What Occurs When Shale Shaker Screening Drilling the Mud

قبل الدخول في تفاصيل كيفية قيام هزازات الصخر الزيتي بفحص حفر الطين وما سيحدث أثناء العملية، من الضروري معرفة ما يلي: هزة الصخر الزيتيما هو؟ هزاز الصخر الزيتي هو معدة صناعية تُستخدم لإزالة المواد الصلبة كبيرة الحجم من سوائل الحفر. يُعرف هذا السائل أيضًا باسم طين الحفر نظرًا لمظهره الموحل. يُبرّد طين الحفر ويُزيّت المعدات قليلًا، ولذلك أصبح جزءًا لا يتجزأ من عملية الحفر. يُعد إنتاج السوائل الصناعية مكلفًا، ولذلك يُستخدم هزاز الصخر الزيتي لتحسين كفاءة منصة الحفر من خلال إزالة بقايا النفايات قبل دخول السائل مرحلة إعادة التدوير.

تتكون هزازات الصخر الزيتي من شاشات أو غرابيل هزازة تستخدم القوة لدفع عملية ترشيح الطين إلى خزان الطين. أثناء هذه العملية، قد يختلف ميل الغربال بما يتناسب مع معدل تدفق الطين.

يُعدّ جهاز هزاز الصخر الزيتي عنصرًا أساسيًا في عملية الحفر، ويمثل المرحلة الأولى من التحكم في المواد الصلبة في صناعات الحفر، مثل التعدين، وتنظيف الفحم، وإنتاج الغاز والنفط. كما يُعتبر من المعدات المهمة في التحكم الصلب النظام حيث أن أداء وكفاءة جميع العناصر اللاحقة تعتمد على نظافة سائل الحفر.

تشغيل هزاز الصخر الزيتي

أ هزاز الصخر الزيتي هي معدات اهتزازية مكثفة. في المرحلة الأولية لفصل الطين، تُستخدم محركات لتوليد الاهتزازات. هنا، يعمل هزاز الصخر الزيتي كغربال، حيث يدفع اهتزازه الطين المحفور عبر غربال سلكي. عند الحاجة، يُرشح الطين المحفور عبر غربال الهزاز ويُنقل إلى خزان الطين لمزيد من المعالجة. بعد ذلك، تمر قطعة كبيرة من المواد الصلبة فوق سطح الغربال وتُفرّغ لجمعها والتخلص منها.

أنواع مختلفة من هزازات الصخر الزيتي

هزازة الصخر الزيتي ذات الحركة الخطية: -

تُمثل هزازة الصخر الزيتي هذه استخدامًا لأحدث تقنيات الهزازات. تتبع هذه المُعدة النهج الأكثر شيوعًا للتحكم في المواد الصلبة في صناعات حفر النفط والغاز. تُنتج هزازة الصخر الزيتي هذه حركة خطية عبر زوج من الأعمدة اللامركزية التي تدور في الاتجاه المعاكس. بفضل حركتها الخطية، تُوفر نقلًا فائقًا للقطع؛ ويمكن تشغيلها على المنحدرات الصاعدة لتحسين احتجاز السوائل.

هزازة الصخر الزيتي ذات الحركة الإهليلجية المتوازنة: –

إذا كنت ترغب في حفر الجزء العلوي من البئر، فإن هزاز الصخر الزيتي هذا هو الحل الأمثل لك. فهو يتعامل بسهولة مع كميات كبيرة من المواد الصلبة الثقيلة في النظام. يوجد فرق في قوة هزاز الصخر الزيتي ذي الحركة الإهليلجية المتوازنة بين محركين اهتزازيين، مما ينتج عنه قوة غير متوازنة. باستخدام هذا الهزاز، يُمكنك إزالة المواد الصلبة بفعالية والتخلص من الجسيمات الكبيرة الموجودة في سائل الحفر. يتميز بقوة اهتزاز معتدلة نسبيًا مقارنةً بهزاز الصخر الزيتي الإهليلجي المتوازن، مما يقلل من استهلاك الغربال.

هزازة الصخر الزيتي ذات الحركة الدائرية:-

يحتوي هذا الجهاز على عمود هزاز واحد يقع في مركز كتلة صينية الهزاز. وهو عمود متحد المركز يعمل بمحرك، ومُجهز بنظائره الأساسية، مما يوفر حركة دائرية نقية بطول صينية الهزاز. تُحسّن هذه الميزة حركة المواد الصلبة من على سطحه مقارنةً بالصينية الإهليلجية غير المتوازنة. تنقل الحركة الدائرية للجهاز المواد الصلبة مع الغربال، مما يُقلل من فقدان سائل الحفر. يعمل هذا النوع من هزازات الصخر الزيتي كوحدة مكدسة، مع وجود غربال خشن على السطح العلوي.

شاشة هزازة الصخر الزيتي:-

أ شاشة هزازة الصخر الزيتي قماش منسوج مصنوع من الفولاذ المقاوم للصدأ، ويُستخدم لغربلة الطين على هزازات الرمل. يُشار إلى هذا القماش السلكي بمصطلح "شبكة". تحتوي الشبكة على عدد كبير من الفتحات لكل بوصة خطية. لا يكفي وصف الشبكة لوصف الغربال؛ إذ يؤثر حجم السلك على نسبة المساحة المفتوحة وحجم فتحة الغربال. كلما كان قطر السلك أدق، زادت سعة الغربال. كما أن فتحات الغربال الكبيرة وعمرها الافتراضي سيكونان غير مرغوب فيهما بشدة. هناك تفاوت كبير بين سعة هزاز الصخر الزيتي وحجم الفتحة وعمره الافتراضي.

أصبحت تسمية الشاشات معقدة لأن فتحاتها مستطيلة الشكل وليست مربعة. يمكن أن يحتوي هذا النوع من الشاشات على 80 فتحة في البوصة في اتجاه واحد و40 في الاتجاه الآخر. يمكن تحديد هذا النوع من الشاشات بشاشة شبكية 80×40. تتمتع هذه الشاشة بسعة كبيرة مقارنةً بالشبكة المربعة، ولكنها تسمح بمرور بعض الجسيمات التي كانت عالقة في الشبكة المربعة 80.

يؤدي الالتباس في هذا السياق إلى وصف غير كافٍ للشاشة. ومع ذلك، قد تلاحظ استخدامًا عشوائيًا لكلمة "شاشات مكافئة"، وتصوّر الشاشة كشاشة ذات حجم واحد، وهي في الواقع شيء مختلف. لوصف الشاشة بشكل صحيح، يلزم ذكر حجم الفتحة وشبكة العرض في كلا الاتجاهين ونسبة الفتح.

تُقاس فتحة الشاشة وأحجام الجسيمات بالميكرون. الميكرون هو ١/١٠٠٠ من المليمتر. ووفقًا لنطاق حجم الجسيمات المختلفة، يمكن إزالة هذا النطاق باستخدام أجهزة تحكم صلبة وشاشات مختلفة.

ماذا سيحدث عندما يتم حفر الطين بواسطة شاشة هزازة الصخر الزيتي؟

قد توجد المواد الصلبة المحفورة في السائل بنطاقات مختلفة، تتراوح من أدقّ أنواع البنتونيت المشتت (0.05 ميكرون) إلى أكبر القطع. الهدف النهائي من غربلة هزاز الصخر الزيتي تتمثل العملية في إزالة أكبر قدر ممكن من المواد الصلبة المحفورة الأكبر حجمًا من جزيئات الباريت. وبالمثل، يحتوي الباريت والبنتونيت والطور السائل من طين الحفر على عدد كبير من المواد الكيميائية التي يتم استخلاصها. من ناحية أخرى، يتم التخلص من المواد الصلبة المحفورة، مثل الخشنة. ونظرًا لفقدان كمية صغيرة جدًا من الطين الذي يحتوي على هذه الجزيئات الأكبر حجمًا خلال العملية، فإن غربلة هزاز الصخر الزيتي تُعد طريقة اقتصادية لإزالة هذه المواد الصلبة المحفورة.

مع تكرار العملية، يصغر حجم المواد الصلبة المحفورة ويستمر دورانها في نظام الطين. عندما تصبح بحجم الباريت، يكاد يكون من المستحيل فصلها عنه حتى تصبح أصغر من جزيئات العجينة. في الوقت نفسه، يمكن استخدام جهاز طرد مركزي لفصل جزء من الجزء السائل من الطين الذي يحتوي على جزيئات صغيرة، بالإضافة إلى البنتونيت والمواد الكيميائية. عملية التحكم في المواد الصلبة مكلفة للغاية، ولا تزيل سوى أجزاء صغيرة من المواد الصلبة المحفورة. من الضروري إزالة أكبر قدر ممكن من المواد الصلبة المحفورة قبل وصولها إلى السطح.

ما هو التحسن الذي أحدثته هزازات الزيت الصخري الجديدة في عملية التحكم في المواد الصلبة؟

لسنوات عديدة، لم تكن هزازات الصخر الزيتي قادرة على التعامل مع الحجم المناسب لمتطلبات الغربال الدقيق. في السابق، كانت الهزازات التقليدية مزودة بغربالات تتراوح شبكتها بين 12 و20 ميكرونًا. يسمح هذا بدمج جميع أنواع الجسيمات التي يقل حجمها عن 840 ميكرونًا في الطين، مما يُؤدي إلى التخفيف اللازم للتحكم في خصائص الطين.

يتيح التحسين الأخير في هزاز الصخر الزيتي استخدامًا فعالًا لغربال أدق بكثير مما كان مستحيلًا مع الهزازات التقليدية. تتميز هذه الهزازات الحديثة بحجم أكبر وتردد أعلى مقارنةً بالهزازات التقليدية. بعضها مصمم بدقة متناهية بحيث يمكن تغيير السعة والسرعة وفقًا لمتطلبات أنواع مختلفة من الطين المخفف. في ظل ظروف التشغيل العادية، هزاز الصخر الزيتي ستكون قادرة على معالجة 400 جالون/دقيقة من الطين باستخدام شبكة 80 وغربال 178 ميكرون. مع ذلك، تختلف مواصفات هزازة الصخر الزيتي اختلافًا طفيفًا حسب الشركة المصنعة.

تفاصيل مهمة أخرى تؤثر بشكل مباشر على عملية غربلة هزاز الصخر الزيتي

يمكن أن تؤدي زيادة لزوجة الطين إلى تقليل سعة غربلة الصخر الزيتي. ووفقًا للقاعدة، تُخفض سعة الجهاز بنسبة 2% مع زيادة فعلية في اللزوجة بنسبة 10%. كما أنه من المهم بدء العملية بغربلة خشنة، ثم تغييرها إلى غربلة أدق مع انخفاض معدل التدفق أو محتوى المواد الصلبة المحفورة. في الحالات التي يكون فيها معدل التدفق منخفضًا، يُمكن أحيانًا غربلة الطين عالي الوزن باستخدام هزازتين للصخر الزيتي باستخدام غربال دقيق بحجم 200 شبكة.

ينبغي إعطاء أقصى قدر من الاهتمام للحفاظ على هزاز الصخر الزيتي في حالة ممتازة، مع التأكد من استخدام أجود أنواع الغربال لمعالجة مجرى الطين بأكمله باستمرار. تذكر دائمًا أن كل رطل يفوته جهاز الهزاز سيكلف الشركة أضعاف الجهد المطلوب لإزالة ومعالجة نظام الطين الآخر بأي وسيلة أخرى.

هناك جانب مهم يجب تذكره طوال العملية

إذا كان لديك أي تقدير لكمية المواد الصلبة المحفورة التي أزالتها هزازة الصخر الزيتي، فاقسم هذا الرقم على إيجار المعدات وتكلفة استبدال المنخل، وستحصل على تكلفة كل رطل من المواد الصلبة المُزالة. بمقارنة هذين الرقمين، ستتضح الميزة التي حققتها الشركات باستخدام هزازة الصخر الزيتي. في معظم الحالات، تكون تكلفة هزازة الصخر الزيتي أقل من تكلفة التخفيف من العمق الإجمالي إلى عمق الحصى.

الكلمات النهائية

إن رفع قطع الحفرة أو الطين المخفف الذي يُبطئ التشتت في أقل وقت ممكن يُعزز كفاءة الغربلة. هذا يضمن إزالة أي جزيئات كبيرة، مما يسمح بإزالة أقصى كمية ممكنة من خلال عملية الغربلة. يتميز الطين الزيتي بقدرته على تثبيط تشتت جزيئات الصخر الزيتي. بشكل عام، لا تستطيع هزازات الصخر الزيتي الدقيقة التحكم في عملية تراكم المواد الصلبة المحفورة الموجودة في الطين الزيتي إلا بالحد الأدنى من التخفيف اللازم.