What Factors Influence Shale Shaker Performance?

يتأثر أداء هزاز الصخر الزيتي بشكل كبير بالعديد من العوامل والمتغيرات. من أهم العوامل المؤثرة على أداء هزاز الصخر الزيتي الخصائص الفيزيائية لسائل الحفر، وتركيز المادة الصلبة، وتوزيع الحجم، وتردد الاهتزاز، والتسارع، ونمط الاهتزاز، ومساحة الشبكة والغربال، وزاوية السطح. ومع ذلك، يلعب سائل الحفر دورًا بالغ الأهمية في التأثير على أداء هزاز الصخر الزيتي. سنناقش هذه العوامل بإيجاز في هذه المقالة؛ تابع القراءة لمعرفة المزيد.

الخصائص الريولوجية لسائل الحفر

بشكل عام، قدرة هزاز الصخر الزيتي يتم تعظيم الاستفادة عندما يتم موازنة عدد القطع المنفصلة التي يتم إزالتها من الشاشة مع كمية طين الحفر المفلتر الذي يمر عبر الشاشة.

يُساعد إمالة الغربال لأعلى على توفير السوائل ويُقلل من سرعة المواد الصلبة. من ناحية أخرى، يُؤدي إمالة الغربال لأسفل إلى زيادة تدفق الطين وتقليل الرطوبة عند المخرج. مع ذلك، تختلف الزاوية المُثلى لكل هزاز باختلاف المُصنِّع. إضافةً إلى ذلك، إذا زادت إمالة الغربال، فسيؤدي ذلك إلى تراكم الجسيمات عليه وانسداد مسامه. مع ذلك، لا يزال التأثير الأساسي للاهتزاز على إزاحة السائل في الوسائط المُختلفة غير مفهوم.

يُفترض أن تغيير بنية المسام وإعادة ترتيب الجسيمات يُساعدان على زيادة معدل التدفق. يؤثر اهتزاز سرعة السائل على عملية حفر السوائل كطور غير مُبلل في مختلف الأعمدة المملوءة بالماء والرمال. إضافةً إلى ذلك، فإن زيادة سعة الاهتزاز تُعزز معدل تدفق طين الحفر.

هناك عامل آخر يؤثر على معدل التدفق، ألا وهو ظاهرة انحباس الشعيرات الدموية، المعروفة أيضًا باسم تمدد الشعيرات الدموية. تُعد عملية تمدد الشعيرات الدموية عملية واعدة للغاية، وقد طُوّر مفهوم هذه الآلية بناءً على التوتر السطحي. ويُعتقد أن هذا هو العامل الأكثر أهمية في التدفق المتنوع للوسائط المسامية.

كيف تؤثر المواد الصلبة أو (القطع) التي يتم حفرها على أداء هزاز الصخر الزيتي؟

بسبب تغير حجم المسام، يُحتجز السائل في أوساط مسامية مختلفة، مما يُسبب اختلافًا في ضغط الشعيرات الدموية. في حال وجود اختلال طفيف في الضغط، يتغير معدل تدفق السائل عبر الوسط المسامي. ومع ذلك، يتضح من التجربة أن الاهتزاز الخارجي يُحدث قوة قصور ذاتي تؤثر على السائل، مما يؤدي في النهاية إلى ارتداد السائل المحبوس إلى مجرى التدفق بفعل اهتزاز الشاشة. نتيجةً للاهتزاز، يؤدي زيادة معدل التدفق إلى خلق دورة داخلية في الطين، مما يُساعد على وصول السائل إلى الشاشة لفترة أطول.

تتأثر عملية فصل المواد الصلبة عن السائلة بتركيز الجسيمات وتوزيع حجمها. وخاصةً في طين الحفر، فإن زيادة تركيز المواد الصلبة تُضعف أداء عملية الحفر. ووفقًا لبعض نتائج الدراسات التجريبية، فإن الطين الذي يحتوي على أكثر من 10% من المواد الصلبة الكتلية مسؤول عن احتمالية حدوث فشل في عملية الترشيح. علاوة على ذلك، أظهرت نتائج حفر الميكروبت أن الجسيمات الصغيرة جدًا في طين الحفر تُحدث تأثيرًا سلبيًا أكبر على معدل التدفق، مقارنةً بالجسيمات الأكبر حجمًا من نفس الحجم.

سطح الفحص وشبكة الشاشة الهزازة

الشركة المصنعة لشاشات الهزاز الاحترافية

يُعد حجم الجسيمات عاملاً رئيسياً في تحديد حساسية عملية الترشيح. وكثيراً ما يُلاحظ أن الجسيمات التي يقل حجمها عن ميكرون واحد تُسبب ضرراً أكبر في عملية الترشيح مقارنةً بالجسيمات التي يزيد حجمها عن ميكرون واحد. ومع ذلك، فإن جميع المعدات المستخدمة تقريباً لفصل المواد الصلبة عن السائلة في صناعة الحفر معروفة بقدرتها على إزالة الجسيمات التي يزيد حجمها عن ميكرون واحد. يؤثر اهتزاز هزاز الصخر الزيتي بشكل خاص على تكوين بنية الجسيمات في طين الحفر، مما يؤدي في النهاية إلى اختلاف في نتيجة الحفر. ويحدث ذلك غالباً بسبب وجود الاهتزاز، مما يُقلل من إجهاد القص لسائل الحفر. بغض النظر عن سائل الحفر البوليمري، الذي لا يتأثر بوجود الاهتزاز.

العامل الأساسي - لزوجة سائل الحفر

وفقًا لنتائج دراسة عامة استندت إلى تأثير اللزوجة اللدنة وقيم العائد الفعلي التي توضح سعة هزاز الصخر الزيتي، فإن اللزوجة اللدنة لأي طين حفر يتدفق عبر الغربال والكعكة لها تأثير معين على السعة. في المقابل، فإن قيمة العائد ليس لها تأثير يُذكر على أداء هزاز الصخر الزيتيمن المتوقع أيضًا أن تؤدي زيادة اللزوجة اللدنة وقيمة إنتاج سائل الحفر في النهاية إلى زيادة مساحة الغربال المطلوبة في الهزاز للحصول على النتيجة المرجوة. ومع ذلك، يمكن تحسين سعة هزاز الصخر الزيتي بزيادة مساحة الغربال، والتسارع، وزاوية الهزاز، وتقليل اللزوجة اللدنة.

محركات هزازات الصخر الزيتي، بما في ذلك عوامل السطح

شركة موثوقة لتوريد شاشات الهزاز

هزازات الصخر الزيتي صُممت هزازات الصخر الزيتي مع مراعاة عدة عوامل، ومن أهم المعايير المستخدمة في تصميمها تركيب أو وضع محركات الاهتزاز عليها. يعتقد بعض المصنّعين أن وضع هزاز بدقة على دعامة الهزاز يُغني عن إمالة الهزاز للأسفل لتحقيق معدل كتلة المواد الصلبة المطلوب على الشاشة. مع ذلك، تجدر الإشارة إلى أن إمالة الشاشة للأسفل ستُقلل من معدل تدفق طين الحفر، وستزيد من نسبة رطوبة الجسيمات، مما قد يُؤدي إلى خروجها من قناة هزاز الصخر الزيتي. ويُعتبر كلا الأمرين غير مرغوب فيهما.

أثبتت تجارب بورتر على الشاشة الكهرومغناطيسية المهتزة أن رفع التردد يزيد السعة، بينما ينقصها خفض السعة. ساهم هذا الاكتشاف في وضع نظام مثالي لظروف التشغيل. بعد الوصول إلى النقطة المثلى، ينخفض معدل التدفق في النهاية. ومع ذلك، وُجد أن الزاوية الأكثر فعالية للميلان هي 33 درجة.

يُعدّ التردد أحد أهم العوامل المؤثرة على أداء الشاشة. ومع ذلك، فإنّه يتناقض تمامًا مع بعض الدراسات التي وجدت عكس ذلك تمامًا. يتغير التردد باختلاف حجم البث.

بالنسبة لأي تغذية بحجم جسيمات قريب من الفتحة، فإن العلاقة بين التردد وحجم الجسيمات تُظهر أن التردد من أكثر المعايير فائدة. ومع ذلك، وجدت دراسات أخرى أن فعالية الفرز تنخفض إلى حد ما بزيادة وتيرة الفرز.

زاوية السطح عامل مهم آخر في تحديد مساحة الشبكة الفعالة. زيادة زاوية السطح تؤدي إلى زيادة مساحة الشبكة وزيادة عدد نقاط التلامس الفعالة لكل وحدة من طول الغربال. كما تساعد زاوية السطح على زيادة تدفق الجسيمات. مع ذلك، يرى العديد من الباحثين أن الزاوية التي تزيد عن 15 درجة قد تقلل من كفاءة العملية.

قوة التسارع

نظرًا لأن زاوية السطح تزيد من مساحة الشبكة القابلة للاستخدام وعدد جهات الاتصال القابلة للقياس لكل وحدة من طول الشاشة عندما يتم رفع زاوية السطح إلى حد معين، فمن المحتمل أن يكون لهذا تأثير معين على قوة الجاذبية.

تُزاد زاوية سطح السفينة عمدًا لضمان تدفق الجسيمات بسلاسة. ومع ذلك، يرى الباحثون أن زيادة زاوية السطح عن 15 درجة تُقلل من كفاءة الطريقة.

وفقًا لنتائج هزاز الصخر الزيتي، فقد عمل بتسارع 4 جي بترددين مختلفين 20 هرتز و60 هرتز. ومع ذلك، ليس للتردد أي تأثير يُذكر على سعة السائل. هزاز الصخر الزيتيثبت خلال البحث أن معدل التدفق أقل قليلاً عند تردد 60 هرتز مقارنةً بتردد 20 هرتز. ووجد الباحثون أن شاشات شبكية مقاس 100×100 مزودة بثلاثة سوائل حفر مختلفة تأثرت بشكل كبير بسبب تسارع وسعة هزاز الصخر الزيتي.

أُفيد بأن الشاشات ذات الموصلية العالية حققت أداءً ممتازًا مقارنةً بشاشات أخرى مماثلة. ومع ذلك، فإن طريقة التنويم المغناطيسي المستخدمة للتحسين تعتمد بشكل كبير على نفاذية الشاشة وسمكها، وليس فقط على حجمها.

ومع ذلك، يُقال إن سعة هزاز الصخر الزيتي تزداد بزيادة قوة الجاذبية. تؤثر الجاذبية بشكل كبير على معدل التطور، وتميل سعة هزاز الصخر الزيتي إلى الزيادة بسرعة. عند مستوى معين من قوة الجاذبية، لا يؤثر التسارع على فعالية عمل هزاز الصخر الزيتي بعد الوصول إلى نقطة محددة.

تلخيص ذلك

هناك عوامل متعددة تؤثر على أداء هزاز الصخر الزيتي، ومعظمها بالغ الأهمية. يجب مراقبة هذه العوامل لضمان تشغيل هزاز الصخر الزيتي بسلاسة وفعالية. مع ذلك، نأمل أن تكون قد اكتسبت فهمًا أعمق للعوامل المؤثرة على أداء هزاز الصخر الزيتي من خلال هذه المقالة.