ЧТО ТАКОЕ ГИДРОВОРОНКА? ЧТО ТАКОЕ ГИДРОСМЕСИТЕЛЬ?

ГИДРОСМЕСИТЕЛЬ (гидроворонка)— устройство для приготовления буровых растворов.

Он относится к оборудованию очистки буровых растворов.

Очень широкое распространение получили гидросмесители, использующиеся для приготовления буровых растворов главным образом из комовых материалов, и гидроэжекторные смесители — из порошкообразных материалов.Гидросмеситель (гидроворонка) представляют собой резервуар, оборудованный стационарными или поворотными гидромониторами, расположенными под разными углами. Компоненты раствора в таких аппаратах перемешиваются за счёт перекачивания высокоскоростной струи жидкости через идромониторы по замкнутому циклу.

Компания KOSUN производит гидросмеситель серии SLH, который предназначен для перемешивания раствора и содержащихся в нем твердых частиц до состояния суспензии. Может поддержать однородность бурового раствора. По желанию можно приготовить и утяжелить раствор циркуляционной системы глубинной скважины от 1500м до 9000м. Конструкция установки характеризуется высоким уровнем плавности, бесшумной работой, отсутствием быстроизнашивающихся деталей и узлов.

Одноструйная гидроворонка KOSUN состоит из шламового насоса мощностью 45kW или 55kW воронки пружинного типа, соединяется с помощью клапана манифольда, установленного на одном из основании. Двухструйная гидроворонка состоит из двух шламовых насосов и двух воронок. Гидросмеситель KOSUN используется для перемешивания , регулирования плотности, вязкости и дренажа раствора. Данное устройство безопасно, удобно в сборке, эксплуатации и транспортировке.

Бестраншейная прокладка труб

Бестраншейный метод обладает следующими преимуществами:

  • требуется меньше материальных ресурсов на проведение работ;
  • высокая скорость выполнения монтажа;
  • минимальное количество рабочих;
  • безвредность для окружающей среды;
  • возможность прокладки труб круглый год (монтаж труб открытым способом в зимнее время затруднителен из-за промёрзшей почвы);
  • безопасность работ.

Если монтаж трубы осуществляется на небольшом отрезке, например, под дорожным покрытием, то можно выполнить все работы без задействования специальной техники. Выполняется такая проводка довольно просто. Для неё необходим цилиндр нужного диаметра и наращиваемая штанга. Благодаря такому приспособлению появляется возможность удалять землю вручную, однако, перед этим выполняется работа по выкапыванию небольших котлованов с обеих сторон дороги. При закрытом монтаже на больших участках применяется специальные машины и агрегаты.

Способы бестраншейной прокладки

Закрытый способ замены труб используют для проводки различных коммуникаций. К ним относятся:

  • проводка связного кабеля;
  • монтаж различных трубопроводов (нефтяных, газовых, отопительных);
  • проводка канализационных конструкций и систем водоснабжения (холодный и горячий водопровод);
  • ремонт и замена труб.

На сегодняшний день существует несколько способов бестраншейной прокладки трубопроводов, некоторые имеют разные способы исполнения. Технология бестраншейной прокладки трубопроводов дифференцируется на такие варианты:

  • замена старых труб на новые (санация);
  • прокол грунта;
  • продавливание грунта;
  • горизонтально-направленное бурение (ГНБ).

СПЕЦИАЛЬНОЕ ЦЕНТРОБЕЖНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

Задачи по очистке жидких сред от твердой фазы возникают во всех сферах жизнедеятельности человека: в быту, в коммунальном и сельском хозяйстве, в промышленном производстве. Наиболее эффективно они решаются с применением центробежного оборудования, для которого характерны большая движущаяся сила процесса, компактность, относительно невысокие материальные и энергетические затраты на его создание, эксплуатацию и автоматизацию технологических процессов. С помощью центрифугирования достигается качественное и в то же время быстрое разделение самых разнообразных жидких неоднородных систем, таких как каменноугольная пульпа, буровые растворы, суспензии оксидов, гидроксидов и солей металлов, смазочные масла, пищевые суспензии, производственные и бытовые стоки.

Процессы центрифугирования, объединяемые лишь силовым полем, в котором они протекают, многообразны и подчиняются разным закономерностям. При этом к аппаратурному оформлению центрифугирования в различных отраслях экономики предъявляются самые разнообразные требования. Невозможно создание универсальных центробежных машин, удовлетворяющих всему комплексу этих требований и учитывающих различия в свойствах суспензий и эмульсий. Поэтому перед разработчиками центробежного разделительного оборудования встают задачи создания машин специальных конструкций. На решение таких задач в атомной отрасли направлены работы, проводимые в течение нескольких десятилетий в Сверд НИИ химмаше. В результате в институте создано и постоянно развиваются несколько видов специального центробежного разделительного оборудования и направлений его исследования.

Центрифуга отличается рядом новых технических решений. Наиболее удачным из них является конструкция наиболее нагруженной подшипниковой опоры ротора, которая снабжена пружинным демпфером для поглощения энергии вибраций. Применение демпфера позволяет на порядок увеличить ресурс работы подшипников и существенно снизить динамические нагрузки на несущие конструкции. Последнее обстоятельство особенно важно, так как в составе буровой установки центрифуга монтируется не на фундаменте, а на баках для бурового раствора.

Циркуляционная система на буровой установке мощностью 1000 л.с. KOSUN

Завершено изготовление Циркуляционной системы на буровой установке мощностью 1000 л.с. KOSUN и отправлено на проектную площадку бурения в Северной Африке

Циркуляционная система на буровой установке мощностью 1000 л.с. KOSUN

Недавно компания KOSUN завершила проектирование, производство и изготовление Циркуляционной системы для буровой установки мощностью 1000 л.с., которая готова к отправке буровым компаниям в Северной Африке. Система состоит из 4 резервуара для бурового раствора, а в керне используется вибросито, вакуумный дегазатор, пескоотделитель, илоотделитель, четырехступенчатое очистное оборудование для удовлетворения технологических требований циркуляции бурового раствора, перфузии и обострения.

Циркуляционная система на буровой установке мощностью 1000 л.с., производимая KOSUN, может выдерживать высокие температуры, взрывозащищенность, антикоррозионную защиту, защиту от дождя, маслостойкость (буровой раствор на масляной основе) и имеет соответствующую квалификацию конструкции и производства для деталей с особыми требованиями к взрывозащищенный и безопасный. Он может гарантировать приготовление бурового раствора; работа по взвешиванию, просеиванию, циркуляции, контролю и хранению выполняется без сбоев; он обладает сильной контролируемой способностью очистки бурового раствора и твердой фазы. Подходит для автомобильных и железных дорог. транспортировка на дальние расстояния.Может загружаться и разгружаться краном, а также транспортироваться специальным тягачом.

KOSUN специализируется на производстве оборудования для разделения твердой и жидкой фаз. Если у вас возникла необходимость в очистке бурового раствора, вы можете связаться с нами в любое время.

Горизонтальная Центрифуга Для Очистки Бурового Раствора

Система очистки буровых растворов на базе центрифуги предназначена для глубокой очистки утяжелённых и неутяжелённых растворов от выбуренной породы при бурении нефтяных, газовых и других скважин. Применяется в составе циркуляционных систем буровых установок.

Эффективные системы очистки буровых растворов, включающие современные вибросита и центрифуги, за счет изменения режимов работы, позволяют поддерживать определенную глубину очистки бурового раствора и содержания общей, а также активной твердой фазы в нем, тем самым регулируют технологические свойства бурового раствора и оказывают первостепенное влияние на скорость бурения и экономические показатели бурения скважин.

Вместе с тем, потребительские свойства центрифуги также определяются такими понятиями как безотказность, износостойкость, простота в работе и обслуживании.

Центрифуга предназначена для очистки буровых растворов от выбуренной породы.

При поступлении бурового раствора в центрифугу под действием центробежных сил происходит разделение его на сгущенную твердую фазу (шлам) и очищенный раствор.

Система очистки бурового раствора

Циркуляционная система выполняет следующие функции:

нагнетание бурового раствора в бурильную колонну для циркуляции в скважине в процессе бурения, промывки и ликвидации аварий в количестве, обеспечивающем эффективную очистку забоя и долота от выбуренной породы, и получение скорости подъема раствора в затрубном пространстве, достаточной для выноса этой породы на поверхность;

подвод к долоту гидравлической мощности, обеспечивающей высокую скорость истечения (до 180 м/с) раствора из его насадок для частичного разрушения породы и очистки забоя от выбуренных ее частиц;

подвод энергии к гидравлическому забойному двигателю;

очистка бурового раствора от выбуренной породы и газов, поддержание и регулирование заданных его параметров;

приготовление нового бурового раствора;

хранение запасного бурового раствора в количестве нескольких объемов скважины и поддержание его свойств при остановках циркуляции.

Из резервуаров очищенный и подготовленный раствор поступает в подпорные насосы, которые затем подают его в буровые насосы. Затем буровые насосы подают в раствор под высоким давлением (до 40 МПа) по нагнетательной линии, через стояк, гибкий рукав и вертлюг в бурильную колонну. Часть давления насосов при этом расходуется на преодоление сопротивления в наземной системе. Далее буровой раствор проходит по бурильной колонне (ведущей к бурильным трубам, УБТ и забойному двигателю) к долоту. На этом пути давление раствора снижается вследствие затрат энергии на преодоление гидравлических сопротивлений. Затем буровой раствор вследствие разности давлений внутри бурильных труб и на забое скважины с большой скоростью выходит из насадок долота, очищая забой и долото от выбуренной породы. Оставшаяся часть энергии раствора затрачивается на подъем выбуренной породы и преодоление сопротивлений в затрубном кольцевом пространстве.

Поднятый на поверхность отработанный раствор проходит по растворопроводу в блок очистки, где из него удаляются частицы выбуренной породы, песок, ил, газ и др., поступает в устройства для восстановления его качеств и направляется в подпорные насосы.

Устройства для приготовления и очистки бурового раствора представляют собой отдельные агрегаты, устанавливаемые на циркуляционной линии над приемным резервуаром насосов. В зависимости от глубины и диаметра скважины устройства для очистки раствора рассчитывают на подачу 0,01-0,08 м³/с раствора различной вязкости. Плотность и свойства раствора изменяют в соответствии со свойствами буримых пород. Для изменения свойств растворов в их состав вводят различные химические реагенты.

Буровой шлам и его утилизация

Утилизация бурового шлама по всем правилам безопасности – это обязательный процесс, осуществляемый ответственными и успешными нефтедобывающими компаниями. Утилизация и переработка буровых отходов позволяет не только защитить окружающую среду от содержащихся в них токсичных элементов, но и получить ценные и безопасные стройматериалы.

Утилизация и переработка

Перед непосредственной утилизацией буровых отработок необходимо их обезвредить. В промышленной экологии освещены несколько способов обезвреживания бурового шлама:

Термический способ. Процесс происходит в специальных установках – печах (или в амбарах) в условиях высоких температурных значений. В результате горения образуется продукт, который может быть использован в дальнейшем для изготовления битума.

Физический способ. Методами центрифугирования и флокуляции производят разделение жидкости от твердой части отходов, после чего каждая из выделенных фракций отдельно друг от друга утилизируется.

Химический способ. Основан на проведении экстракции из отходов чистых пород путем добавления в шлам растворителей, а затем отвердителей, в состав которых могут входить глина, цемент, смолы, полиуретан и т.д.

Физико-химический способ. Заключается в обработке отходов химическими веществами, которые вызывают изменения их свойств, и последующей переработке шламов с использованием определенных установок.

Биологический способ. Суть способа состоит в разложении отходов специальными микроорганизмами, которые производят обезвреживание отработок путем извлечения из них веществ для поддержания собственной жизнедеятельности. Обезвреживание таким способом производится на непосредственных местах загрязнения буровыми отработками.

После процесса обезвреживания буровые шламы могут направляться на захоронение или переработку.

При утилизации и переработке чаще всего производится комбинирование разных способов обезвреживания буровых отходов.

Эффективной технологией утилизации буровых отработок является их солидификация. Согласно этому способу осуществляется смешивание очищенного бурового шлама со специальными сорбентами и цементом. Сорбент связывает токсичные соединения, которые после добавления цементной массы переходят в форму, нерастворимую при любых погодных условиях. Поэтому произведенный таким образом обезвреженный продукт применяется в изготовлении материалов для строительства.

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:

•      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

•      Что дает использование подобных установок очистки и регенерации ?

•      значительно сокращается объем отходов бурения (в 2-3 раза)

•      на выходе из бурового блока удается получать шлам пониженной влажности, что дает возможность максимально безопасно транспортировать его в контейнерах и других средств перевозки

•      Помимо традиционных установок для очистки и регенерации утяжеленного бурового раствора, существует также любопытные патентные разработки:

•      Например, устройство для очистки бурового раствора, включающее металлическую проволочную сетку и элементы крепления, подсоединяемые к виброситу и размещенные на противоположных краях сетки. Такое устройство устанавливается в виброситах с помощью натяжных механизмов.

•      Другой пример — система очистки утяжеленных буровых растворов с циркуляционной емкостью с отсеками, а также перемешивателями утяжеленного бурового раствора. Этот вариант установки относится к системам промывки бурящихся нефтяных и газовых скважин.

Технология приготовления буровых растворов

Важной составляющей горизонтально направленного бурения (вертикального бурения в том числе) является качественный буровой раствор. Он играет немаловажную роль в бурении скважин и прокладки коммуникаций бестраншейным способом. Существует мнение, что бурение без промывки («на сухую»), исключает наличие грязных отходов, помогает сократить расходы за счет исключение использования бентонита и полимеров (промывочной жидкости), но на самом деле бурение без бурового раствора наоборот приводит к увеличению затрат, так как дорогостоящие инструменты бурильной установки изнашиваются значительно быстрее, может произойти обрыв инструмента и прокладываемой коммуникации.

смазка бурового инструмента и бурового канала для снижения нагрузки на буровую установку при бурении, расширении и протяжке коммуникации;

управление буровой головкой значительно упрощается;

при бурении происходит удаление грунта из скважины, стенки которой укрепляются при помощи фильтрационной корки;

предотвращается проникновение влаги в скважину за счет образования водонепроницаемого слоя из частичек бентонита на стенках скважины, что позволяет бурить даже в тяжелых несвязных грунтах.

Вышеперечисленные результаты могут быть получены исключительно при правильном подборе компонентов для приготовления бурового раствора, правильной оценке грунта, условий бурения, а так же контроле параметров бурового раствора. Бентонит экологичен, безопасен, химически стоек и экономичен. Самыми распространенными видами бентонитов являются кальциевые и натриевые. Натриевый имеет более высокую степень набухания и за счет этого расходуется экономичнее.

Буровой раствор – важная составляющая процесса горизонтально-направленного бурения. Высоких качественных показателей при бестраншейной прокладке коммуникаций и бурении можно добиться только при условии соблюдения технологии производства работ и использовании качественного бентонита и полимеров. Повышая уровень культуры применения буровых растворов сокращаются производственные и финансовые риски, что позволяет увеличивать производительность и прибыльность предприятия.

Циркуляционная система бурового раствора

Циркуляционная система — важнейший компонент в ходе работы с буровым раствором в буровой установке, выполняющий следующие функции:

  • Приготовление бурового раствора,
  • Подвод бурового раствора от устья скважины к приемным емкостям,
  • Очистка бурового раствора от примесей выбуренной породы и его дегазация,
  • Обработка циркуляционной системой бурового раствора химическим путем,
  • Подача раствора к буровым насосам и к доливной емкости,
  • Создание условий для его хранения.

В циркуляционной системе предусмотрено несколько емкостей прямоугольного сечения, соединенных между собой трубопроводами, по которым раствор перемещается между емкостями.

Буровые насосы забирают раствор из емкости и по напорной линии через стояк, гибкий рукав и вертлюг подают его в бурильную колонну.

Затем буровой раствор за счет разности динамического напора внутри бурильной колонны рд и на забое скважины с большой скоростью выходит из насадок долота и очищает забой и долото от выбуренной породы. Оставшаяся часть энергии раствора затрачивается на подъем породы и преодоление сопротивления в кольцевом затрубном пространстве рк.

Поднявшийся на поверхность к устью скважины буровой раствор проходит по растворопроводу в блок очистки, где из него удаляются выбуренная порода, песок и «газ. Фракции с размерами частиц более 0,1 мм следует удалять полностью. Количество удаленной выбуренной породы и песка зависит от свойств бурового раствора и буримых пород, диаметра скважины и скорости бурения.