固控系统是钻机的重要组成部分,为钻井液净化、循环和储存提供了设备和场所。本文针对中东地区的9000m钻机配套,从工艺流程、设备选型和结构设计对钻机固控系统进行了设计研究。固控系统的设计要以钻井工艺为前提,既可以满足最大钻井排量的净化和循环要求,又能满足最大密度钻井液的配制要求。首先,对固控设备净化、钻井泵吸入、混合吸入和混合排出等工艺流程进行了设计;其次,计算了循环排量、系统容积等参数,对固控设备及其布置进行了设计。选择了用于未加重钻井液的除砂器、除泥器,同时配套了适用于加重钻井液的两台钻井液清洁器;再次,基于Solidworks Simulation对钻井液罐的起吊和重载两种工况进行了有限元分析,对大袋提升装置进行了强度和稳定性进行了研究。研究结果表明,固控系统的结构设计和材料选择可以满足设计要求。通过清水试验和重泥浆试验对固控系统进行调试验证,试验结果表明设备匹配性、钻井液罐强度和工艺流程可以满足设计要求。目前,本套钻机已在中东开始钻井作业,经客户反馈,固控系统的性能稳定,可以满足现场作业使用。在本套固控系统的设计和使用过程中,通过重泥浆试验和现场反馈积累了宝贵的数据和经验,为后期的固控系统设计提供了依据。