Месяц: Май 2021

Эффективность работы трехступенчатой системы очистки буровых растворов определяется на первой ступени, когда используются вибросита. С помощью вибросита удаляется основная масса выбуренной породы и создаются условия для эффективной очистки на гидроциклонных установках. Известно, что наибольшая производительность вибросита в том случае, когда шлам состоит из песка, наименьшая, когда шлам представлен вязкими глинами. При бурении в глинистых отложениях закупорка ячеек частицами выбуренной породы приводит к большим потерям раствора.

Однако из практического опыта бурения нефтяных и газовых скважин на месторождениях Западной Сибири, Белоруссии известно, что из-за присутствия в верхнем интервале (300-800 м) геологического разреза пропластков вязких глин, переслаивающихся с песчанистыми отложениями, очистка раствора от выбуренной породы на виброситах неэффективна из-за постоянного прилипания частиц вязких глин к вибрирующей поверхности ситового полотна. Это приводит к закупорке ячеек сетки, уходу раствора в амбар и быстрому разрыву ситового полотна.

Во избежание потери значительного объема прокачиваемого раствора, циркуляции, приходится через приоткрытое отверстие в приемной емкости вибросита подавать неочищенный раствор, минуя сетки, в емкости циркуляционной системы. Это ведет к зашламлению приемных емкостей блока вибросит и гидроциклонов крупными частицами выбуренной породы, закупорку насадок гидроциклонов; снижение качества тонкой очистки буровых растворов и скорости бурения.

Очистка и регенерация бурового раствора — важный компонент циркуляционных систем буровых установок.

Обычно этот компонент представлен блоком очистки и регенерации бурового раствора, причем обработке подвергается так называемый утяжеленный буровой раствор

Утяжеленный буровой раствор — многокомпонентная полидисперсная система, в которой дисперсная фаза обычно представлена глиной, а дисперсионная среда — водой.

Установки очистки и регенерации бурового раствора главным образом предназначены для поддержания буровых работ с использованием малоотходных технологий и позволяют:

очищать буровые растворы от шлама с размером частиц более 5 мкм

(так, с помощью вибросита могут удаляться частицы более 65 микрон, ситогидроциклонная установка позволяет удалять частицы более 55 микрон, а пескоотделитель более 40 микрон и др.)

обрабатывать сливы песко- и илоотделителя на центрифуге

регенерировать барит (сульфат бария или тяжелый шпат) при бурении и после завершения бурения скважины

перерабатывать избытки бурового раствора, попутно разделяя его на фракции

дегазировать буровой раствор

В самом общем виде установки (блоки) очистки и регенерации бурового раствора комплектуются следующими субкомпонентами:

-линейный вибросит

—пескоотделитель

—илоотделитель

-ситогидроциклонный сепаратор

-глиноотделить

-блок флокуляции

—шламовые насосы

На буровых используются вакуумные дегазаторы. Величина разрежения регулируется в зависимости от структурно-механических свойств бурового раствора; под действием этого разрежения газированная жидкость поступает в одну из дегазационных камер. 

Предпочтение необходимо отдавать вакуумным дегазаторам. Хлорная вода и водный раствор сернистого газа, образующиеся в газодозаторах, должны подаваться к месту их введения в обрабатываемую воду по резиновым шлангам, аммиачная вода и аммиак — по железным трубам. Смешение аммиака с водой должно производиться близ места его введения в обрабатываемую воду в особых смесительных колонках специальной конструкции. 

Эффективность применения вакуумного дегазатора

Предлагаемое устройство относится к нефтяной и газовой промышленности и может быть использовано для дегазации буровых растворов при проводке нефтяных и газовых скважин.
Бесперебойная работа вакуумного дегазатора типа ДВС зависит от того, насколько правильно он подготовлен к работе. Перед пуском его следует проверить положение штока клапана-разрядника и при необходимости, переместить его вручную в крайнее положение; проверить вращение вала вакуумного насоса; заполнить выкидной отсек емкости буровым раствором так, чтобы выкидные клапаны погрузились в жидкость; подать воду в вакуумный насос. 

На блоке установлены вакуумный дегазатор, механические и гидравлические перемешиватели.  

В США распространен вакуумный дегазатор с двумя камерами. Он выполнен в виде цилиндрического горизонтального корпуса, на котором установлены 203-мм труба для принятия газированного раствора и вакуумный насос. Величина разрежения 0 02 — 0 04 МПа в зависимости от плотности раствора. Раствор поступает в цилиндрический корпус и, полностью заполняя его, растекается по веей длине трубы на отбойные пластины.  

В настоящее время вакуумные дегазаторы применяются во всех газонефтедобывающих районах Советского Союза с различными геолого-техническими условиями бурения скважин.

Буровой шлам

Особые требования по утилизацию предъявляются буровым шламам. Процесс утилизации проходит в пять этапов:

1. первым делом необходимо снять с поверхности нефтяную пленку;
2. после этого жидкую часть шлама отделяют от нефти и ее производных;
3. жидкую фазу очищают до конца (то, как это будет реализовано, во многом зависит от дальнейших целей по эксплуатации отходов);
4. буровой шлам подвергают процессу обезвоживания, в дальнейшем воду либо сбрасывают, либо отправляют на повторную эксплуатацию в производство;
5. буровой шлам обезвреживают и перерабатывают.

Нефтяной шлам

Нефтяной шлам, соответственно, появляется в процессе хранения, перевоза или иной деятельности с нефтью. В состав отходов могут входить нефть, различные углеводороды (алканы, алкены, циклоалканы, диеновые УВ), кислородсодержащие органические соединения (альдегиды, кетоны, спирты, фенолы), соединения, содержащие серу, азот, а также окислы металлов, глина, песок и так далее.

Вибрационный сепаратор (вибросепаратор) — («vibroseparator», «shale shaker», «vibrating screen») — это оборудование, предназначенное для разделения (просеивания) сырья на различные фракции методом вибрации.

Конструкция любого вибросепаратора состоит из корпуса, вибродвигателя и дек с ситами.

В зависимости от конструкции, вибросепараторы бывают круглые и прямоугольные. Круглые вибросепараторы обладают зачастую малой и средней производительностью и предназначены для решения узкоспециализированных задач, а прямоугольные  вибросепараторы имеют максимальную пропускную способность и более грубый режим работы.

В некоторых отраслях круглые вибросепараторы называют «вибросито» или «вибрационное сито», так как фракционное сито и генерация вибрации является определяющим элементом в их конструкции, а прямоугольные вибросепараторы — «вибрационными грохотами», от термина «грохочение», но под всеми этими названиями технологи и инженеры подразумевают оборудование, предназначенное для просеивания, рассева, грохочения, калибровки, классификации различных видов сырья на фракции и отделения твердых веществ от жидкостей (обезвоживание и фильтрация).