Буровой раствор, выходящий на поверхность из скважины, можно использовать повторно, но для этого его необходимо очистить от остатков выбуренной породы (шлама). Попадание шлама в буровой раствор отрицательно сказывается на его основных технологических свойствах и, следовательно, на технико-экономической эффективности процесса бурения. Особое внимание необходимо уделять очистке буровых растворов от вредных загрязняющих веществ.
При очистке буровых растворов от шлама используется комплекс различного механического оборудования для многоступенчатой очистки (рис. 33):
— вибрационные грохоты,
— гидроциклоны,
— вибросита, гидроциклоны, регенераторы песка и шлама,
· 
деаэраторы.
Рисунок 33: Схема поэтапной обработки бурового раствора
Как часть циркуляционной системы, все это механическое оборудование должно быть установлено в строгой последовательности. Схема прохождения бурового раствора должна соответствовать следующей технологической цепочке: скважина — блок обработки крупного шлама (шейкеры) — блок обработки мелкого шлама (песко и шламоуловители) — дегазаторы — буровые насосы — скважина.
Вибрационные грохоты. Вибросита используются для механической очистки бурового раствора от шлама (рис. 34). Основной технической характеристикой вибрационных грохотов является пропускная способность, которая зависит от размера ячеек.
Вибрационный грохот установлен на основании. Рама, на которую натянут экран, установлена в наклонном положении для самопроизвольного сброса осадка в иловый канал. Угол сетки составляет 12-18 0 . Для лучшего отделения бурового раствора от шлама рама вибрирует с помощью вибратора, приводимого в движение маховиком электродвигателя.
Технические характеристики вибрационного грохота BC-1:
1.Максимальная пропускная способность — 135 м 3 / час.
2.Сетчатая рабочая зона — 2,6 м 2.
3.Частота вибрации виброрамы — 1040 колебаний/мин.
4.Размер ячеек — от 0,16×0,16 до 0,9×0,9 мм.
Очищенная суспензия поступает в резервуар. Из резервуара шлам перекачивается в гидроциклоны с помощью вертикального шламового насоса (VCP) для дальнейшей обработки.
Рисунок 34: Вибрационный грохот .
Гидроциклоны. Гидроциклоны являются вторым этапом обессоливания бурового раствора (рис. 35).
Рисунок 35: Гидроциклон .
Под действием центробежной силы
Под действием центробежной силы более тяжелые частицы выбрасываются к стенкам гидроциклона.
Под действием центробежной силы более тяжелые частицы выбрасываются к стенкам гидроциклона.
Нижний конец гидроциклона, который затем попадает в шламонакопитель.
в контейнер для осадка. Воспламенитель
Более легкий и чистый буровой раствор концентрируется в центре и, поднимаясь вверх, выходит из гидроциклона через выходной патрубок.
Входное отверстие сужается для увеличения скорости потока бурового раствора. Давление, при котором работает гидроциклон, составляет 0,2-0,5 МПа.
Для увеличения срока службы гидроциклонов в УНПБС Нефтеюганск была разработана новая технология покрытия внутренних стенок карбидокремниевым составом.
Затем раствор через распределитель поступает в насосную станцию для дальнейшей обработки.
Пескоотделители и илоотделители. Повышенное содержание песка в буровом растворе вызывает абразивный износ бурового оборудования и инструментов и изменяет вязкость раствора. Поэтому буровой раствор проходит третью стадию обработки.
Пескоотделители представляют собой батарею из 4 гидроциклонов диаметром 150 мм и более, которые соединены одним подающим и разгрузочным коллектором. Количество шламонакопителей в батарее увеличивается до 12-16 с диаметром 75-100 мм. Установки для удаления песка и шлама обеспечивают более тонкую очистку бурового раствора. Производительность илоуловителей составляет 120 м3 /ч.
Дегазация промывочной жидкости. Газификация бурового раствора препятствует нормальному процессу бурения, поэтому необходимо проводить дегазацию бурового раствора:
1. в результате снижения плотности бурового раствора и уменьшения гидростатического давления в скважине могут возникнуть каверны, обвалы и проявления пластовых жидкостей и газа, поступающих в пласт;
2. из-за снижения эффективной гидравлической мощности снижается скорость бурения;
3. существует риск взрыва или отравления токсичными пластовыми газами (например, сероводородом).
4. пузырьки газа препятствуют удалению шлама, поэтому очистное оборудование работает неэффективно.
Газ в очищающей жидкости может находиться в свободном, жидком и растворенном состоянии. Свободный газ легко удаляется из промывочной жидкости в системе поверхностной циркуляции путем перемешивания в корытах и резервуарах на виброситах. При стационарной газификации свободный газ удаляется из промывочной жидкости с помощью газосепаратора.
Газосепаратор представляет собой герметичный резервуар, оснащенный системой коллекторов, клапанов и приборов. Буровой раствор из скважины поступает через тангенциальный вход в полость газосепаратора, где скорость потока резко снижается. Газ интенсивно выделяется из промывочной жидкости, которая собирается в верхней части сепаратора и по трубопроводу направляется на факел.
Рисунок 36: Газовый сепаратор
Используются сепараторы вместимостью от 1 до 4 м³.
Они рассчитаны на давление до 1,6 МПа. Они оснащены
предохранительный клапан 6, регулятор уровня
регулятор уровня промывочной жидкости поплавкового типа 3 (Рисунок 36). Для контроля давления верхняя часть сепаратора оснащена манометром.
Если в промывочных жидкостях присутствует токсичный газ (например, сероводород), поток из сепаратора по закрытому трубопроводу поступает непосредственно в деаэратор для очистки газа.
Обзорные вопросы:
- Перечислите основные компоненты вибрационного грохота.
- Почему рама вибрационного грохота установлена под углом?
- Какие частицы удаляются из бурового раствора на шейкерах и куда сбрасывается буровой шлам?
- Как очищенный шлам транспортируется от вибросита к гидроциклонам?
- Как происходит очистка грязи в гидроциклонах?
- Почему боковые стенки гидроциклона быстро изнашиваются?
- Что может сделать UNPBS для продления срока службы гидроциклона?
- В чем разница между пескоотделителями и илоотделителями?
- Сколько этапов существует в обработке бурового раствора?
- Какова цель дегазации грязи и как работает дегазатор?
- Какова производительность и давление деаэраторов?
Дата добавления: 2014-01-05 ; Дисплеи: 8666 ; Нарушение авторских прав? ;
Нам важно ваше мнение! Был ли опубликованный материал полезен? Да | Нет
Предназначен для оснащения буровых установок мобильными блоками циркуляционной системы для эффективной очистки буровых растворов.
Циркуляционная система включает в себя насосные агрегаты, блок грубой сепарации (CSU), блок тонкой сепарации (FSU); накопители, блоки подпитки, водяные баки, систему желобов, коллекторы высокого и низкого давления.
True True True True True («««`(!P` («««««` 0 2480 True 2743200 228600 WB01843_.gif 
True True True True 3 («««!#!@` («««««` 0 8250174 228473 
True True True (««««` («««««` 859 1 8243316 152273
True True («««!’!0« («««««` 860 2133600 609600
Более 40 лет на рынке |
True True («««`H!P` («««««` 861 True True True 8042148 304800
Реализованные проекты ► Система циркуляции бурового раствора |
True True True True True 0 («««`]` («««««` 
True True True («««««` 0 1905000 1561719 
True True 0 («««»4!@` («««««` 862 8086725 533273
True True True True True 0 («««`]` («««««` 
True True True True True 0 («3!@` («««««` 0 1752600 342900 5 2 
True True («««!P« («««««` 863 8042148 428625
Общество с ограниченной ответственностью Офис специальных и технологических проектов нефтегазового машиностроения |
True True True True (`$««!P« («««««` 864 8042148 533400
СПБ НЕФТЕГАЗМАШ ЛТД СИСТЕМА ОЧИСТКИ ЦИРКУЛЯЦИОННОГО БУРОВОГО РАСТВОРА True True True («««««` («««««` 867 8227187 266700 |
True True True True True 0 («,«!@» («««««` 
True True True True 3 («««««` («««««` 869 8001000 1446784— Качественная очистка бурового раствора при бурении скважин; — Приготовление и регенерация бурового раствора; — Возможность повторной очистки бурового раствора при выключенных буровых насосах; — Циркуляция и оборот бурового раствора для предотвращения накопления и расслаивания бурового раствора и замерзания бурового раствора при низких температурах (без парогенерирующей установки); — очистительные устройства могут использоваться во время технического обслуживания для очистки промывочной жидкости. True True («««««` («««««` 870 8231124 211074 |
True True 3 («««««` 0 2502 3962400 2555240 clip_image001.jpg 
True True 3 («««««` («««««` 0 2504 4038600 2565273 clip_image001.jpg 
True True («««««` («««««` 0 2506 1295400 1419225 rocking.gif 
True True True True 3 («6!@« («««««` 0 161417 123190 
True True True True 3 («` 0!@« («««««` 0 161544 123190 
True True True 0 (`.`!`9!@` («««««` 872 True True True True 1 2190750 381000True True 0 (`&`)`4!@` («««««` 873 True 1 2190750 381000
True True 0 («4!@` («««««` 874 True 1 2190750 476250
True True True True True 3 («0!@` («««««` 0 161544 123063 
True True 0 («`3!@« («««««` 0 2619375 476250 True 0 («-«4!@« («««««` 875 True 1 2190750 476250
True True True True True 3 (`+`-«0!@` («««««` 0 161417 123190 
True True True 0 («-«»3!@` («««««` 0 2619375 476250 True True True 0 («,«»4!@` («««««` 876 True 1 2190750 381000
True True True True True 3 (`,`%$`»0!@` («««««` 0 161544 123190 
True True 0 («,`$`»3!@` («««««` 0 2619375 381000 True 0 («%$`»4!@` («««««` 877 True 1 2190750 381000
True True True True True 3 (`#`&«0!@« («««««` 0 161544 123190 
True True True True 0 (`*`%`»3!@` («««««` 0 2619375 381000 True True True True True True 3 (`+`-«»0!@` («««««` 0 161417 123190 Правда Правда Правда 3 («««««` 878 Правда Правда Правда 2190750 381000
True True True True True True 0 («&`»3!@` («««««` 0 2619375 381000 True True True True True True True 0 («&«»3!@` («««««` 0 2619375 381000 5 2 
True True 0 (`&`)«3!@« («««««` 0 2619375 381000 5 1 True True True («««««` 879 15 2 7934959 3429000 2530 6629399 6629399 7934958 1305559 228600 228600 457200 228600 685800 228600 914400 228600 1143000 228600 1371600 228600 1600200 228600 1828800 228600 2057400 228600 2286000 228600 2514600 228600 2743200 228600 2971800 228600 3200400 228600 3429000 228600 -2
Полезный объем бурового раствора, м 3 Пропускная способность очистительного оборудования, л/с Экологическая ситуация во многих нефтяных провинциях в первую очередь определяется высокой концентрацией нефтедобывающих, нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятий. Ежегодно в поверхностные воды сбрасывается около 20,3 млн м3 загрязненных сточных вод, а в атмосферу выбрасывается около 1,7 млн тонн загрязняющих веществ. В настоящее время некоторые компании, безусловно, проводят мероприятия по охране окружающей среды, причем не только на практическом уровне (решение комплекса вопросов по герметизации оборудования, утилизации отходов), но и на более высоком организационном уровне (разработка экологических программ). Например, при строительстве нефтедобывающих скважин осуществляется бестраншейное бурение с использованием четырехступенчатой системы обработки бурового раствора, что значительно улучшает экологическую обстановку в регионе. Сравнительный анализ трехступенчатой и четырехступенчатой системы очистки В традиционной технологии бурения буровые компании используют трехступенчатые и четырехступенчатые системы очистки бурового раствора. В трехступенчатой системе очистки буровой раствор с отложениями, выходящий из скважины, подвергается грубой очистке на шейкере. Затем она перекачивается в гидроциклонную установку, где из нее удаляются частицы песка. Третья ступень — дежелатинизатор осадка, после чего раствор стекает обратно в скважину. Все отходы бурения собираются в шламовом колодце. Использование данной технологии очистки бурового раствора не исключает загрязнения окружающей среды, так как в результате отсутствия или некачественной гидроизоляции стен и дна котлованов вещества из отвалов попадают в грунтовые воды, а отсутствие надежной гидроизоляции технических площадок приводит к загрязнению почвы. Эта схема имеет ряд недостатков, так как очищающая способность гидроциклонов снижается из-за большого перепада давления в нагнетательной линии, а малый объем резервуаров приводит к потере раствора в процессе бурения. Недавно, после устранения этих недостатков, была использована четырехступенчатая система очистки, состоящая из вибросита (1-я ступень), пескоотделителя (2-я ступень), шлакоуловителя (3-я ступень) и центрифуги (4-я ступень), с дополнительным блоком коагуляции и флокуляции, включенным в систему очистки. Интенсивная работа системы очистки позволяет осуществлять бестраншейный сбор отходов бурения в процессе бурения. Количество буровых отходов при очистке бурового раствора Количество отходов, м3 3-ступенчатая система 4-ступенчатая система Размер твердых частиц после очистки бурового раствора Размер частиц, мкм 3-х ступенчатая система 4-ступенчатая система 1-я ступень (вибрационный грохот) 2-я ступень (пескоотделитель) 3-я ступень (грохот) 3-й этап (иловое ограждение) 4-я ступень (центрифуга) Бестраншейный метод бурения обеспечивает
Четырехступенчатая система очистки с использованием оборудования SWACO GEOLOGRAPH Для обеспечения полного удаления бурового шлама из бурового раствора и регулирования содержания твердых частиц в буровом растворе, а также для уменьшения объема бурового раствора и, соответственно, объема отработанного бурового раствора (ОРР) при эксплуатационном бурении реализуется многоступенчатая система очистки бурового раствора. Основное оборудование системы очистки бурового раствора включает в себя (Рисунок 1): — полнопоточный линейный вибрационный грохот (3 единицы) производства «Swaco», оснащенный приемным баком и баком под виброситом с гидравлической системой для регулировки угла наклона сита в диапазоне от — 15 0 до + 5 0; (3 единицы). Пескоотделители «Swaco» (2 единицы); Удалители отложений Swaco (1 единица). Центрифуга Swaco-518 с независимым бесступенчатым регулированием скорости вращения барабана и спирали, автоматической очисткой и остановкой спирали, радиальным потоком. Кроме того, контур очистки включает дегазационные и центробежные насосы, шнековый транспортер, резервуары, лопастные мешалки, всасывающие и нагнетательные линии, запорную арматуру и т.д. Буровой раствор из скважины поступает в вибросито (рис.3), где основная масса выбуренной породы (шлам) отделяется от раствора. Шлам выгружается винтовым конвейером в шламонакопитель, а буровой раствор проходит через сита в приемный резервуар, откуда насосом подается в пескоотделитель (рис. 4) гидроциклонной установки. Пескоотделитель разделяет буровой раствор на суспензию с высоким содержанием песка и основную массу раствора, содержащую твердые частицы размером менее 74 мкм. Основная часть шлама собирается в резервуаре предварительной обработки. Песчаный концентрат выгружается конвейером в шламонакопитель, а жидкая часть шлама проходит через вибросито в резервуар предварительной обработки. Из этого резервуара раствор с помощью центробежного насоса поступает в шламоразделители (рис.5) для тщательной обработки, где буровой раствор разделяется на два потока: шлам и основная масса раствора. Суспензия поступает на грохот: концентрированные частицы размером более 25 мкм выгружаются на конвейер и далее в шламонакопитель, а жидкая часть суспензии поступает в резервуар для предварительной обработки суспензии. Основная масса шлама из шламоотделителей с помощью центробежного насоса направляется непосредственно в активные резервуары насосно-танковой установки буровой установки (если нет необходимости в дальнейшем снижении содержания твердых частиц в шламе) или в центрифугу. Типичная схема очистки показана на рисунке 1.
Рисунок 1 Типичная схема очистки Рисунок 2 Вибрационный грохот Swaco Рисунок 3 Пескоотделитель Swaco Рисунок 4 Илоотделитель Swaco Четырехступенчатая система очистки с помощью SWACO GEOLOGRAPH сочетает в себе следующие элементы. Увеличение скорости проходки на долото до 10%. Снижение износа долота на 10-15%. Сокращение времени обслуживания насосной группы на 20%. Снижение расхода химикатов на 20% Сокращение затрат на подготовку буровой площадки на 15-20% Сокращение отходов бурения Снижение затрат на утилизацию отходов бурения Управление бестраншейным бурением при необходимости Минимизировать негативное воздействие бурового раствора на коллекторские свойства зоны пласта.
Четырехступенчатая система очистки с блоком коагуляции и флокуляции
Вибрационный грохот — до 80 микрон Зерноотделитель — 50 мкм Сепаратор осадка — 20-30 мкм Центрифуга — 2-5 микрон. (уровень чистоты 92-95%) Четырехступенчатая система очистки с блоком коагуляции и флокуляции достигает
|
