يُعد استخراج النفط الخام أو الغاز الطبيعي من الأرض مهمةً معقدةً وشاقةً تُرهق الآلات، إذ يتطلب حفر آلاف الأقدام من الصخور والتربة للوصول إلى مكمن النفط. ومع ذلك، يُعدّ جهاز هزاز الصخر الزيتي، الذي يُعدّ من أهمّ الآلات في قطاعي النفط والغاز الطبيعي، أساسيًا لأنه يُمكّن مديري الآبار من تنظيف وإعادة تدوير سائل الحفر، المعروف أيضًا باسم طين الحفر، وهو موردٌ مُكلفٌ وقيّم.
يُدخل سائل الحفر إلى البئر أثناء الحفر للحفاظ على برودة لقمة الحفر وتطبيق ضغط هيدروستاتيكي يمنع دخول سوائل التكوين. ويُستخدم هزاز الصخر الزيتي لنقل بقايا الحفر، وهو أمر بالغ الأهمية. وبتجاوز سائل الحفر عبر غربال هزاز لاستخراج البقايا منه، يسمح هزاز الصخر الزيتي بإعادة حقن السائل في المكمن وإعادة استخدامه. تُغني إعادة استخدام السائل الهيدروليكي عن التخلص منه، مما يوفر المال ويخفض تكاليف اللوائح التنظيمية والامتثال.
تُعدّ شاشات هزازات الصخر الزيتي جزءًا أساسيًا من آلات الحفر المستخدمة في صناعة النفط والغاز، وخاصةً في تطوير النفط والغاز الطبيعي، والتعدين، وتنظيف الفحم. ولأسباب مماثلة، تُستخدم هذه الشاشات الفولاذية أيضًا في صناعات مختلفة. تُعدّ شاشات هزازات الصخر الزيتي أجزاءً من آلات الحفر تُستخدم في العديد من الصناعات المختلفة، مثل التعدين، وتطوير النفط والغاز الطبيعي، ومناولة الفحم. تُعدّ هزازات الصخر الزيتي مكونات أساسية في آلات الحفر، فهي المرحلة الأولى من نظام إدارة المواد الصلبة في آلة الحفر، وتُستخدم لإزالة المواد الكثيفة من سائل الحفر. ولا يقتصر استخدامها على قطاع النفط والغاز فحسب، بل يشمل أيضًا قطاعي التعدين وتنظيف الفحم. يتضمن خزان هزازات الصخر الزيتي النموذجي قادوسًا، وسلة غربال، وهزازًا، ووحدة تغذية، وآلية توجيه السلة.
تختلف متطلبات غربال هزاز الصخر الزيتي باختلاف حجم الشبكة، ويتم تعديلها وفقًا لمعايير أرقام غربال API المختلفة. يمكن دمج غربال هزاز الصخر الزيتي مع إطارات مركبة، وإطارات فولاذية، وغربالات هرمية الشكل. شريط الخطاف شاشات العرض ذات التنسيق المسطح، والإطارات الأخرى.
إنها المرحلة الأولية لنظام إدارة المواد الصلبة في منصة الحفر، والتي تزيل الجزيئات الكبيرة (القطع) من السوائل ("الطين").
في صناعة النفط والغاز؟
التفاوت في الطاقة التي يولدها المحركان المهتزان على مثل هذا الجهاز البيضاوي تنتج هزازة الصخر الزيتي قوة غير متوازنة. يُمثل هذا النوع من الهزازات تحديًا أكبر من الهزازات ذات الحركة الخطية. كما أن سعره أعلى. بما أن الوصول إلى احتياطي النفط يتطلب حفر مئات الأقدام من التربة والصخور، فإن جمع النفط الخام أو الغاز الطبيعي من الأرض عملية شاقة وتُستنزف المعدات بسرعة. ومع ذلك، يُعدّ هزاز الصخر الزيتي قطعة أساسية من الآلات في قطاع النفط والغاز الطبيعي، إذ يُمكّن مديري الآبار من تنظيف طين الحفر، وهو مورد ثمين ومكلف. تُقلل إعادة استخدام سوائل الحفر من النفقات وتُلغي الحاجة إلى التخلص منها، مما يُقلل التكاليف المرتبطة بالتنظيم والتنفيذ.
إما أن يكون سياجًا سلكيًا يُحيط بالحقل، أو أن السياج السلكي مصنوع من شبكة من الأسلاك المعدنية الرفيعة. لمعرفة المزيد عن صناعة الشبكات السلكية، تُقدم شركة ميتالز نت صفائح شبكية سلكية من الفولاذ المقاوم للصدأ، مصممة ومُصنّعة بإتقان، للعديد من التطبيقات الصناعية، بما في ذلك المصافي، والمناخل، والمرشحات، والسلال، والفواصل.
لتلبية احتياجات عملائها، تُنتج شركة ميتال نت وتُصنّع شبكات سلكية ملحومة بأشكال وأبعاد وسماكات مُتنوعة. على سبيل المثال، تُعرف شبكة الأسلاك المعدنية المصنوعة من الفولاذ المجلفن أو الفولاذ المقاوم للصدأ أو أسلاك الفولاذ المطلية بمادة PVC باسم "الشبكة السلكية الملحومة". تُستخدم الشبكة المنسوجة بكثرة في قطاعات البتروكيماويات، والسيارات، والنفط والغاز، والطاقة، وتوريد المواد الغذائية.
شبكة سياج الشبك، والتي تُعرف أحيانًا باسم الشبكة السلكية، أو شبكة الشبك، أو سياج الدواجن، هي سلك فولاذي متين منسوج على شكل ماسة. بفضل تاريخها الطويل من الموثوقية والمتانة، تُعد شبكة سياج الشبك من أكثر أنواع الأسوار شيوعًا في العالم. فهي توفر خيارات عملية وبأسعار معقولة للتطبيقات الصناعية والمنزلية والتجارية.
شبكة التظليل متعددة الوظائف خيار شائع لمجموعة متنوعة من تطبيقات التظليل بفضل متانتها وخفة وزنها. وهي مصنوعة من البولي إيثيلين المعزز المقاوم للأشعة فوق البنفسجية. كما أن مادة التظليل نفاذة للسوائل، ومقاومة للتلف والتآكل والماء.
يجب مراعاة إجمالي تكاليف جهاز استخراج المواد الصلبة عند تحديد عمر الشاشة "المقبول". عند تحديد ما إذا كان إطالة عمر الشاشة مبررًا على حساب كفاءة إزالة المواد الصلبة، من الضروري مراعاة تكلفة ضمان الاستبدال وتكاليف تخفيف سائل الحفر والتخلص من النفايات.
لزيادة المتانة وعمر الخدمة، غالبًا ما تُلصق شاشات حقول النفط بلوحة معدنية مموجة وشبكة بلاستيكية. يؤدي ذلك إلى إغلاق بعض ممرات السوائل المحتملة. بالإضافة إلى ذلك، قد تُقلل بعض تصميمات الصفائح المعدنية الداعمة من مساحة الكشف الفعالة بما يصل إلى 40%. عند تقييم قدرات معالجة الطين لألواح شاشات الهزاز، يجب أيضًا مراعاة المساحة الخالية من العوائق والقابلة للاستخدام للترشيح، لأن الموصلية تحدد سرعة سائل الشاشة لكل وحدة مساحة.
منحنى % المقسم، أو منحنى فعالية الدرجة، هو طريقة قياسية لتوضيح مدى كفاءة غربال هزاز الصخر الزيتي (أو أي وحدة تحكم أخرى في الرواسب) من حيث الفصل. أُنشئ هذا المنحنى، الذي يُظهر % للمواد الصلبة المُزالة كدالة لحجم الجسيمات فقط، باستخدام عمليات رصد كاملة النطاق.
تؤثر مساحة الشاشة القابلة للاستخدام ودرجة توصيلها بشكل أساسي على قدرة لوحة الشاشة على التعامل مع السوائل. يشير مصطلح التوصيل إلى مدى سهولة مرور السوائل عبر منطقة معينة من قماش الفرز. وهو يُقارن بالنفاذية عند مراعاة أطوال اتجاه التدفق (عرض الشاشة). لذلك، تُنتج معدلات تدفق أعلى عبر الشاشة نتيجةً لارتفاع التوصيل.
بفضل عدم توافر المال والوقت اللازمين لإجراء اختبارات شاملة، ابتكرت شركة APR طريقةً لقياس فعالية الفصل النسبية لشاشات الهزاز. تربط هذه الطريقة بين التباين المكافئ للحجم في عرض فتحات الشاشات وأداء الفصل المقارن لها.
باستخدام تقنيات تحليل الصور الحاسوبية، تُقيّم فتحات الشاشة. ثم، لكل فتحة في الشاشة، يُرمز لحجم مستطيل الشكل، ناتج عن تحليل بحث الصور، بقطر كروي.
عند إسقاط الحجم التراكمي لهذه المواد الصلبة الأفلاطونية كدالة للقطر الكروي، يُنتج رسم بياني يُشبه إلى حد كبير منحنى أداء الدرجات القياسية. يُظهر هذا المنحنى "إمكانية فصل" الشاشة. تُستخدم عبارة "إمكانية" لأن كفاءة فصل الشاشة تُشير إليها، وليس حجم الثقوب فيها، بشكل مباشر.
ملحوظة: تعتمد كفاءة فصل الدرجات، كما تُقيّم على الهزاز، على معلمات الهزاز والبطانة. قد لا تتطابق هذه المعلمات دائمًا مع قيم الفصل الممكنة. على سبيل المثال، قد يؤدي حفر أقسام رملية نقية تُنتج حبيبات كروية في الغالب إلى قيمة فصل مستقبلية متشائمة لغربلة ذات فتحات مستطيلة. يفترض نهج تحليل الصور أن الشاشة قادرة على عرض مواد صلبة بجميع الأحجام والألوان. تُمثل جهود الفصل بفعالية كفاءة فصل الشاشة في المتوسط.
ينبغي اتباع الإرشادات التالية أثناء استخدام هزازة الصخر الزيتي:
يمكن استخدام عدة معايير لتحسين أداء الهزاز:
تتضمن أنظمة التحكم في المواد الصلبة ما يلي: هزازات الصخر الزيتيتُستخدم هزازات الصخر الزيتي بشكل أساسي في أعمال حفر النفط والغاز. تُستخدم هزازات الصخر الزيتي لفصل الجسيمات الكبيرة (البقايا) عن سائل الحفر (أو "الطين") كمرحلة أولى من نظام إدارة المواد الصلبة في عملية الحفر.
يؤثر اختيار مصفاة الهزاز بشكل كبير على أداء هزاز الصخر الزيتي بشكل عام. لذلك، من الضروري فهم العوامل المؤثرة على كفاءة المصفاة وكيفية اختيارها بعناية.