钻井液地面冷却系统方案设计及关键参数计算

在我国南疆地区深井、超深井的钻探过程中,由于地层温度随深度的增加而增高,导致循环钻井液温度过高的难题日益突出,研制一套钻井液地面冷却系统十分必要。根据对国内外钻井液冷却系统研究现状的调研结果,南疆地区陆地钻井液地面冷却系统方案的设计,应重点考虑"换热原理"和"换热器选型"。该系统采用基于制冷机组和换热器集成化的闭式制冷系统,核心装备为热交换机和制冷机组。选用板式换热器作为主换热器,采用平均温差法对板式换热器进行设计和计算,得出关键设计参数。使用该方案,可满足单台处理量54m3/h的要求,制冷机组总功率360kW。该流量下,进出口温差为5℃,约8h可将地面钻井液冷却至20℃。