How does the Drilling Fixed Control System cope with the complex operating environment in extreme cold and mobile scenarios?

El sistema de control de sólidos, también conocido como sistema de control de sólidos, controla y separa los sólidos del fluido de perforación petrolera, por lo que también se conoce como sistema de purificación de lodos. Su función principal es separar y tratar partículas sólidas, como fragmentos de roca y sedimentos, en el fluido de perforación, para mantener su rendimiento y lograr su almacenamiento y reciclaje. El sistema de control de sólidos es un componente indispensable e importante de la perforación moderna. Garantiza la circulación normal y el rendimiento estable del lodo durante el proceso de perforación. El sistema consta principalmente de tanque de lodo, criba vibratoria, desgasificador de vacío, desarenador y limpiador, agitador, centrífuga, pistola de lodo, tolva de mezcla y pesaje, bomba de arena, bomba de llenado y equipo de control de sólidos en todos los niveles.

Detalles del flujo de trabajo

Cuando el fluido de perforación regresa del cabezal del pozo, ingresa primero a la criba vibratoria. Bajo la vibración de alta frecuencia de la criba vibratoria, las partículas grandes de los recortes de perforación se separan rápidamente y se descargan del sistema a través de un canal especial. El fluido de perforación, inicialmente purificado por la criba vibratoria, fluye luego al limpiador de desarenado y deslodado. Aquí, las partículas más pequeñas se separan por fuerza centrífuga y gravedad hacia un dispositivo de recolección en el fondo, mientras que el lodo limpiador continúa fluyendo hacia arriba. La pulpa luego ingresa al desgasificador de vacío, donde los gases mezclados escapan rápidamente en un entorno de vacío y se bombean fuera del sistema. El lodo desgasificado ingresa a la centrífuga de lodos, que gira a alta velocidad para separar las pequeñas partículas sólidas del lodo, dando como resultado un fluido de perforación más puro. Durante todo el proceso, el agitador está siempre en funcionamiento para garantizar la uniformidad y fluidez del lodo. Después de la purificación de cinco etapas, el rendimiento del fluido de perforación mejora enormemente y puede volver a transportarse a la cabeza del pozo para participar en una nueva ronda de operaciones de perforación, logrando así el reciclaje del fluido de perforación.

二.Características principales

1. El sistema de control sólido es adecuado para el transporte por carretera, ferrocarril y autónomo, y cumple con los requisitos de traslado y desmantelamiento convenientes en el sitio del pozo.

2. El cuerpo del tanque adopta un tablero corrugado en forma de V, buen acero en general, apariencia hermosa.

3. La parte inferior del tanque adopta una estructura inclinada, lo que hace que la descarga de arena sea rápida y limpia.

4. El tanque está equipado con una tubería de lodo de presión media y una tubería de agua limpia.

5. El tanque está equipado con una tubería de calefacción según el entorno del sitio para garantizar un funcionamiento normal en la temporada de frío.

6. Los tanques están conectados mediante neumáticos de aire by-non, tubos de acero de vidrio, acero by-non, acero sin costura, etc., que son fáciles de instalar y desmontar, y tienen buena expansión y contracción.

7. Se elige la puerta de limpieza de arena tipo barra de presión o tipo válvula de mariposa, que es conveniente y flexible para abrir.

Diseño resistente al frío de sistemas de control sólido para plataformas de perforación criogénicas

En el campo de la exploración y desarrollo de petróleo y gas, con el crecimiento de la demanda energética mundial, cada vez más operaciones de perforación se expanden a zonas de baja temperatura, como las regiones polares y las latitudes altas. Este entorno presenta numerosos desafíos para las operaciones de perforación. En primer lugar, es importante saber que, en entornos de baja temperatura, la viscosidad del fluido de perforación aumenta considerablemente y su fluidez se reduce. Esto no solo afecta la circulación del fluido en el pozo y reduce la capacidad de transporte de roca, sino que también puede generar una mayor presión de bombeo, aumentar la carga del equipo e incluso provocar fallas. Al mismo tiempo, las bajas temperaturas pueden reducir el rendimiento de algunos aditivos del fluido de perforación, lo que afecta su efecto estabilizador en la formación y su efecto lubricante en las herramientas de perforación. Las bajas temperaturas alteran las propiedades físicas de los materiales metálicos, como la reducción de la tenacidad y el aumento de la fragilidad, lo que facilita la rotura de piezas estructurales del equipo, tuberías, etc. Además, las bajas temperaturas también afectan el rendimiento de sellado del equipo, lo que provoca fugas del fluido de perforación. En algunos equipos que dependen de accionamiento hidráulico, las bajas temperaturas pueden provocar un aumento de la viscosidad del aceite hidráulico, una menor fluidez y, como resultado, un funcionamiento lento o incluso un funcionamiento deficiente del equipo. El sistema de control de sólidos para plataformas de perforación de baja temperatura está diseñado para garantizar una separación eficiente de las fases sólidas y un rendimiento estable del lodo a baja temperatura mediante la sinergia de múltiples módulos. Además, se han implementado medidas especiales para adaptarse al entorno de baja temperatura y garantizar el funcionamiento normal del sistema en estas condiciones.

Principales características del sistema de control de sólidos de la plataforma de perforación criogénica en términos de diseño y producción.

1. Se utilizan materiales de aislamiento térmico para recubrir los tanques, tuberías, etc. del equipo, a fin de reducir la disipación de calor, e instalar dispositivos de calentamiento, como serpentines de vapor y resistencias eléctricas, dentro de los tanques para evitar la congelación de los fluidos de perforación. El sistema también está equipado con una caseta de conservación del calor, y la temperatura interna no debe ser inferior a 10 °C.

2. Los componentes clave están hechos de materiales de baja temperatura, utilizando sellos resistentes al frío y lubricantes de baja temperatura, que pueden funcionar normalmente a bajas temperaturas, y todos los componentes pueden garantizar un funcionamiento normal a bajas temperaturas de -50 ℃;

3. El diseño redundante de componentes clave reduce el tiempo de inactividad por mantenimiento a bajas temperaturas.

Ventajas convenientes de los sistemas de control de sólidos en suspensión montados en remolque

El sistema de control de fase sólida de lodo montado en remolque es un dispositivo móvil para el manejo de lodo de perforación. Su principal característica es su gran practicidad y flexibilidad. Adopta un diseño de remolque, montado sobre un bastidor especial que se puede mover fácilmente con un tractor. Este diseño permite al FCS responder rápidamente a las necesidades de diferentes pozos y completar el traslado e instalación de equipos en poco tiempo, lo que ahorra considerablemente tiempo y mano de obra. En comparación con el sistema de cementación fijo tradicional, el sistema de cementación de lodo montado en remolque elimina la necesidad de infraestructura compleja, así como la instalación y depuración de equipos en cada pozo, lo que mejora significativamente la eficiencia operativa.

El sistema de cementación de lodo montado en remolque es especialmente adecuado para proyectos de perforación que requieren cambios frecuentes de ubicación operativa, como la exploración y el desarrollo de pequeños yacimientos petrolíferos y las operaciones de perforación descentralizadas en estudios geológicos. En estos casos, los pozos suelen estar dispersos y no fijos. El sistema de cementación de lodo montado en remolque se adapta fácilmente a estas características operativas, se desplaza rápidamente de un pozo a otro y logra un despliegue rápido y una operación eficiente.

Ventajas del sistema de control de sólidos de lodo tipo remolque

1.Alta eficiencia:El sistema de control de sólidos de lodo montado en remolque integra diversos equipos avanzados de control de sólidos, que permiten la separación y el procesamiento de lodos en múltiples etapas y con alta eficiencia. Desde grandes escombros de roca hasta diminutas partículas coloidales, todo puede eliminarse eficazmente con el equipo correspondiente, mejorando significativamente la eficacia de la purificación del lodo. En comparación con los métodos tradicionales de tratamiento de lodos, como la sedimentación simple, el sistema de control de sólidos de lodo montado en remolque permite lograr un mayor grado de purificación del lodo en menos tiempo, lo que mejora considerablemente la tasa de reciclaje del lodo y reduce la cantidad de lodo nuevo preparado, mejorando así la eficiencia de las operaciones de perforación.

2. Fuerte movilidad:El diseño del remolque es una ventaja significativa del sistema. Todo el sistema de cementación está montado en un remolque, que puede trasladarse fácilmente a diferentes sitios de trabajo mediante un tractor. Esto lo hace especialmente adecuado para proyectos de perforación que requieren cambios frecuentes de sitio de trabajo, como la perforación de campo en estudios geológicos, trabajos de desplazamiento horizontal direccional en diferentes secciones, etc. En comparación con los equipos fijos de manejo de lodo, el sistema de control de sólidos de lodo montado en remolque elimina la necesidad de una compleja instalación y puesta en marcha de equipos en cada sitio de trabajo, lo que reduce considerablemente el tiempo de preparación del proyecto y mejora la flexibilidad y la economía de uso del equipo.

3.Buena protección del medio ambiente: Ante las cada vez más estrictas exigencias de protección ambiental actuales, el sistema de control de sólidos de lodo montado en remolque ofrece un rendimiento excepcional. Al separar y tratar eficazmente las partículas sólidas del lodo, reduce la cantidad de lodo residual producido y el riesgo de contaminación del suelo, el agua y otros entornos. El lodo purificado puede reciclarse, lo que reduce el consumo de nuevos materiales y se ajusta al concepto de desarrollo sostenible. Al mismo tiempo, los residuos sólidos generados durante la operación del sistema pueden recolectarse y tratarse de forma centralizada, reduciendo aún más el impacto ambiental. Por ejemplo, en operaciones de perforación en zonas ecológicamente frágiles, la aplicación del sistema de control de sólidos de lodo montado en remolque puede proteger eficazmente el entorno ecológico local y evitar daños ecológicos causados por una descarga inadecuada de lodo.

4.Amplia adaptabilidad:El sistema de control de sólidos de lodo montado en remolque se adapta a diferentes tipos de operaciones de perforación y propiedades del lodo. Ya sea en operaciones de perforación de petróleo y gas, perforación de exploración geológica, trabajos de pilotaje, desplazamiento horizontal direccional, etc., el sistema se puede configurar y ajustar razonablemente según las condiciones de trabajo específicas y las características del lodo. Para lodos con diferentes densidades, viscosidades y contenidos de fase sólida, se pueden lograr buenos resultados de tratamiento seleccionando el equipo de control de sólidos adecuado y ajustando sus parámetros. Por ejemplo, al trabajar con lodos de alta viscosidad, se puede asegurar una separación efectiva del lodo aumentando la potencia del mezclador y ajustando la velocidad de rotación de la centrífuga; al trabajar con lodos con gran cantidad de partículas de arena, se puede seleccionar un desarenador de mayor especificación y aumentar su presión de trabajo según corresponda para mejorar la eficiencia del desarenador.

5. Alta rentabilidad:Si bien la inversión inicial del sistema de control de sólidos de lodo tipo remolque es relativamente alta, presenta una rentabilidad significativa a largo plazo. Al aumentar la tasa de reciclaje de lodo, se reduce el costo de adquisición de nuevos materiales; la eficiente capacidad de procesamiento acorta el tiempo de perforación y reduce los costos de mano de obra y de alquiler de equipos; al mismo tiempo, al reducir el riesgo de contaminación ambiental, se evitan las altas multas y los costos de tratamiento que podrían generarse como resultado de la contaminación ambiental. Además, el alto grado de automatización del sistema reduce la cantidad de operaciones manuales, disminuye las fallas de los equipos y los costos de mantenimiento causados por factores humanos, y mejora la vida útil y la estabilidad operativa de los equipos, mejorando aún más la rentabilidad general.

Con el continuo desarrollo de la tecnología de perforación y la creciente complejidad del entorno operativo, el sistema de cementación también enfrenta numerosos desafíos. En entornos especiales, el rendimiento y la confiabilidad del sistema de cementación son más exigentes; al enfrentarse a diferentes tipos de fluidos de perforación y condiciones de formación, el sistema de cementación debe ser más adaptable y específico.