter’s structural principle, etc, which have gone near to or reached the world’s frontier, but still some distance to parallel the other countries in performance and lifespan. The common set in China referring to double shale shaker and a single desander rarely with another desilter, produced less than ideal and under-exploited mud performance, reduced efficiency and wasted the mud. Then desilter was gradually developed.

Other Countries’ Desilter Performance

It is well represented by U.S. Baroid, Brandt, Sweco and so on because of their first-tier quality, function and higher standardization, serialization as well as customization. Their latest upgrading transformations in the design are mainly reflected on the driving mode of fine-mesh high-frequency shale shaker, tensioning mode of screens, cross-section shape of cyclone’s inlet passage, materials for upper, lower cones and lining, etc, and have been widely applied for better purification and stabler performance.

At present, it is essential to equip every deep-water mud purification system with desilter and it is imminent to conduct more R&Ds of the vital part face with year-on-year increase of drilling rigs in China.

How to Keep Mud Properties within Design Scope

READ: Drilling operations need certain amount of agents whose available content and ratio, especially that of anti-sloughing agents, should be well preserved, and adequate anti-high-temperature materials to avoid high temperature thickening or thinning and other agent failures.

Drilling operations need certain amount of agents whose available content and ratio, especially that of anti-sloughing agents, should be well preserved, and adequate anti-high-temperature materials to avoid high temperature thickening or thinning and other agent failures, as well as larger amount of lubricating materials to keep frictional resistance within limits and to impart property characteristics needed for drilling fields.

Proper mud density is of high necessity since only it can well control formation pressures, maintain well bore stability and ensure successful electrical logging.

Notably, we can get our first crack at strict control of mud properties within limits rather than substantial adjustments and formation of fine, thin but strong cake rather instead of thick but fragile one by following the steps below:

1. Drill by low plastic viscosity, large yield point and yield point & plastic viscosity ratio well beyond 0.5mPa.s.

2. Make short trips, especially at the lower wall of slant hole interval, to not form cuttings bed.

3. Remove harmful solids from drilling fluids by quality mud purification equipment.

4. Maintain well bore stability with proper amount of asphalt additives.

Drilling operations demand high rheology and thixotropy in the mud. Guantao Formation is drilled with mud of standard shear viscosity rather than low shear viscosity and with well borehole cleaning.

Six Steps to Install Drilling Fluids Decanter Centrifuge

READ: Drilling solids decanter centrifuge, the fourth solids control equipment, mainly contends with suspension containing solids diameters beyond 2μm, drilling mud and separated fluid phase. It ought to be well installed far from the inlet of borehole pump for fully agitating recycled fluids.

Drilling solids decanter centrifuge, the fourth solids control equipment, mainly contends with suspension containing solids diameters beyond 2μm, drilling mud and separated fluid phase. It ought to be well installed far from the inlet of borehole pump for fully agitating recycled fluids.

The swirling centrifugal force from its electric motor accelerates solid sedimentation and separates different sedimentation coefficients and buoyant densities. Then its thruster pushes the slags out since differential mechanism occasions a speed difference between screw thruster and bowl, carrying settled solids off the bowl and down to the narrow end along screw blades, dewatering them at the meantime and then thrusting them out from discharge nozzle.

Six Steps to Install Drilling Fluids Decanter Centrifuge:

1. Drilling solids decanter centrifuge ought to sit far from the inlet of mud pump for a full agitation in the mud.

2. Firm installation of drilling solids decanter centrifuge is important, so its 4 legs ought to be fixed on the surface of tanks with bearing bars.

3. Its installation also involves protruding the discharge groove from the tanks and connecting it with hydraulic supply line for a better performance of sand discharge.

4. Mud pump ought to stand behind desander and desilter, and connect tightly with feed pipes and inlet pipes.

5. Join together the flushing feed pipes and perforated pipes on inlet pipes and the tank.

6. Plug in and switch on all the parts of drilling solids decanter centrifuges for the sake of repairing safety.

Several Vital Cyclone Adjustment Know-hows

READ: As the indispensable part of desander for separating solids, cyclones in different specifications work against different diameters and for different cleannesses. Besides, separation capacity is closely related with cyclone diameter since larger diameter is aimed at larger particles while smaller one contends with smaller particles.

As the indispensable part of desander for separating solids, cyclones in different specifications work against different diameters and for different cleannesses. Besides, separation capacity is closely related with cyclone diameter since larger diameter is aimed at larger particles while smaller one contends with smaller particles.

I. Installation & Maintenance:

1. Desander ought to be installed on a well-prepared, flat foundation or merely on the ground. Then three expansion bolts are adequate to keep the base stable on the foundation built with concrete, which has a round or square surface and is 150mm high.

2. Take notice of the pipelines and flow directions in the installation.

3. Surface configuration of mud tanks ought to include some space for operators. Though no maintenance is necessary for desander when it has no mobile parts, it is important to maintain a stable load at the inlet and proper force towards the drain valve, and to keep it from human damage.

II. Matters Needing Attention in Adjustment:

1. It is not allowed to decommission the desander out of personal will.

2. It is proper to install the desander behind the untra-deepwater pump.

3. The system may automatically pause periodically or seasonally. Before that happens, certain amount of corrosion inhibitors or excessive high water level protection can be applied to reduce corrosion and protect system.

Summary of Mud’s Composition and Resultant Functions

READ: Drilling fluids, the circulating fluid for drilling operations, is a mixture of the fluid, the solid and chemical agents. It is usually known as the “mud” or the “blood of drilling” deriving from its distinctive significance.

Drilling fluids, the circulating fluid for drilling operations, is a mixture of the fluid, the solid and chemical agents. It is usually known as the “mud” or the “blood of drilling” deriving from its distinctive significance.

The solid in mud primarily includes concocting clay, weighting materials, drill cuttings and other solid substances. In terms of sources, it then comprises concocting clay, debris, weighting materials, solids from agents, etc.

Besides, different types of action of solids and ions in water can further categorize low-density solids into active and inert ones.

Active solids: Active solids tends to hydrate or react with other solids in the mud, They have higher surfactivity, larger specific surface area and more active electrochemical properties. And usually a closer unity exists between clays, clay and ions, clay and polymers. Active solids are also known as useful solids for their roles in mud property adjustment.

Inert solids: Inert solids refer to such inactive solids without any surface charge or possibility of electrochemical reaction as sands, flints, limestones, dolomites, some shales and various mineral mixtures. When they integrate, they can improve the mud properties by compressing active solids and increasing the viscosity, However, Inert solids are usually of no use, which another name“useless solids”derives from, and are corrosive to circulating equipment when the diameters are beyond 15μm, thus they are also known as harmful solids.

Rock cuttings, the major harmful solids in mud, can exert great influence on the mud properties as they add to the density, viscosity, yield point, water loss, abrasiveness, treacliness and flow resistance, and can trigger various bore hole complications like damage of formations, reduction of drilling velocity, increase of table torque, resistance of each trip, sticking drilling, leakage, blowout, etc.