地热系统中用哪些固控设备？

地热系统的固控设备是净化地热流体（钻井液 / 地热井水）、去除固体杂质、稳定流体性能、保障钻井系统有效运行，同时适应地热环境的特殊性。

天瑞固控针对地热开发中高温、高矿化度、泥浆成分复杂等特殊工况，通过模块化设计、精准分离技术与环保工艺升级，实现地热钻井泥浆中岩屑、固相颗粒、有害杂质的分离与循环利用，同时保障钻井安防、提高地热开采效率、降环境影响，为地热电站建设、地热供暖、地热勘探等项目提供稳定可靠的固控支持。

一、地热系统的固控设备

1. 振动筛：分离地热钻井液中粒径≥74μm 的岩屑、砂石等大颗粒杂质，避免后续设备堵塞。

   采用耐高温材质（如 316L 不锈钢筛框、陶瓷涂层筛网），抵御地热钻井液的高温与腐蚀；

   振动电机需具备高温防护等级（IP65 以上），避免因钻井液高温导致电机故障；

   可选 “双层筛网设计”，上层粗筛 + 下层细筛，提高粗颗粒分离效率（地热钻井岩屑可能含硬质矿物，筛网需耐磨）。

2. 除砂器 / 除泥器

   除砂器：分离粒径 15-74μm 的砂粒（地热流体中常见的石英砂、长石等）；

   除泥器：分离粒径 2-15μm 的泥质颗粒、胶体（地热钻井液中黏土矿物、腐蚀产物）。

   旋流器采用聚氨酯或陶瓷内衬，耐磨耐腐，适应高矿化度流体冲刷；

   进料口、底流口需耐高温密封设计，防止高温流体泄漏；

   可与振动筛集成（“除砂除泥一体机”），减少占地面积（地热钻井平台通常空间紧凑）。

3. 离心机：分离粒径≤2μm 的超细颗粒（如胶体、黏土、化学添加剂残渣、地热流体中的腐蚀产物），稳定钻井液粘度、密度，避免地热井管结垢。

   采用耐高温差速器，机身配备冷却系统；

   转鼓内壁喷涂耐磨陶瓷，防止高硬度矿物颗粒磨损；

   针对高粘度地热钻井液，选用高速变频离心机，可调节转速适配流体特性。

4. 真空除气器：去除地热流体中的溶解气体（如甲烷、二氧化碳、硫化氢），避免 “气侵” 导致钻井液性能失效，同时防止有害气体泄漏引发安防风险。

   真空罐采用耐高温不锈钢材质，密封件选用氟橡胶等耐腐耐高温材料；

   配备气体观测联动装置（如硫化氢传感器），超标时自动停机排气；

   除气效率≥95%，适应地热流体高气体溶解度的特点。

5. 钻井液清洁器（一体化净化）：集成振动筛、除砂器、除泥器、小型离心机的一体化设备，实现 “粗 - 中 - 细” 三级净化，适合地热钻井现场的连续作业需求。

   整体框架采用防腐涂层处理，管路选用无缝不锈钢管；

   配备智能液位控制系统，适应地热钻井液流量波动大的场景。




以下是辅助设备，可根据现场工况选用：

6. 剪切泵 / 钻井液混合器：混合地热钻井液添加剂（如抗高温稳定剂、防腐蚀剂、降滤失剂），确保添加剂均匀分散，提高钻井液耐高温、抗腐蚀性能。

   泵体采用耐高温合金材质，叶轮设计适配高粘度流体，剪切速率≥10000s⁻¹。

7. 地热流体储液罐 / 循环罐：储存净化后的钻井液或地热井水，保障系统连续循环，同时沉淀剩余细微杂质。

   罐体采用不锈钢或碳钢 + 防腐涂层，耐高温≥150℃；

   配备保温层（针对地表低温地区的地热项目），防止流体降温结晶；

   内置搅拌装置（变频电机），避免矿物颗粒沉淀结垢。

8. 固废处理设备

   干燥机：对振动筛、除砂器分离的岩屑进行脱水干燥（含水率≤15%），便于运输和环保处置（地热岩屑可能含高盐、高矿物成分，需减少环境污染）；

   污泥压滤机：对离心机分离的超细污泥进行压榨脱水，形成泥饼，降固废运输成本，符合环保排放标准。

9. 防腐型管道与阀门

   功能：连接各固控设备，输送地热流体，避免高温、高矿化度流体腐蚀泄漏。

   适配要点：选用 316L 不锈钢、双相钢或衬氟管道，阀门采用陶瓷阀芯，密封件为耐高温耐腐材质。

二、天瑞泥浆固控系统配置

1. 振动筛选用耐高温的聚氨酯筛网，筛箱采用减震结构设计，降高频振动对设备的损耗；同时配备自动筛网清洁装置，避免岩屑堵塞筛孔，将大颗粒岩屑分离效率提到95%以上。

2. 除砂器和除泥器优化了旋流器的内部流道设计，采用碳化硅材质的旋流器衬套，增强耐磨性和耐高温性；通过调整进料压力和溢流口尺寸，将40μm以上砂粒分离效率提到90%，10-40μm泥质颗粒分离效率达85%。

3. 离心机配备强制冷却系统，确保在120℃泥浆环境下稳定运行；通过优化转鼓转速和螺旋差速，将10μm以下超细颗粒的去除率提到70%，使净化后泥浆的固相含量控制在5%以内。

4. 真空除气器采用双级真空设计，增强脱气结果，将泥浆中的含气量从初期的8%降至1%以下，有效维持了泥浆密度稳定，避免了气侵风险。

5. 辅助设备方面，选用耐高温砂泵和防爆搅拌器，泥浆罐采用保温设计，防止泥浆温度过快下降影响性能，同时设置固废干燥区，对分离后的岩屑进行脱水处理，减少环保处置成本。

地热系统中的固控设备是保障钻井安防、提高开发效率的支撑，其配置需结合地热井深度、地层特性、泥浆温度等实际需求，形成“多级净化、精准匹配”的系统方案。天瑞固控的地热系统通过定制化的固控设备选型与优化，不仅能有效解决高温、高含砂等复杂工况下的净化难题，还能实现泥浆循环利用与固废减量，为地热资源的绿色开发提供有力保障。