Циркуляционной системы буровой установки KOSUN

Во многих звеньях промышленного производства система контроля твердой фазы играет все более важную роль. Она как герой за кулисами, молчаливо вносящий вклад в эффективность, стабильность и защиту окружающей среды производственного процесса.

Принцип работы и состав системы контроля твердой фазы：
Система контроля твердой фазы в основном использует ряд физических и химических методов для обработки жидкостей, содержащих твердые частицы, образующиеся в промышленном производстве. Если взять в качестве примера отрасль бурения нефтяных скважин, то ее принцип работы заключается в использовании такого оборудования, как вибросита, пескоотделители, илоотделители, центрифуги и т. д., для постепенного разделения твердых частиц, таких как шлам, грязь и песок в буровом растворе, в соответствии с размером и плотностью различных частиц, чтобы поддерживать стабильность производительности бурового раствора. С точки зрения состава система контроля твердой фазы бурового раствора в основном состоит из трех частей: резервуара циркуляции бурового раствора, оборудования для очистки и обработки бурового раствора и электрического контрольного оборудования. Среди них оборудование для очистки и обработки бурового раствора включает вибрационные грохоты, пескоотделители, илоотделители, дегазаторы, центрифуги, шламовые насосы, агитаторы и смесители. В экологически чувствительных районах устройства для извлечения бурового шлама и очистки отработанной жидкости также будут сконфигурированы для формирования полной системы очистки.

Широкое применение системы контроля твердой фазы во многих областях：
Нефтегазовая буровая область: при разведке и эксплуатации нефти и газа система контроля твердой фазы является ключом к обеспечению плавного хода буровых работ. Она может быстро удалять вредные твердые фазы из бурового раствора, избегать таких проблем, как повышенный износ бурового долота и ухудшение характеристик бурового раствора, вызванных чрезмерными частицами твердой фазы, тем самым обеспечивая высококачественное, безопасное и эффективное бурение.

Область строительства ГНБ:
В строительстве с использованием горизонтального направленного бурения (ГНБ), например, при прокладке городских подземных трубопроводов, система контроля твердых частиц является незаменимой. Она очищает буровой шлам и обеспечивает его повторное использование, что не только снижает затраты на строительство, но и уменьшает загрязнение окружающей среды на строительной площадке. Разделяя твердые частицы в буровом шламе, система позволяет сохранить его способность эффективно защищать стенки скважины и транспортировать шлак во время бурения, тем самым повышая эффективность и качество бестраншейного строительства.

Вибросито «Чёрный носорог» также относится к первичному оборудованию циркуляционной системы при бурении нефтяных скважин. Оно эффективно удаляет вредные твёрдые частицы из бурового раствора, обеспечивая его чистоту и стабильные рабочие характеристики. Отличается высокой интенсивностью вибрации, большой площадью просеивания, регулируемым углом наклона ситового короба, компактной конструкцией, выдающимися характеристиками и высоким соотношением цены и качества. Широко применяется при бурении нефтяных, газовых и сланцевых скважин.

Конкурентные преимущества:

• Оснащено вибродвигателем мощностью 1,86 кВт от международного бренда Martin Engineering®, обладающим высокой надёжностью и долговечностью.
• Взрывозащищённый электрический шкаф изготовлен из плотно литого алюминиевого сплава, имеет высокий класс защиты.
• Патентованная система регулировки угла AWD позволяет изменять угол наклона ситового короба в диапазоне от -1° до +5°, что оптимизирует процесс разделения и адаптируется к различным условиям бурения.
• Быстросъёмный механизм фиксации ситового короба облегчает транспортировку.
• Конструкция с четырьмя плоскими ситовыми панелями обеспечивает сверхбольшую площадь потока — 2,7 м². Система крепления с клиновидными зажимами позволяет заменить оборудование напрямую на MONGOOSE PRO.
• Специальная конструкция для быстрого изменения ситовых панелей и наличие специальных инструментов.
• Переливной приёмный бак, два встроенных ящика для инструментов и ручная регулировка нижнего сливного клапана.

Области применения:
Вибросито «Чёрный носорог» — это ключевое оборудование, незаменимое в процессе бурения нефтяных и газовых скважин. Основное назначение — отделение твёрдых частиц (например, шлама) от бурового раствора, что позволяет обеспечить его чистоту и многократное использование. Основные области применения включают:

• Бурение нефтяных и газовых скважин
• Геологоразведка
• Разработка угольных пластов (метан угольных пластов)
• Разработка сланцевого газа
• Геотермальное бурение
• Бурение на рудниках
• Экологические проекты
• Морское бурение
• Бурение горизонтальных и наклонно-направленных скважин

• Сайт:
• www.kosungroup.ru
• www.kosunhb.ru
• Почта：ru@adkosun.com
• WhatsApp:+86 13379250593
• Тел.：+86 18702997224（Китай）; 
•  +7 9055604123（Россия）

В процессе разведки и разработки месторождений нефти и природного газа буровые работы порождают большое количество отходов (шлам, отработанный буровой раствор, сточные воды и др.), которые из-за своего сложного состава и высокой степени загрязнения представляют собой серьёзную экологическую проблему, ограничивающую устойчивое развитие отрасли. В условиях ужесточения глобального экологического законодательства и ускоренного перехода к низкоуглеродной экономике, оборудование для утилизация нефтяного шлам постепенно трансформируется от традиционного «конечного этапа очистки» к концепции «экологичной обработки и ресурсного использования», становясь ключевыми техническими средствами, обеспечивающими баланс между энергетическим развитием и охраной окружающей среды. В данной статье рассматриваются текущая ситуация и тенденции развития оборудования для обработки буровых отходов с точки зрения технологической эволюции, инноваций в оборудовании и его применения в отрасли.

I. Проблемы буровых отходов и необходимость их обработки

Буровые отходы в основном включают водо- и маслонасыщенные шламы, буровые растворы, жидкости, возвращающиеся из пласта, и содержат тяжёлые металлы, нефтепродукты, соли и химические добавки. При неправильной утилизации они могут привести к деградации почвы, загрязнению подземных вод и накоплению токсичных веществ в биосфере. Например, при разработке сланцевого газа одна горизонтальная скважина может генерировать от 3000 до 5000 м³ шлама, при этом содержание нефти в маслосодержащих отходах достигает 15%–30%, что делает их обработку чрезвычайно сложной. Во многих нефтедобывающих странах действуют строгие нормы: в Китае, например, допускается содержание нефти в шламе не более 3% (GB 36660-2018), в то время как в ЕС коэффициент повторного использования отходов должен превышать 95%.

II. Эволюция технологий и основные системы оборудования

Современное оборудование для обработки буровых отходов развилось в модульные, интеллектуальные и нулевого сброса системы, включающие четыре основные подсистемы:

• Система разделения твёрдой и жидкой фаз
  • Вибросита и центрифуги: Используются вибросита с высокой частотой (размер ячеек до 200 меш и выше) в сочетании с мощными горизонтальными центрифугами (скорость вращения 3000–4000 об/мин), обеспечивающими поэтапное разделение твёрдых частиц. Содержание влаги в осадке можно снизить до менее чем 15%.
  • Оборудование для термической переработки: Для маслосодержащих шламов применяются вращающиеся печи непрямого нагрева (450–550°C), в которых происходит пиролиз и рекуперация углеводородов. После обработки содержание нефти в шламе стабильно снижается до менее 0,3%.

• Система очистки сточных вод
  • Применяется комбинированная технология: «химическое разрушение геля + электрофлотация + испарение MVR», а также методы молекулярной адсорбции и мембранной фильтрации (обратный осмос, нанофильтрация). Это позволяет удалять до 99% солей и обеспечивать более 80% повторного использования воды.

• Система стабилизации и упрочнения
  • Сочетание цементных/зольных отвердителей и хелатирующих агентов позволяет преобразовать тяжёлые металлы в устойчивые минеральные формы, соответствующие требованиям «Стандартов контроля загрязнения при захоронении опасных отходов».
• Оборудование для ресурсного использования
  • Инновационные установки, такие как прессы для производства кирпича из шлама и печи для обжига керамзита, позволяют перерабатывать твёрдые отходы в строительные материалы, реализуя концепцию «отход в ресурс».

• Xi’an KOSUN — профессиональный производитель оборудования для обработки твёрдых отходов. По вопросам приобретения и консультации обращайтесь по адресу: ru@adkosun.com.

Система утилизации бурового шлама при ГНБ, разработанная компанией KOSUN, предназначена для соответствия требованиям технологий безтраншейной прокладки коммуникаций. Она используется для циркуляционной переработки бурового шлама, возвращающегося на поверхность в процессе горизонтального направленного бурения.

С помощью вибросита и ситогидроциклонной установки из бурового раствора отделяются частицы крупного размера. Затем через блок приготовления раствора добавляются необходимые компоненты, и полученная смесь тщательно перемешивается и гомогенизируется до получения параметров, позволяющих использовать её повторно. Обновлённый буровой раствор вновь подаётся в систему при помощи насосов, обеспечивая его многократное использование в процессе бурения.

Преимущества и особенности:

1. Система утилизации бурового шлама разработана на основе более чем 30-летнего опыта KOSUN в области управления твёрдой фазой бурового раствора и результатов глубокого анализа рыночных потребностей. Обладает продуманной конструкцией, высокоэффективной технологией обработки и широкими возможностями применения.
2. Многофункциональный интегрированный дизайн: очистка, повторное использование, приготовление и хранение бурового раствора — всё в одном решении. Компактная конструкция позволяет эффективно использовать ограниченное пространство, что особенно важно при работах методом ГНБ.
3. Электрооборудование обладает взрывозащитой, пыле- и влагозащитой, что обеспечивает высокую надёжность и безопасность в полевых условиях.
4. Ёмкости имеют простую и компактную конструкцию, малый вес; переходные мостики и ограждения складные или съёмные, что упрощает транспортировку и монтаж.
5. Оборудование KOSUN сертифицировано по международным стандартам: API (Американский нефтяной институт), ISO, CE (Евросоюз), российский экспортный сертификат, ISO14001 (экологическое управление) и ISO18001 (охрана труда и техника безопасности), что позволяет поставлять оборудование в любую страну мира.

• Сайт:
• www.kosungroup.ru
• www.kosunhb.ru
• Почта：ru@adkosun.com
• WhatsApp:+86 13379250593
• Тел.：+86 18702997224（Китай）; 
•  +7 9055604123（Россия）

Оборудование циркуляционной системы является неотъемлемой частью системы очистки бурового раствора на нефтяных скважинах. К нему относятся вибросито, ситогидроциклонная установка, шнековая центрифуга (декантер), перемешиватель бурового раствора, ёмкость бурового раствора и т.д.

На практике оборудование циркуляционной системы может использоваться и в качестве установок для разделения бурового раствора, поскольку по своей сути и «циркуляционные», и «сепарационные» системы относятся к категории установок для твёрдо-жидкого разделения. Любое оборудование, предназначенное для отделения твёрдой фазы от жидкой, можно отнести как к циркуляционной системе, так и к системе разделения бурового раствора.

В других инженерных сферах — таких как горизонтально-направленное бурение, прокладка микротоннелей, щитовая проходка, очистка русел рек и др. — такие традиционные установки, как вибросито, пескоотделитель, илоотделитель, шнековая центрифуга, перемешиватель и ёмкость бурового раствора, широко применяются как часть интегрированной системы разделения бурового раствора.

Следует отметить, что в зависимости от области применения параметры оборудования могут значительно различаться. Компания KOSUN предлагает индивидуальные решения с учётом требований заказчика. По вопросам сотрудничества обращайтесь по электронной почте: ru@adkosun.com

Ключевые факторы, влияющие на рост спроса:

1. Рост потребности в бурении на большие и сверхбольшие глубины:
   В связи с истощением традиционных месторождений нефти и газа наблюдается тенденция к освоению труднодоступных ресурсов, таких как сланцевый газ, глубоководные и нетрадиционные залежи. Это стимулирует спрос на бурение глубоких скважин (глубже 4500 м) и сверхглубоких скважин (глубже 8000 м), что, в свою очередь, требует эффективных решений по охлаждению бурового раствора.
2. Развитие геотермальной энергетики:
   Освоение глубоких геотермальных ресурсов, включая горячие сухие породы, также зависит от применения высокоэффективных технологий охлаждения бурового раствора.
3. Отраслевая статистика:
   Среднегодовой темп роста числа проектов по бурению глубоких скважин в мире составляет порядка 5–7% в период с 2020 по 2025 год, что прямо влияет на увеличение спроса на оборудование для охлаждения бурового раствора.
4. Проблемы высокотемпературных пластов при бурении:
   В зонах глубокого бурения температура в скважинах может превышать 200 °C. Обычные системы охлаждения становятся неэффективными, что требует разработки и внедрения технологий, устойчивых к высоким температурам.
5. Ужесточение экологических и промышленных требований:
   При высокой температуре буровой раствор может выделять вредные летучие вещества (например, H₂S), поэтому его охлаждение необходимо для снижения рисков испарения и обеспечения экологической безопасности.
6. Повышение стандартов безопасности оборудования:
   Международные нормативы, такие как стандарт API 16C, предъявляют более строгие требования к герметичности и прочности систем охлаждения бурового раствора, что стимулирует модернизацию и развитие данной категории оборудования.

Термодесорбционная технология применяет тепловую энергию к буровому шламу, полученному при использовании нефтяного бурового раствора, при этом пламя изолировано от обрабатываемого материала. Образующийся масляной пар отделяется, что позволяет его собрать, сконденсировать и повторно использовать, тем самым устраняя потенциальную долгосрочную экологическую ответственность.

Обработка осуществляется косвенным нагревом: шлам подается в барабанную сушилку большого диаметра, где, по мере продвижения материала к разгрузке, содержащиеся в нём загрязнители испаряются. Далее пар поступает в высокотемпературный сепаратор, где отфильтровывается пыль, в результате чего получается чистое восстановленное масло. Затем пар конденсируется в жидкость и проходит обработку в системе разделения нефти и воды.

Восстановленная вода используется для повторного увлажнения очищенного шлама, а восстановленное масло – для приготовления нового бурового раствора или в качестве топлива для горелок.

Особенности и преимущества системы:

• Система специально разработана для обработки нефтяных буровых шламов;
• Возможность обработки больших объемов при компактной установке;
• Содержание остаточного масла в обработанном шламе — менее 1%;
• Содержание твердых частиц в восстановленном масле — менее 1%;
• Очищенная вода используется для увлажнения шлама и может быть использована повторно;
• Минимальные выбросы пыли и паров;
• Качество воздуха после обработки превышает требования поправок к Закону США о чистом воздухе (Clean Air Act) 1990 года;

Экологическая безопасность и мобильность:

• Обеспечивает полную утилизацию и повторное использование бурового шлама, тем самым исключая возможную экологическую ответственность владельца в будущем;
• Жидкие фракции восстанавливаются без измеряемой деградации и могут быть повторно использованы в буровых растворах или как топливо;
• Мобильные установки могут работать непосредственно на месторождении, что позволяет:
  • Сократить объём хранения бурового шлама;
  • Снизить транспортные расходы и риски;
• Позволяет использовать нефтяные буровые растворы в экологически чувствительных зонах;
• Исключает долгосрочные экологические обязательства.

• Сайт:
• www.kosungroup.ru
• www.kosunhb.ru
• Почта：ru@adkosun.com
• WhatsApp:+86 13379250593