Циркуляционной системы буровой установки KOSUN

Необходимость решения задач по переработке  буровых отходов параллельно с процессом бурения ствола скважины уже давно стоит в повестке дня всех буровых компаний и по мере ужесточения экологических требований со стороны государственных служб актуальность проблемы будет неуклонно возрастать.

Буровой шлам – общее понятие, относящееся к выбуренной породе, смоченной буровым раствором, а также смесь выбуренной породы с технологическими жидкостями и буровым раствором, применяемыми при строительстве скважины.

Технологические отходы бурения – в первую очередь, это буферные жидкости, используемые в процессе тампонажных работ и часть тампонажного раствора в смеси с буровым раствором. При освоении скважины часто применяют технологические жидкости на основе водных растворов хлористого калия, натрия и кальция. В аварийных ситуациях возможно применение кислот и других технологических жидкостей.

Для утилизации нефтяных шламов считается важным факт расслоения продуктов на такие весьма условные виды отходов:

1. Жидкий поверхностный пласт, характеризующийся как эмульсия «вода-масло», с 5% содержанием механических примесей. Также в этот слой входят асфольтены, парафины, смолы.
2. Срединная прослойка, также относится к эмульсиями, но уже с 15% добавок (присадок).
3. Нижний или придонный слой – твердая фаза вещества, содержащая до 45% органических веществ, от 50 до 90 процентов присадок, в том числе оксиды железа.

Как ни странно, но утилизация нефтесодержащих отходов сегодня напоминает методы далекого средневековья и, несмотря, на существование современного оборудования, все еще находят место такие способы:

Отстаивание, основными недостатками которого считаются длительность, необходимость привлечения больших площадей, а также применение немалых доз химикатов, влияющих на расслаивание.

Фильтрация. Недостатки этого метода, прежде всего в том, что объемы накапливающихся нефтешлаков значительно превышают пропускную способность существующего очистного оборудования. Это мешает провести финальную утилизацию, уже отфильтрованного материала, остается нерешенной проблема отделения воды.

Сжигание. Нетрудно догадаться, что это экономически не выгодный способ утилизации нефтепродуктов. Сжигаемые углеводороды, не просто загрязняют окружающую атмосферу, но также лишают предпринимателя шансов использовать ценный материал еще раз.

При добыче нефти образуются отходы бурения, которые являются основным источником загрязнения нефтедобывающей среды. Практически каждый процесс поиска и добычи нефти приводит к образованию многих видов отходов, которые негативно влияют на окружающую среду, таких как образование и удаление шлама и избыточных буровых растворов. Эти материалы сбрасываются за борт при морских операциях или закапываются при бурении на суше. Для управления отходами бурения и уменьшения их воздействия на окружающую среду был использован ряд методов. Такие технологии, как наклонно-направленное бурение, бурение мелких скважин, бурение с использованием гибких насосно-компрессорных труб и пневматическое бурение, — это лишь немногие из методов бурения, при которых образуется меньше отходов бурения.
Результаты и обсуждение Объем отходов, образующихся при бурении скважины, является важным и дорогостоящим элементом любого комплексного плана управления отходами. Он служит подходящим инструментом планирования, поскольку от него зависит большинство компонентов плана управления отходами. Количество отходов можно рассчитать заранее, чтобы можно было спланировать их утилизацию. Например, подходящие планы минимизации отходов могут быть составлены только в том случае, если объем образующихся отходов приблизительно известен. При правильном обращении с отходами необходимо учитывать количество образующихся отходов.

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.

Буровой раствор выполняет ряд основных функций:

• охлаждение и смазывание бурового инструмента в забое;
• укрепление стенок скважины и понижение фильтрации с помощью создания фильтрационной корки (очень важно при работе в несвязных грунтах);
• вынос грунта (породы) из ствола скважины и забоя;
• передача энергии жидкости на забойный инструмент (винтовой забойный двигатель).

Компоненты, необходимые для приготовления бурового раствора:

• вода (основа);
• бентонит;
• полимер;
• добавки.

Благодаря высокой производительности, простоте конструкции, непрерывности технологического процесса, минимальному обслуживанию фильтрующие центрифуги широко применяются в различных технологических процессах многих отраслей промышленности: фармацевтическая, химическая, пищевая, металлургия и машиностроение, переработка полимеров, текстильная и т.д. Это оборудование незаменимо в производствах полиолефинов, диоксида титана, калийных удобрений, аскорбиновой и лимонной кислот, лактозы. Кроме того, фильтровальная центрифуга успешно применяется для решения экологических задач на различного рода очистных сооружениях. Так, с помощью большегрузных центрифуг осуществляется дегидратация осадков сточных вод коммунальных и промышленных стоков.

Устройство

Центрифуги промышленные фильтрующие представляют собой агрегаты, состоящие из следующих основных деталей:

• Перфорированный барабан, установленный на валу;
• Фильтровальный мешок, размещенный на внутренней стенке барабана;
• Кожух, в который заключен барабан;
• Привод для вращения барабана с тормозом.

Принцип работы

Фильтрация центрифугой происходит следующим образом:

• Суспензия подается в быстро вращающийся барабан.
• За счет центробежной силы жидкость проходит через фильтрующую ткань и отверстия в барабане, поступает в кожух, после чего удаляется через специальный отвод.
• Твердые частицы осаждаются на стенке барабана и выгружаются одним из способов (зависит от модели оборудования).

Существуют центрифуги непрерывного действия и центрифуги периодического действия.