Циркуляционной системы буровой установки KOSUN

Вибросито является ключевым оборудованием в системе очистки бурового раствора. Правильный выбор пружин напрямую влияет на эффективность грохочения, срок службы оборудования и стабильность его работы. В данной статье, с учётом особенностей условий бурения, систематически изложены принципы выбора, сравнительный анализ типов пружин и ключевые рекомендации.

I. Основные принципы выбора

1. Соответствие нагрузке
   Необходимо рассчитывать несущую способность пружин на основе общего веса ситового короба (включая шлам и буровой раствор) и силы вибровозбуждения двигателя. Для вибросит с производительностью более 100 т/ч рекомендуется использовать композитные пружины с жёсткостью не менее 200 Н/мм. Для оборудования средней и малой мощности подойдут резиновые пружины.
2. Соответствие вибрационным характеристикам

• Жёсткость: влияет на амплитуду и частоту. При жёсткости выше 150 Н/мм возможен резонанс ситового короба. При жёсткости ниже 80 Н/мм снижается устойчивость к ударам крупных частиц.
• Демпфирующие свойства: коэффициент внутреннего трения у резиновых пружин (μ = 0,15–0,3) выше, чем у металлических (μ = 0,05–0,1), что снижает колебания амплитуды. Это особенно важно при работе с вязкими растворами.

3. Устойчивость к внешней среде

• Температура: резиновые пружины применимы при -20…+80°C, композитные – от -40 до +120°C, что делает их подходящими для арктических или высокотемпературных условий.
• Коррозионная стойкость: для серосодержащих месторождений необходимо использовать пружины из нержавеющей стали или кислотостойкой резины (например, фторкаучук).

II. Сравнение основных типов пружин

Тип	Материал	Диапазон жёсткости (Н/мм)	Область применения	Недостатки
Резиновая пружина	Натуральный/синтетический каучук	50–150	Средние и малые сита (<50 т/ч)	Быстрое старение (срок службы < 2 лет), слабая стойкость к маслам
Металлическая пружина	Сталь 60Si2MnA	100–300	Крупные сита (>100 т/ч)	Высокий уровень шума (>85 дБ), требуется регулярная смазка
Композитная пружина	Стальной сердечник + полиуретан/резина	80–250	Агрессивная среда, высокие температуры	Высокая стоимость (на 30% дороже металлической)

III. Ключевые параметры выбора

1. Расчёт предварительного натяга
   На основе веса ситового короба (W) и количества пружин (n): F = n × W × g × K，где K – коэффициент запаса прочности (1,2–1,5).
2. Проверка на усталостную долговечность
   Применяется критерий Минера для расчёта ресурса при циклической нагрузке:N = (Ka × σa / σ−1)^m，где σ₋₁ – предел выносливости, σₐ – амплитуда напряжения, m – коэффициент материала.

IV. Примеры применения

• Сланцевая скважина: применены композитные пружины (стальной сердечник + фторкаучук), устойчивы к температуре 90°C, без деформации после 1800 часов работы.
• Морская платформа: использованы пружины из нержавеющей стали, устойчивость к соляному туману увеличена в 5 раз, интервал обслуживания – каждые 6 месяцев.

V. Рекомендации по обслуживанию

1. Регулярная проверка: каждые 500 часов измерять остаточную деформацию (не более 2 мм).
2. Смазка: металлические пружины следует смазывать литиевой смазкой (NLGI №2) раз в квартал.
3. Критерии замены: резиновая пружина подлежит замене при наличии трещин глубиной более 1 мм или снижении модуля упругости более чем на 15%.

Грамотный выбор пружин вибросита с учётом механических характеристик, условий эксплуатации и экономической целесообразности позволяет значительно повысить эффективность очистки бурового раствора (удаление шлама >95%) и снизить вероятность отказов оборудования (время простоя менее 8 часов в год). Рекомендуется отдавать предпочтение композитным пружинам как оптимальному решению по соотношению цена/качество.

В технологии термолизной переработки падевого нефтешлама этап предварительной обработки имеет решающее значение. Он напрямую влияет на эффективность термолиза, стабильность процесса, качество получаемых продуктов и срок службы оборудования. Основная цель предварительной обработки — преобразовать сложный по составу и структуре нефтешлам в однородный материал, пригодный для подачи в термолизный реактор.

Ниже приведён перечень оборудования, применяемого на этапе предварительной обработки, а также описание оптимальных параметров обработки:

I. Основные задачи предварительной обработки

1. Гомогенизация:
   Обеспечение равномерного состава и гранулометрического распределения нефтешлама.
2. Контроль размера частиц:
   Измельчение материала до фракции, подходящей для подачи в термолизный реактор (как правило <50 мм, в идеале — 10–20 мм).
3. Регулирование влажности:
   Контроль содержания влаги в подаваемом сырье (оптимальный диапазон — 20–30%. При более низком содержании влаги увеличивается энергопотребление и возрастает риск закоксовывания; при более высоком — снижается тепловая эффективность и повышается влажность получаемых углеводородов).
4. Удаление примесей:
   Максимальное извлечение крупных металлических включений, камней, волокнистых, пластиковых и других неорганических загрязнителей, а также трудноразлагаемых органических веществ.
5. Повышение текучести:
   Обеспечение устойчивой и непрерывной транспортировки материала в термолизный реактор.

Успешное выполнение этапа предварительной обработки обеспечивает высокоэффективную, стабильную и длительную работу термолизной установки, а также получение продукции высокого качества. Выбор оборудования должен основываться на характеристиках нефтешлама и требованиях технологии, с последующей оптимизацией в процессе эксплуатации.

Следует отметить, что инвестиции и эксплуатационные расходы на предварительную обработку составляют значительную часть общих затрат термолизного проекта. Однако значение этого этапа для общего успеха процесса переоценить невозможно.

В различных отраслях промышленности точная и эффективная сортировка материалов играет ключевую роль в обеспечении качества продукции и повышении производительности. Вибросито благодаря своей высокой эффективности и универсальности стало неотъемлемым элементом процессов разделения.

Принцип работы вибросита заключается в том, что вибрационный источник (вибродвигатель, эксцентриковый блок и т.д.) создаёт периодические колебания, заставляя материал двигаться по ситовой поверхности. Частицы, размер которых меньше отверстий сита, проходят сквозь него, в то время как более крупные частицы выводятся по поверхности. Этот процесс обеспечивает физическое разделение материала и, благодаря настраиваемым параметрам — частоте, амплитуде и углу наклона сита — позволяет точно адаптироваться под специфические требования различных отраслей.

«Чёрный носорог» — это вибросито нового поколения, разработанное компанией KOSUN (г. Сиань). Обладая инновационными техническими решениями и выдающимися рабочими характеристиками, данное оборудование демонстрирует высокую эффективность в таких сферах, как нефтегазовое бурение, тоннелестроение методом щитовой проходки, добыча угля и др. Производительность установки достигает 136–170 м³/ч.

Благодаря применению технологий высокочастотной вибрации, модульной конструкции и высокопрочной износостойкой конструкции, вибросито «Чёрный носорог» стало оптимальным выбором для промышленной сортировки в таких сферах, как нефтегаз, инфраструктурное строительство и охрана окружающей среды. На сегодняшний день оборудование успешно эксплуатируется более чем в 60 странах мира и получило широкое признание среди профессионалов отрасли.

С ростом сложности нефтяных буровых работ всё чаще применяется эмульсионный (на основе нефти или синтетических жидкостей) буровой раствор. Однако использование таких растворов приводит к образованию нефтесодержащего бурового шлама, который оказывает серьёзное негативное воздействие на окружающую среду. В большинстве стран мира установлены строгие нормативы по содержанию остаточного масла (OOC) в выбрасываемых буровых отходах. В зависимости от страны и региона допустимое содержание остаточного масла может различаться, но как правило, не должно превышать 5%; во многих развитых странах и регионах требования ещё жёстче.

Производимая компанией KOSUN установка для осушения бурового шлама позволяет снизить содержание остаточного масла в буровом шламе до уровня менее 3%.

Применение системы осушения шлама позволяет сократить общий объём отходов, образующихся в процессе бурения, и восстановить значительную часть бурового раствора для повторного использования. Образующиеся твёрдые фазы могут быть направлены в лицензированные центры обращения с опасными отходами для последующей термической или биологической утилизации.

Назначение системы на базе осушителя бурового шлама и центрифуги:

• Уменьшение объёма буровых отходов
• Максимальный возврат полезного бурового раствора
• Снижение затрат на транспортировку и последующую утилизацию

Основные компоненты системы:

1. Осушитель бурового шлама

Осушитель бурового шлама представляет собой оборудование, использующее центробежную силу, создаваемую вращением, для отделения жидкой и твёрдой фаз. Шлам поступает через загрузочное отверстие, распределяется по поверхности между ситовым барабаном и винтовым шнеком. Под действием центробежной силы жидкость и мелкие частицы проходят сквозь слой материала и сито, после чего собираются в сливной камере и выводятся через отводящие трубопроводы. Твёрдая фракция остаётся на внутренней поверхности сита и счищается при помощи вращающегося ножа, имеющего разность скоростей с ситом. Счищенный шлам направляется в нижний приёмный бункер или шнековый транспортёр.

2. Горизонтальная шнековая центрифуга

Центрифуга дополнительно обрабатывает жидкую фазу, выделенную осушителем, снижая её плотность. Это позволяет повторно использовать жидкую фазу в составе бурового раствора, что снижает расход и экономит ресурсы.

---

Система обработки бурового шлама от KOSUN — это высокоэффективное, экологичное решение, сочетающее современные технологии отделения и повторного использования, позволяющее соответствовать международным экологическим требованиям, сокращать эксплуатационные расходы и повышать эффективность буровых операций.

В буровых работах по добыче энергии, такой как нефть и природный газ, пескоотделитель бурового раствора является незаменимым ключевым оборудованием, которое можно рассматривать как мощного помощника для обеспечения эффективного и безопасного бурения. Его существование эффективно решает ряд проблем, вызванных смешиванием твердых частиц с буровым раствором во время процесса бурения, что имеет большое значение для плавного хода всего проекта бурения.

Принцип работы пескоотделителя бурового раствора основан на технологии центробежного разделения. Когда буровой раствор, несущий большое количество твердых частиц, таких как шлам и гравий, попадает в циклон пескоотделителя при определенном давлении, он будет вращаться с высокой скоростью внутри циклона. Под действием центробежной силы твердые частицы с более высокой плотностью отбрасываются к стенке циклона и движутся вниз по спиральной стенке и, наконец, выгружаются из сопла для осаждения песка на дне; в то время как буровой раствор с относительно низкой плотностью образует восходящий поток в центре циклона и вытекает из переливного отверстия в верхней части, тем самым реализуя эффективное разделение твердых частиц и бурового раствора.

С точки зрения конструкции пескоотделитель бурового раствора обычно состоит из нескольких циклонов и соответствующих насосов подачи, вибрационных сит и других компонентов. Циклон является ядром пескоотделителя, а его характеристики и количество будут настроены в соответствии с фактическими потребностями бурения. В общем, чем меньше диаметр циклона, тем выше точность разделения и тем более мелкие твердые частицы могут быть удалены. Питающий насос отвечает за подачу бурового раствора в циклон при подходящем давлении и расходе для обеспечения стабильности процесса разделения. Вибрационный экран дополнительно просеивает твердые частицы, выгружаемые из сопла для осаждения песка, извлекает полезный буровой раствор, который может в нем содержаться, и повышает коэффициент использования бурового раствора.

В реальных буровых работах эффект применения пескоотделителя бурового раствора является значительным. Это может не только снизить износ оборудования, но и повысить эффективность бурения, значительно сократить цикл бурения и снизить стоимость добычи.

Поскольку технология бурения продолжает расширяться на более глубокие и сложные пласты, к производительности пескоотделителей бурового раствора также предъявляются более высокие требования. В будущем пескоотделители бурового раствора будут развиваться в направлении усовершенствования и интеллекта. С одной стороны, за счет оптимизации конструкции циклона и улучшения производственного процесса повышается точность разделения и достигается эффективное удаление более мелких частиц; с другой стороны, с помощью таких технологий, как Интернет вещей и датчики, достигается мониторинг в реальном времени и интеллектуальное управление рабочим состоянием оборудования, своевременно обнаруживаются и устраняются проблемы во время эксплуатации, а также дополнительно повышается надежность и стабильность работы оборудования.

В огромной инженерной “экологической цепочке” системы циркуляции бурового раствора вакуумное дегазационное устройство бесшумно следит за чистотой бурового раствора.Являясь ключевым компонентом системы циркуляции бурового раствора, она обеспечивает важную гарантию инженерной безопасности и эффективности благодаря своей эффективной газоразделительной способности при применении на месте при бурении нефтяных скважин, геологоразведке и в других областях.

Принцип работы вакуумного дегазационного устройства в инженерном оборудовании можно назвать “газоуловителем”.Суть его заключается в создании отрицательного давления с помощью вакуумного насоса. Когда наполненный воздухом буровой раствор поступает в дегазационное устройство, из-за резкого падения давления в вакуумном резервуаре растворенные в буровом растворе газы (такие как метан, сероводород и другие вредные газы) быстро удаляются.В то же время вращающаяся мешалка разбивает буровой раствор на мелкие капли, увеличивая площадь раздела между газом и буровым раствором. Выделившийся газ выводится через вакуумный насос, в то время как очищенный буровой раствор под действием силы тяжести поднимается со дна и возвращается в циркуляцию.

На участках бурения нефтяных скважин вакуумные дегазаторы являются важной линией защиты от “риска выброса”.При обнаружении газоносных пластов во время бурения буровой раствор подвержен проникновению газа, что приводит к снижению плотности бурового раствора и изменению вязкости, что в тяжелых случаях может привести к аварийному выбросу.Кроме того, при глубоководном бурении сложная взаимосвязь между давлением морской воды и пластовым давлением обостряет проблему проникновения газа. Благодаря непрерывным и эффективным операциям дегазации вакуумное дегазационное устройство гарантирует стабильную производительность бурового раствора и способствует разработке глубоководных нефтяных и газовых ресурсов.

В области возведения свайных фундаментов на строительных объектах вакуумные дегазаторы также демонстрируют свое мастерство.При щитовом способе строительства туннелей городского метрополитена буровой раствор должен обладать хорошими защитными свойствами стен и способностью переносить шлак, а проникновение воздуха приведет к снижению силы удержания бурового раствора, что повлияет на качество образования отверстий.Кроме того, при бурении свайных фундаментов мостов в обратном цикле вакуумное дегазационное устройство позволяет быстро удалить пузырьки воздуха из бурового раствора, избежать проблемы чрезмерной толщины осадка, вызванной взаимодействием пузырьков воздуха, и повысить точность определения несущей способности свайного фундамента.

С углублением концепции «зеленого» строительства ценность вакуумных дегазаторов с точки зрения защиты окружающей среды также становится все более очевидной.Это уменьшает выброс вредных газов из грунта за счет эффективной дегазации, одновременно предотвращая ухудшение характеристик бурового раствора, вызванное проникновением воздуха, сокращая частоту замены бурового раствора и уменьшая объем удаляемых отходов.

Вакуумные дегазаторы продолжают обеспечивать безопасность и эффективность инженерного строительства — от глубоководных платформ для бурения нефтяных скважин до подземных проектов городского строительства.

Оборудование для разделения грязи и воды KD-40 — это бортовое интегрированное оборудование, изготовленное по индивидуальному заказу Shanghai Qiaozhi.В оборудовании используется технология двухступенчатого разделения.На первом этапе используется вибрационный грохот LS752 для предварительного просеивания с целью удаления частиц грязи и песка размером более 1 мм.Грязь и вода из-под сита поступают в конусный резервуар для сбора грязи, который с помощью песчаного насоса перекачивается в циклонную группу для удаления грязи второй ступени. Циклонная группа состоит из двух четырехдюймовых циклонов с точностью обработки 74 мкм <грязь <20 мкм, и она проходит через переливной резервуар через переливной резервуар для сбора и слива жидкости.Нижний поток циклона для удаления шлама также обезвоживается на верхнем сите вибрационного грохота первой ступени для получения шлама и песка с содержанием влаги <65%.

Настроенное по индивидуальному заказу оборудование отличается компактной конструкцией, высокой точностью обработки и хорошим эффектом.Резервуар, через который протекает буровой раствор, и коллектор выполнены в износостойкой конструкции с защитой от отложений, что обеспечивает длительный срок службы и хорошее качество обслуживания клиентов.

Второй важной особенностью этого оборудования является высокая степень автоматизации и метод управления ПЛК + сенсорный экран, используемый в автомобиле.Для управления открытием и закрытием устройства используются впускные и выпускные клапаны для шлама, жидкости, вентиляции и электрические дроссельные заслонки, а уровень жидкости в баке регулируется переключателем уровня жидкости типа UQK и блокировкой водяного насоса на входе и выходе, что обеспечивает автоматическую работу всей машины без присмотра.

Производимый компанией KOSUN вертикальный дегазатор (или дегазатор атмосферного типа) является вторичным этапом очистки бурового раствора в системе управления твердыми фазами. Это высокоэффективное современное оборудование специально предназначено для удаления газа, попавшего в буровой раствор в процессе газопроявлений. За счёт действия центробежной силы раствор в дегазаторе закручивается, образуя турбулентный тонкостенный поток, в котором пузырьки газа быстро разрушаются и выводятся через газоотводную трубу.

Принцип работы вертикального дегазатора

При поступлении смеси газа и бурового раствора по подающему трубопроводу, она сначала попадает в камеру разделения.

• Жидкая фаза поступает сверху и под действием внутренних перегородок движется вниз.
• Газовая фаза, напротив, стремится вверх и поступает в газовую камеру, откуда затем удаляется через газоотвод.

Устройство контроля уровня жидкости регулирует высоту жидкостного столба, предотвращая попадание жидкости в газоотвод и повторное насыщение раствора газом.

---

Конструкция вертикального дегазатора

Основные элементы вертикального дегазатора:

• Подающая труба – снабжена горизонтальной отводной трубой для газа, нижняя часть которой переходит в вертикальную трубку для подачи жидкости в камеру.
• Камера разделения – обычно прямоугольной формы, с внутренними перегородками, обеспечивающими разделение фаз.
• Газоотвод – предназначен для эффективного вывода отделённого газа.
• Система контроля уровня – предотвращает повторное смешивание газа и жидкости.

---

Конструктивные особенности

• Оптимизированная подающая труба: конструкция, способствующая эффективному раздельному движению газа и жидкости.
• Компактная камера разделения: наличие перегородок обеспечивает направленное движение фаз и их эффективное разделение.
• Точная регулировка уровня жидкости: снижает риск вторичного газонасыщения бурового раствора.
• Интегрированная вертикальная компоновка: исключает необходимость отдельной ёмкости, позволяет размещать дегазатор непосредственно в циркуляционном резервуаре, экономя место.
• Энергоэффективность и высокая производительность: за счёт специальной конструкции рабочего колеса насоса и оптимизации гидравлической схемы достигается высокая эффективность при низком энергопотреблении.

---

Преимущества вертикального дегазатора

• Высокая эффективность дегазации
  Рациональная конструкция и эффективные методы разделения позволяют максимально удалить газ из бурового раствора, повышая безопасность и стабильность работы оборудования.
• Простота эксплуатации
  Конструкция проста и удобна для повседневной работы и технического обслуживания.
• Компактность
  Интегрированная вертикальная конструкция позволяет экономить производственные площади на буровой площадке.
• Низкое энергопотребление
  Применение маломощного двигателя позволяет снизить эксплуатационные затраты.
• Широкая адаптируемость
  Возможность настройки параметров под различные условия бурения делает дегазатор универсальным решением.

---

Вертикальный дегазатор KOSUN — это надёжное решение для эффективного удаления газа из бурового раствора при газопроявлениях. Он сочетает в себе компактность, эффективность и простоту эксплуатации, обеспечивая стабильную работу буровых систем и снижение рисков при бурении.

В процессе бурения нефтяных скважин транспортировка материалов является неотъемлемой частью производственного цикла. Винтовой конвейер как высокоэффективное и надёжное транспортирующее оборудование постепенно становится передовым решением в области перемещения материалов при бурении и добыче нефти. В этой статье мы расскажем о принципе работы, ключевых особенностях и сферах применения винтового конвейера, чтобы вы могли увидеть, как он ведёт настоящую революцию в транспортировке материалов.

Принцип работы винтового конвейера

Винтовой конвейер, производимый компанией KOSUN, представляет собой устройство, которое с помощью вращающихся винтовых лопастей перемещает материал вдоль трубчатого корпуса. Принцип его работы заключается в передаче энергии от электродвигателя к винтовому валу через редуктор, что обеспечивает вращение винтовых лопастей и, соответственно, продвижение материала вперёд. При изменении направления вращения возможна также обратная транспортировка материала.

Преимущества винтового конвейера KOSUN

1. Простая конструкция: Компактное устройство, простое в эксплуатации, удобное в установке и обслуживании.
2. Высокая эффективность транспортировки: Благодаря возможности регулировки скорости вращения и диаметра винта, можно добиться различных уровней производительности. При этом материал практически не рассеивается, что значительно повышает эффективность транспортировки.
3. Широкая адаптивность: Винтовой конвейер подходит для транспортировки различных типов материалов — гранулированных, порошкообразных, кусковых. Он также устойчив к колебаниям влажности и температуры.
4. Высокий уровень безопасности: Закрытая конструкция эффективно предотвращает пылеобразование и загрязнение окружающей среды. Даже при транспортировке склонных к слёживанию и налипанию материалов система надёжно предотвращает засоры.
5. Энергоэффективность и экологичность: Использование передачи с низкой скоростью и высоким крутящим моментом позволяет снизить энергопотребление. Закрытый способ транспортировки способствует защите окружающей среды.

Если вас заинтересовало оборудование, свяжитесь с нами по электронной почте: ru@adkosun.com