“加重27立方米钻井液仅用时8分钟！”8月1日，在中原油田卫457井场，技术人员在成功利用创新研制的“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。在作业中，随着钻头向下钻进所遇不同地层物性不同等原因，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，更需要使用大量高密度钻井液来处理事故隐患。”中原石油工程公司钻井工程技术研究院机械所副所长黄进云直言。

    在石油钻井过程中对钻井液进行加重作业，必不可少。

    目前，钻井队加重作业普遍采用气动灰罐加重法和吨袋包装直接加重法，这两种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，研究院技术人员成立技术攻关组，研制出“快速自动配浆加重”系统，该系统利用射流、旋流和剪切原理能够快速配制加重钻井液，加料速度最快高达每分钟2.2吨，是常规混浆器处理速度的5倍。

    但是，“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、安装等有诸多不便。”黄进云感慨。

    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，技术人员专注于对其进行更新换代。他们根据现场使用要求，优化系统流程、部件和管道结构布局，将混浆装置、空气动力装置和除尘装置集成至一台撬体上，在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；通过智能控制机理研究分析，设计了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。

    截至目前，二代“快速自动配浆加重”系统已在西南、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，还大大降低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。

    （杨敏  杜嘉）