Why shear pumps are essential to the slurry cleaning process

في العديد من المجالات الصناعية، وخاصةً في استخراج النفط والبناء وحفريات التعدين، لطالما كانت المعالجة الفعالة للطين حلقة وصل رئيسية في كفاءة الإنتاج وضبط التكاليف، بل وحتى في جودة المشروع ككل. وفي عملية معالجة الطين المعقدة هذه، تتميز مضخات القص بمزاياها الفريدة، لتصبح معدة أساسية لا غنى عنها.

1. مبدأ عمل مضخة القص

بعد ذلك مضخة القص عند بدء التشغيل، يدور الدافع بسرعة عالية في غلاف المضخة، وتتشكل منطقة ضغط منخفض في المنطقة المركزية للدافع. ونظرًا لاختلاف الضغط، يتم امتصاص الملاط والمواد الأخرى التي سيتم التعامل معها في العالم الخارجي تحت ضغط الضغط الجوي، من خلال أنبوب الشفط بسرعة إلى المضخة، ويتدفق إلى مركز الدافع. تشبه هذه العملية امتصاص مشروب من خلال ماصة، حيث يضغط الضغط الجوي على المشروب في الماصة، بينما في مضخات القص، يكون الضغط الجوي هو الذي يضغط المادة إلى مركز دافع المضخة. عندما تدخل المادة إلى الدافع، مع الدافع مع دوران عالي السرعة. تنتج الشفرات الموجودة على الدافع قوة قص قوية على المادة، مما يؤدي إلى قطع وسحق الجسيمات الكبيرة أو التكتلات أو جزيئات السلسلة الطويلة في المادة. بينما يدور الدافع لتوليد قوى القص، تدخل قوى الطرد المركزي أيضًا في الاعتبار. تُدفع المادة من مركز الدافع إلى حافته بسرعة عالية بفعل قوة الطرد المركزي. وفي هذه العملية، تتغير سرعة واتجاه حركة المادة باستمرار، مما يؤدي إلى تصادم أجزائها المختلفة واحتكاكها، مما يُعزز تأثير القص. بعد القص والطرد المركزي، تُقذف المادة بسرعة عالية إلى منطقة الانتشار داخل غلاف المضخة، حيث تختلط هذه الحركة السريعة تمامًا مع المواد المحيطة. وفي الوقت نفسه، وبفضل الدوران المستمر للدافع، تُسحب مواد جديدة باستمرار وتُشارك في عملية القص والخلط، مما يُمكّن من خلط مكونات نظام الملاط بأكمله بسرعة وبشكل متساوٍ لتحقيق متطلبات الأداء المطلوبة. تُدفع المادة المقصوصة والمختلطة بالكامل إلى مخرج المضخة تحت تأثير قوة الطرد المركزي المستمرة للدافع، ثم تُنقل إلى الموقع المحدد، مثل خزان تخزين الطين، أو فوهة بئر الحفر، وغيرها، عبر أنبوب التفريغ لإتمام العملية.

2. الدور الرئيسي لمضخات القص في تنظيف الطين

(1) القص الفعال للبوليمرات والطين

المعالجة المسبقة للبوليمر والطين أساسية في تحضير الطين. عند إضافتهما إلى سائل الحفر دون قص كافٍ، يسهل تماسك البوليمرات، مما يُصعّب ذوبانها وأداء دورها، ويسد أيضًا شبكة الغربال المهتزة، مما يؤدي إلى هدر كميات كبيرة من البوليمرات وارتفاع تكاليف الحفر. الطين، مثل البنتونيت، سهل التكتل عند عدم معالجته، ويتوزع بشكل غير متساوٍ في الطين، وله درجة ترطيب منخفضة. بفضل قوة القص القوية لمضخة القص، تُمزّق جزيئات البنتونيت المتكتلة بسرعة، مما يزيد من مساحة سطحها بشكل كبير، ويزيد من ملامستها للماء، مما يُسرّع عملية الترطيب بشكل كبير.

(2) تحسين كفاءة تحضير الطين بشكل كبير

في عمليات الحفر وبناء الدروع وغيرها من العمليات السريعة، يلزم تعديل الطين في أي وقت وفقًا لظروف العمل أثناء التحضير. تستغرق طريقة الخلط التقليدية لتحضير دلو من الطين عالي الأداء، بدءًا من المواد الخام وصولًا إلى الأداء القياسي، من ساعتين إلى ثلاث ساعات. مضخة القصبفضل المروحة الخاصة بها والقص عالي السرعة، يمكنها صنع جميع أنواع المواد المضافة مختلطة ومرطبة بالكامل في وقت قصير.

(3) تحسين أداء الطين

تُحسّن مضخة القص أداء الطين بشكل ملحوظ. فمن ناحية، تُحسّن درجة ترطيب جزيئات التربة المتحركة بشكل كبير. ترطيب جزيئات التربة المتحركة بواسطة الإلكتروليت والوقت ودرجة الحرارة وعوامل أخرى، تُسرّع مضخة القص من خلال القص القوي، مما يُكسر تكتل الجزيئات، ويسرع من تغلغل جزيئات الماء. ومن ناحية أخرى، تُحسّن من فقدان الطين وجودة الكعكة. يُشكّل الطين المُعالج بواسطة مضخة القص كعكة طينية أكثر كثافة وصلابة، ويُقلّل من فقدان الترشيح بشكل كبير. في استخراج النفط، يُمكنها منع تسرب سوائل التكوين إلى البئر بشكل فعال، ومنع انهيار جدار البئر، وحماية طبقة النفط والغاز. بالإضافة إلى ذلك، تُعزّز قدرة الطين على حمل الرمل. يُوزّع القص القوي جزيئات الطين بالتساوي، وفي ظل معدل قص منخفض، لا يزال بإمكانه حمل قصاصات الحفر وغبار الصخور إلى السطح بشكل فعال، مما يُجنّب انحشار الرمال.

三.مزايا مضخة القص

1. قدرة قص قوية وفعالة

تكمن الميزة الأساسية لمضخة القص في أدائها الممتاز في القص. فهي قادرة على قص جميع أنواع المكونات المعقدة في الطين، مثل البوليمرات والطين وغيرها من المواد ذات قوة القص القوية والدقيقة. على سبيل المثال، يحتوي طين حفر النفط غالبًا على بوليمرات لتنظيم اللزوجة والخصائص الريولوجية للطين. إذا لم تكن هذه البوليمرات قادرة على تشتيت القص بشكل كافٍ، فمن السهل جدًا تكوين تكتلات، مما قد يؤدي إلى عدم أداء وظيفتها بشكل صحيح، وقد يؤدي أيضًا إلى انسداد الأنابيب والغربال والمكونات الرئيسية الأخرى. بفضل الدوران عالي السرعة للدافع الناتج عن قوة القص القوية، يمكن لمضخة القص تشتيت السلسلة الجزيئية للبوليمر بسرعة، مما يؤدي إلى توزيعها بالتساوي في نظام الملاط. أما بالنسبة لجزيئات الطين، فيمكن سحقها وتكريره بفعالية، مما يزيد من درجة ترطيب الطين بشكل كبير، وبالتالي تحسين الأداء العام للملاط.

2. تحسين كفاءة تحضير الملاط بشكل كبير

غالبًا ما تتطلب طريقة الخلط التقليدية وقتًا طويلًا لخلط مجموعة متنوعة من المواد المضافة والطين الأساسي خلطًا كاملًا لتحقيق مؤشرات الأداء المطلوبة. لكن مضخة القص تُغير هذا الوضع تمامًا، إذ تستخدم قوة الطرد المركزي لسحب سائل الحفر بسرعة، وتُسحق المادة وتُشتت وتُخلط فورًا بفضل دوران المروحة عالي السرعة.

3.تحسين أداء الطين، وحماية جودة المشروع

ترتبط مزايا وعيوب أداء الطين بشكل مباشر بنجاح أو فشل المشروع. مضخة القص يلعب هذا الضاغط دورًا حيويًا في تحسين أداء الطين. فمن جهة، يُحسّن بشكل كبير من فقدان ترشيح الطين، من خلال القص الدقيق لجعل توزيع جزيئات الطين أكثر اتساقًا، ويُحسّن جودة كعكة الطين، ويُقلل بشكل فعال من فقدان ترشيح الطين في وسط المسام، مما يحافظ على استقرار جدار البئر، وهو أمر بالغ الأهمية في حفر النفط، ويُقلل من خطر انهيار البئر وتوقف الحفر، وما إلى ذلك، ويضمن سلامة عمليات الحفر وسلاسة العمل. ومن جهة أخرى، تُعزز مضخة القص قدرة الطين على حمل الرمل، مما يضمن نقل شظايا الصخور التي تُقطعها لقمة الحفر إلى السطح في الوقت المناسب، مما يمنع تراكمها في قاع البئر، ويؤدي إلى قطع ثانوي وتآكل لقمة الحفر، ويمنع في الوقت نفسه انسداد الحلقة بسبب ترسب شظايا الصخور، مما يوفر ضمانًا قويًا لكفاءة الحفر. في عملية معالجة مخلفات التعدين، يمكن أن تساعد قدرة حمل الرمل الطيني الجيدة أيضًا في النقل السلس والمعالجة اللاحقة للمخلفات، وتقليل تآكل المعدات، وإطالة عمر خدمة المعدات.

4.توفير الطاقة، وخفض تكاليف التشغيل

بالمقارنة مع بعض معدات معالجة الملاط التقليدية، تُظهر مضخة القص مزايا واضحة في استهلاك الطاقة. بفضل هيكلها المتين ومبدأ ديناميكيات السوائل المتقدم، يُمكن تحقيق كفاءة عالية في القص والخلط في آنٍ واحد، مما يُقلل من استهلاك الطاقة.

5.قدرة واسعة على التكيف، واستجابة مرنة للاحتياجات المتنوعة

سواءً كان طين الحفر عالي اللزوجة وعالي الحرارة والضغط في استخراج النفط والغاز الطبيعي، أو في مشاريع الإنشاءات والتحصينات تحت الأرض، خاصةً في ظل التركيبة المعقدة للطين الهندسي، فإن مضخات القص قادرة على التعامل مع هذه الظروف بسهولة. فهي تتكيف بمرونة مع مختلف الاحتياجات من خلال تعديل سرعة المكره واستبدال أجزاء القص بمواصفات مختلفة، وفقًا لاختلاف خصائص الطين في مختلف الصناعات وظروف العمل. هذه القدرة العالية على التكيف تجعل مضخة القص تُستخدم على نطاق واسع في مختلف المجالات.

6.استقرار وموثوقية عالية لضمان الإنتاج المستمر

الإنتاج الصناعي هو الأكثر خوفًا من تعطل المعدات وتوقف الإنتاج، ومضخات القص تُدرك ذلك، بفضل جودتها الممتازة وأدائها المستقر، ما يجعلها الخيار الأمثل للقطاع. مكوناتها الداخلية الرئيسية مصنوعة من مواد عالية القوة ومقاومة للتآكل، قادرة على تحمل عوامل التآكل في تآكل الملاط، في بيئات التشغيل القاسية لفترة طويلة وبتشغيل مستقر. في الوقت نفسه، تضمن تقنية الختم المتقدمة عدم وجود خطر التسرب، مما يُجنّب التلوث البيئي ومخاطر السلامة وفقدان المواد الإضافية الناتجة عن تسرب المواد. في عمليات الحفر المستمرة لاستخراج النفط، غالبًا ما تعمل مضخات القص لأشهر دون توقف، مما يوفر معالجة مستمرة ومستقرة للطين طوال عملية الاستخراج، مما يُساعد الشركات على تحقيق أهداف إنتاج فعالة وآمنة.

في ملخص، مضخات القص تحتل مكانة ثابتة في مجال تنظيف الطين ومعالجته بفضل قدرتها القوية على القص، وكفاءة التحضير العالية، وتحسين خصائص الطين، وخصائص توفير الطاقة وخفض الاستهلاك، والقدرة على التكيف الواسعة والموثوقية العالية، وأصبحت معدات لا غنى عنها في عملية تنظيف الطين.