Циркуляционной системы буровой установки KOSUN

В процессе добычи, переработки и транспортировки нефти образуются нефтесодержащие шламы — один из распространённых видов промышленных отходов. Эти шламы содержат значительное количество нефтепродуктов, а также могут включать тяжёлые металлы, бактерии и другие вредные вещества. При неправильной утилизации они могут нанести серьёзный ущерб почве, водоёмам и атмосфере, а также привести к растрате ценных нефтяных ресурсов. Поэтому выбор подходящей технологии обработки нефтесодержащих шламов, направленной на снижение объёма загрязняющих веществ, их обезвреживание и повторное использование ресурсов, стал важным направлением исследований в нефтяной и экологической отраслях. Далее рассмотрим основные технологии обработки нефтесодержащих шламов.

I. Технология термического разложения: «Преображение» под воздействием высокой температуры

Термическое разложение (пиролиз) проводится в условиях отсутствия или недостатка кислорода при высоких температурах. В этих условиях органические вещества нефтешлама подвергаются термическому разложению, превращаясь в газообразные, жидкие и твёрдые продукты. Нефтяные компоненты преобразуются в пригодные для повторного использования топливные масла и пиролизный газ, а остаточный твёрдый шлам может применяться как сырьё для строительных материалов.

Преимущества:

• Высокая эффективность обработки и степень извлечения углеводородов;
• Процесс осуществляется в герметичной среде, что минимизирует вторичное загрязнение;
• Полученные продукты имеют высокую экономическую ценность.

Недостатки:

• Высокие капитальные затраты на специализированное оборудование, устойчивое к высоким температурам и коррозии;
• Существенные энергозатраты в процессе эксплуатации;
• Необходимость квалифицированного технического персонала.

Область применения: переработка шламов с высоким содержанием нефти и сложным составом. Особенно подходит для предприятий, стремящихся к максимальному извлечению ресурсов.

---

II. Химическая обработка: «Волшебство» химических реакций

Химическая обработка включает добавление реагентов (деэмульгаторов, флокулянтов и др.), способствующих разрушению эмульсионных структур в шламе и разделению компонентов. Деэмульгаторы разрушают структуру «масло-вода» или «вода-масло», обеспечивая разделение воды и нефти, а флокулянты объединяют мелкие частицы и капли нефти в более крупные агломераты для последующего отделения.

Преимущества:

• Быстрое и эффективное разделение нефти, воды и твёрдых частиц;
• Хорошая адаптивность к разным типам шламов за счёт возможности подбора реагентов.

Недостатки:

• Возможность вторичного загрязнения из-за большого объёма химических реагентов;
• Дополнительные затраты на последующую очистку сточных вод и утилизацию осадков;
• Высокая стоимость реагентов.

Область применения: шламы со средней концентрацией нефти и высоким уровнем эмульгирования. Широко используется на нефтеперерабатывающих заводах и нефтебазах.

---

III. Биологическая обработка: «Экологическая миссия» микроорганизмов

Биологическая обработка основана на способности микроорганизмов разлагать органические вещества нефтешлама до углекислого газа и воды. В зависимости от условий делится на аэробную (в присутствии кислорода) и анаэробную (в бескислородной среде) переработку. Аэробные бактерии окисляют углеводороды, тогда как анаэробные расщепляют их в процессе брожения.

Преимущества:

• Экологичность, отсутствие вторичного загрязнения;
• Низкие энергозатраты, нет необходимости в высоких температурах или давлениях;
• Относительно низкие затраты на эксплуатацию.

Недостатки:

• Длительный цикл обработки;
• Чувствительность микроорганизмов к изменениям окружающей среды (температура, pH, содержание тяжёлых металлов);
• Менее стабильный результат.

Область применения: шламы с низким содержанием нефти и высокой биодоступностью загрязнителей. Часто используется в приразломных зонах и на месторождениях.

---

IV. Физическая обработка: «Разум» физических методов

Физические методы включают гравитационное разделение, центрифугирование, фильтрацию и другие способы разделения компонентов нефтешлама.
Гравитационный метод основан на различии плотностей компонентов (нефть, вода, твёрдые частицы);
Центрифугирование ускоряет процесс разделения за счёт центробежной силы;
Фильтрация позволяет отделить твёрдые частицы от жидкости с помощью фильтрующих материалов.

Преимущества:

• Простота в эксплуатации;
• Низкие капитальные и эксплуатационные затраты;
• Отсутствие реагентов — исключается вторичное загрязнение.

Недостатки:

• Ограниченная эффективность, особенно при высоком содержании эмульгированных нефтепродуктов;
• Часто требуется комбинирование с другими методами для достижения полной очистки.

Область применения: как правило, применяется в качестве предварительной или вспомогательной стадии обработки.

Каждая технология обработки нефтесодержащих шламов имеет свои сильные и слабые стороны. В реальной практике выбор подходящего метода зависит от характеристик шлама, масштабов переработки, экологических требований и экономических ограничений. Часто применяется комбинированный подход, сочетающий преимущества нескольких методов. По мере развития технологий появятся новые, более эффективные, экологически безопасные и экономически оправданные решения, способствующие устойчивому развитию нефтяной отрасли и охране окружающей среды.

В процессе бурения нефтяных скважин буровой инструмент при разрушении породы и трении о стенки скважины выделяет значительное количество тепла. По мере увеличения глубины бурения температура на забое также возрастает. Всё это тепло передаётся буровому раствору, который выносит его на поверхность, в результате чего температура самого раствора постепенно повышается.

Чрезмерный нагрев бурового раствора может привести к коррозии бурового и насосного оборудования, сокращая срок его службы. Кроме того, повышение температуры влияет на состав и свойства раствора, в крайних случаях вызывая его полную деградацию, что нарушает функции по защите стенок скважины и работе бурового инструмента.

Поэтому необходимо внедрение технологии наземного охлаждения маслонаполненного бурового раствора, чтобы снизить его температуру в циркуляционном контуре на забое. Это способствует повышению стабильности и ресурса направляющих инструментов, а также сокращает сроки строительства скважин.

Система охлаждения бурового раствора включает в себя: шламовый насос, пластинчатый теплообменник, градирню и водяную ёмкость. Высокотемпературный буровой раствор подаётся шламовым насосом в теплообменник, где происходит теплообмен, после чего охлаждённый раствор отводится по выходной трубопроводной линии. Холодная вода из водяной ёмкости подаётся в теплообменник, а затем, нагревшись, отводится в градирню, где посредством мощного вентилятора охлаждается и снова возвращается в ёмкость. Таким образом осуществляется замкнутый цикл охлаждения бурового раствора.

Компания KOSUN — профессиональный производитель оборудования для очистки бурового раствора и переработки нефтесодержащих шламов — приглашает Вас к сотрудничеству!
По всем вопросам обращайтесь по адресу: ru@adkosun.com

Принцип работы вибросита заключается в синхронном вращении двух электродвигателей в противоположных направлениях, что приводит к возникновению вибрационной силы в вибраторе. Эта сила заставляет короб вибросита совершать продольные движения, в результате чего материалы на ситовой панели под действием вибрации периодически подбрасываются вперёд на определённое расстояние. В это время буровой раствор и мелкие частицы проходят сквозь сито и собираются в нижнем резервуаре, тогда как крупные твёрдые частицы выводятся наружу — в шламовый амбар за пределами вибросита. Таким образом достигается эффект разделения твёрдой и жидкой фаз. Благодаря своей высокой эффективности в процессе разделения твёрдых и жидких фаз вибросита для бурового раствора являются незаменимым оборудованием в области нефтяного бурения.

Вибросита, производимые и разрабатываемые компанией KOSUN, находят широкое применение не только в нефтяной и газовой промышленности, но и в таких отраслях, как бурение на угольных пластах, горизонтально-направленное бурение (ГНБ), бурение под сваи и щитовые сооружения, а также в геотермальной энергетике и бурении геотермальных скважин. Мы предлагаем надёжное оборудование и эффективные решения по обработке бурового раствора для различных отраслей.

Буровой раствор, также называемый буровой, играет важную роль в процессе бурения скважин. Он позволяет эффективно контролировать пластовое давление и выносить шлам, а также снижать трение между долотом и стенками скважины. В процессе бурения с увеличением объёма шлама изменяются вязкость, плотность и удельный вес бурового раствора, что может повлиять на нормальное бурение, а в тяжёлых случаях — привести к таким серьёзным авариям, как выброс или фонтан нефти и газа. Поскольку диаметр шламовых частиц варьируется, процесс разделения твёрдой и жидкой фаз обычно осуществляется в несколько этапов. Для этого применяются такие устройства, как вибросита, пескоотделители, илоотделители и шнековые центрифуги, обеспечивая многоступенчатую очистку и восстановление свойств бурового раствора.

В стандартной системе управления твёрдой фазой (солид-контроль) вибросито используется как первичное оборудование для удаления частиц бурового шлама крупного размера (обычно диаметром более 74 мкм). После первой ступени разделения очищенный буровой раствор поступает на последующие этапы очистки, позволяя восстановить его рабочие характеристики и достичь целей энергосбережения и охраны окружающей среды.

В таких видах работ, как микротоннелирование, направленное бурение или проходка щитом, часто используется большое количество бурового раствора. Этот раствор выполняет ключевые функции: смазывает, поддерживает и защищает стенки скважины. При его приготовлении добавляются такие химические вещества, как бентонит, чтобы улучшить его свойства. Однако после завершения строительства этот раствор, насыщенный химическими добавками, если не подвергнуть его централизованной обработке, наносит значительный вред окружающей среде. В настоящее время требования к охране окружающей среды становятся всё более строгими, поэтому такие растворы должны обязательно проходить обработку.

При обработке бурового раствора возникают две основные задачи:
1️⃣ Транспортировка бурового раствора. Такие суспензии сложно перевозить из-за их жидко-твердой структуры.
2️⃣ Разделение твёрдой и жидкой фракций. Необходимо полностью отделить твёрдые частицы от жидкости, чтобы получить чистую воду, которую можно повторно использовать или безопасно сбросить. На сегодняшний день наиболее эффективным методом является использование центрифуг.

Компания KOSUN Solid Control на основе многолетнего опыта в области управления твердыми отходами разработала систему для обработки отработанного бурового раствора, которая получила широкое признание клиентов как в Китае, так и за рубежом. Эта система позволяет с помощью горизонтальной шнековой центрифуги (декантера) эффективно разделять твердые и жидкие фазы. В зависимости от конечной цели обработки бурового раствора выделяют два основных подхода:

✅ 1. Механическая очистка для многократного повторного использования раствора.
Такой метод подходит для обработки раствора, который после многократной циркуляции на больших расстояниях (особенно при проходке скважин большого диаметра) содержит большое количество мелких частиц. При этом плотность раствора растет, снижается его транспортирующая способность, а свойства ухудшаются — причина в избытке частиц размером 5–20 микрон. Наиболее эффективным решением является применение центрифуги для тонкой очистки. Без добавления химических реагентов она может извлекать частицы размером свыше 5 микрон и восстанавливать свойства раствора.

✅ 2. Механическая очистка с добавлением химических реагентов для получения чистой воды.
Этот способ подходит, когда после завершения строительства требуется полностью избавиться от раствора, а сброс в канализацию невозможен (он засоряет трубы), а вывоз — дорогостоящий. С учетом ужесточающихся экологических норм заказчики требуют либо вывоз раствора, либо его полную очистку. Наша система позволяет обрабатывать буровой раствор до состояния чистой воды, которая может быть сброшена в канализацию, а оставшиеся твердые частицы превращаются в плотный осадок, который не выделяет жидкость и может быть легко вывезен на спецтранспорте. Таким образом, достигается реальный стандарт «нулевого сброса» бурового раствора на площадке.

Если вас заинтересовала наша система, свяжитесь с нами по электронной почте: ru@adkosun.com. Будем рады помочь!