2) 개요
Circulating System 은 보통 Mud Circulating System 이라고 부르며 아래와 같은 기능이
있다.
- Hole Bottom 의 Cleaning
- Bit 의 Cooling
- Hole 내부 붕괴 방지
- Hole 내부에서 지층으로 Gas Leak 등 유체의 유입방지
Circulating System 의 Fluid 는 Mud 대신 Air 또는 Gas 를 사용하는것도 있지만 MOUD
에서는 대게 Mud 를 사용한다.Mud 는 경우에 따라서 Oil 을 섞기도 하지만 대게는 물이
기본이다.
기능을 더욱 효과적 으로 높이기 위해 화학적 첨가물을 넣기도 한다.
Mud Circulation System 은 크게 두부분 으로 나눌수 있는데, Drill Pipe 를 중심으로한 Mud
사용, 그리고 지금부터 설명할 Mud Pit 와 Mud Pump 를 중심으로 한 Mud 생산 부분으로
나눌수있다.
3) Mud 생산 부분의 장비
- Mud Pit and Ditch
- Mud Conditioning Equipment
- Mud Mixing Equipment
- Mud Pump
이상 장비등은 Drill Pipe 에서 되돌아온 Mud 가 Mud Pit 에 들어가면서 부터 Mud Pump 를
통하여 고압 Mud 가 생산되기 까지 사용되는 장비 및 구성 요소 들이다.
a) Mud Pits & Mud Ditch
Mud Pit 는 Mud Tank 를 그렇게 부르며 용도 에 따라 여러 Pit 로 나누어져 있다
- Sand Trap
- Settling Pit
- Reserve Pit
- Suction Pit
Mud Pit - 1, Hole 에서 부터 Return 된 Mud 축적
2, Mud Pump 로 공급을 하기위한 저장
3, Mud 의 냉각
4, Mud 에 포함된 Particles 를 침전 시킨다.
5, Mud 의 처리,조성을 위한 장소
Mud Ditch 는 말뜻대로 고랑과 같은 구조로 되어 있으며 Mud Pit 와 Pit 사이에 Mud 가
흐르는길
b) Mud Conditioning Equipment
Hole 에서 되돌아온 Mud 에는 지층에서 Bit 에 의해서 깍아진 여러 암석 조각들과 불순물
등이포함되어 있으므로 이것을 제거 하지 않으면 Mud 를 재ㅏ용할수가 없다.이러한 암석
조각과 불순물을 제거 하기위해 다음과 같은 장비 들이 사용된다.
1, Shale Shaker
이장비는 Hole 내부에서 되돌아온 Mud 가 첫번째 통과하는 장비로써 Electric Motor
또는Hydro Motor 등과 Cam Machanisem 을 이용하여 채반 (Screen)을 진동시켜 Mud 가
이 채반을 통과할때 비교적 큰 암석 조각을 걸러내는 장비이다. 걸러낸 조각들은 바다 로 버리고 이곳을 통과한 Mud 는 Sand Trap 이라고 불리워지는 Tank에 모여진다.
2, De gasser
Hole 내부의 압력 상태에서는 지층에 Gas 가 침투되어 있는 상태이나 이것이 Bit 에
의해 깍여져 Mud Pit 에 모여져 있을때, 대기압 상태애서는 이 Gas가 나오게 된다.
* Mud Pit 는 완전히 차고 Mud 가 넘치게 된다.
* Mud Pump 의체적 효율이 떨어진다.
* Mud Logging 의 기록이 불가능 하게 된다.
* 효과적인 Mud Mixing 이 되지 않는다.
따라서 De gasser 는 Vaccum Pump 를 이용하여 Gas 를 뽑아내어 이같은 문제점을
예방한다.
3, Mud Cleaner
4, Dc Sander
5, De Silter
6, Centrifuger
이 장비들은 Shale Shaker 를 1차 통과한 Mud 에 포함되어 있는 더욱 작은 암석 조각들을
걸러내기 위한 장비로써 주로 Cyclone 의 원리를 이용한 Cone Type 의 용기를 부착하고
있다.시추선 에서는 상기 장비중 선택하여 사용하고 있다.
c) Mud Mixing Equipment
이것은 Mud Conditioning 과 밀접한 관계가 잇으며,이미 사용한 Mud 의 구성비를 조성하기
위해 Specail Clary 를 섞고 Mud 의 무게를 증가 시키기 위해 Barite 와 Heavy Mineral 등을 섞 으며 또한 Mud 의 밀도, 또는 점도를 높이기 위해 Chemicals 등을 섞는 장비이다.
Mud Mixing 장비에는 다음과 같은 것이 있다
1, Bulk Mud Tank : Bulk Mud 를 저장해 두는곳.
2, Mud Hooper : Bulk Mud 를 Educter 의 원리를 이용하여 Mixing 하는 장치
3, Chemical Tank : 화학물을 저장하는 장치
4, Agitator : 주로 Mud Pit 또는 Tank 에 설치하여, Mud 를 잘 섞이도록 하는 장치이며
Mud Gun, Electrc Moter 구동, Turbine 등이 있다.
d) Mud Pump
Mud Circulating System 의 Power Mud 에 포함되는 Mud Pump 는 일반적으로 Mud
Mixing, Mud Charging 등 으로는 대게 원심 Pump 를 사용하고 있으나 Drilling Mud 로써
Drill Pipe 를 통하여 Well 속에 들어갈수 있는 Power Mud 고압 Mud Pump 를 이용하고 있다.
이고압 Mud Pump 는 대게 Piston Type 으로 약 5,000 PSI (350 kg cm2) 정도 압력을
생산하며, Piston 의 Stroke 변화에 따라 발생하는 압력의 변화를 항상 균일하게 하기
위하여 Polsation Dampener 라고 부르는 Accumulator 를 Discharge 측에 붙이고 있다.
e) Hole Fill Pump 와 Trip Tank
보통 Drilling 을 할때는 High Pressure Mud Pump 를 통하여 Mud 를 공급하지만, Drilling
이 멈춘 상태 (예를 들면 Hole 에서 Drill Pipe 를 끄집어 낼 때, Drill Pipe 를 연결할때,
hole 에서 Test 를 할때 등,,,) 에서는 High Pressure Mud Pump 는 멈추고 Hole Fill
Pump 를 사용하여 Mud 를 공급하게 된다.
또한 Trip Tank 는 Mud Pit 와 같은 용도 이지만 Hole Fill Pump 를 사용하면 Mud 의
Suction 은 Trip Tank 에서 하며 다시 이곳으로 Mud 가 돌아오게 된다. 이 Mud Circulation
은 다만 Trip Tank 내의 Mud 로써 이루어지므로 Hole 내부의 Mud 량의 변화를 눈으로 읽을 수 있으며 그에 따라 상황을 판단하게 된다.또한 Trip Tank 는 일명 Possum Belly Tank 라고 도 부르며 Hole Fill Pump 에서의 Discharge Mud 는 Diverter 부근의 Port 에 연결되어 있으며 되돌오는 Mud 는 보통 흐름과 같다.