固控系统（钻井液固相控制系统）是钻井作业中至关重要的组成部分，它就像钻井液的“肾脏”

和“净化器”，其核心作用在于高效地清除钻井液中有害的固体颗粒（钻屑），同时保留有用的组分

（如重晶石加重材料、膨润土等），以维持钻井液性能稳定、优化钻井效率、降低成本和保障安全

环保。以下是固控系统在钻井中的主要作用：

1、维持钻井液性能稳定：

     控制密度： 有效清除钻屑，防止其不断积累导致钻井液密度无谓升高。这有助于精确控制钻井液

密度以平衡地层压力，防止井喷或井漏。

     控制粘度/切力： 过细和过量的固相（特别是胶体颗粒）会大幅增加钻井液的粘度和切力，使其

流动困难、泵压升高、水马力消耗增大，并降低钻速。固控系统去除这些有害固相，保持钻井液良

好的流变性。

     降低滤失量：细小固相会堵塞井壁泥饼，增加滤失量，导致井壁不稳定（缩径、垮塌）和储层损

害。固控系统减少这些颗粒，有助于形成薄而韧的泥饼，降低滤失量，保护井壁和领导。

    保持润滑性：过量的固相会降低钻井液的润滑性，增加钻具扭矩和摩阻，加剧钻具磨损。良好的

固控能维持润滑性。

2、提高机械钻速：

    钻头重复切削已经钻下来的钻屑（称为“泥包”效应）会显著降低钻头效率。固控系统及时清除钻

屑，使钻头始终接触新鲜地层，大幅提高钻速。

    低固相、性能稳定的钻井液减少了钻头泥包和钻具泥环的可能性，改善了水力参数（钻头水马力），

提升了破岩效率。

3、 保护钻头和井下工具：

    高固相含量的钻井液具有更强的研磨性，会加速钻头、钻铤、随钻测量工具、井下马达等昂贵设

备的磨损。固控系统减少研磨性固相，延长这些设备的使用寿命。

4、 减少井下复杂情况：

    预防卡钻： 高粘切、高固相的钻井液容易导致钻具泥包、沉砂卡钻、粘附卡钻等事故。良好的固

控是预防这类卡钻最经济有效的手段。

    稳定井壁： 如前所述，控制滤失量和形成良好泥饼有助于保持井壁稳定，减少垮塌、缩径等复

杂情况。

    改善井眼清洁： 及时清除钻屑，防止其在井眼低边或大斜度井段堆积形成岩屑床，保证井眼清

洁畅通，降低起下钻阻力和风险。

5、降低钻井液成本：

    减少钻井液补充量： 有效清除钻屑意味着需要补充的新鲜钻井液和处理剂更少。

    减少稀释量： 如果不进行固控，为了降低固相含量和粘度，常常需要大量加水稀释，这不仅增加

水处理成本，还会产生更多废浆。固控系统减少了稀释的需求。   

    回收重晶石和膨润土： 高级固控设备（如离心机）可以分离并回收昂贵的加重材料（重晶石）和

有用的胶体颗粒（膨润土），显著降低材料成本。

6、减少废弃物处理量和环保压力：

    高效的固控系统能从源头大幅减少产生的废弃钻屑和废钻井液体积。这不仅降低了废弃物运输、

处理（如固化、回注）的成本，也减轻了对环境的影响，更符合日益严格的环保法规要求。分离出

的钻屑含液量更低，更易于后续处理。

7、改善录井质量：

     及时清除钻屑，使得返出的钻井液中所携带的岩屑更“新鲜”（代表当前井深），有助于地质师更

准确地进行岩屑录井和地层评价。

固控系统如何工作（简述）：

通常是一个多级处理流程，利用不同设备去除不同粒径范围的固相：

    振动筛： 第一道防线，去除最大的钻屑（通常>74微米）。

    除砂器： 去除中等粒径的砂粒（15-74微米）。

    除泥器： 去除较细的泥粒（5-15微米）。

离心机：

    高速离心机： 去除极细的胶体颗粒（<2-5微米），控制粘度/切力。

    中/低速离心机： 从废弃钻井液中回收重晶石（重晶石回收机），或从水基钻井液中分离细颗粒。

    除气器：虽然不是去除固相，但通常集成在固控系统中，用于去除钻井液中的有害气体）如甲烷、

硫化氢），防止气侵，保障安全。

总的来说：固控系统是高效、安全、经济钻井作业不可或缺的关键环节。它通过科学地控制钻井液

中的固相含量和粒度分布，保障了钻井液性能的稳定，显著提高了钻井速度，降低了钻井综合成本

（材料、设备事故处理、废弃物处理），并最大限度地减少了安全和环境风险。没有高效的固控，

现代钻井作业几乎无法顺利进行。

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