Why Vertical Cuttings Dryer is the Right Hand for Oil Drilling Waste Disposal

En las operaciones de perforación de petróleo y gas, se genera una gran cantidad de residuos de perforación, de los cuales las astillas de roca, uno de sus principales componentes, pueden causar una grave contaminación ambiental si no se gestionan adecuadamente. Ante las crecientes exigencias ambientales, la industria necesita urgentemente equipos eficientes y respetuosos con el medio ambiente para el tratamiento de astillas de roca. Como equipo avanzado de separación sólido-líquido, el secador vertical de recortes desempeña un papel fundamental en el tratamiento de astillas de roca.

一.Principio de funcionamiento

El trabajo de secador de recortes verticales se basa en el principio de separación centrífuga. El equipo se compone principalmente de tambor, transportador de tornillo, dispositivo de accionamiento y otros componentes. Cuando las virutas de roca de perforación entran en el tambor a través del puerto de alimentación, el tambor gira a alta velocidad impulsado por el dispositivo de accionamiento, generando una fuerte fuerza centrífuga. Bajo la acción de la fuerza centrífuga, la fase líquida (por ejemplo, fluido de perforación) en las virutas de roca es arrojada a la pared del tambor debido a su baja densidad y descargada a través de la pantalla o agujero abierto en la pared del tambor, mientras que las virutas de roca de fase sólida se retienen dentro del tambor debido a su gran densidad. El transportador de tornillo y el tambor giran en la misma dirección con diferentes velocidades de rotación, transportando las virutas de roca separadas de un extremo del tambor al otro extremo y descargándolas fuera de la máquina a través del puerto de descarga, realizando así la separación sólido-líquido y el tratamiento de secado de las virutas de roca.

Tomando como ejemplo el modelo común, la velocidad de su tambor puede alcanzar las 900 RPM, lo que genera un factor de separación de hasta 400 G - 420 G. Esto permite separar eficientemente el fluido de perforación adherido a la superficie de las astillas de roca y mejora considerablemente su eficiencia de secado. Esta potente fuerza centrífuga supera las limitaciones de los métodos tradicionales de separación por sedimentación gravitacional y logra una buena separación de partículas finas de recortes de roca y fluidos de perforación viscosos.

Características del diseño estructural

Tambor: El tambor es la parte central del secador de recortes vertical, que generalmente está hecho de material de aleación de alta resistencia.

La pared del tambor está distribuida con pantallas o aberturas bien diseñadas, y los materiales de las pantallas son en su mayoría acero inoxidable con una fuerte resistencia a la corrosión, lo que garantiza que en la operación de alta carga a largo plazo, no solo puede garantizar un efecto de separación sólido-líquido eficiente, sino que también resiste la abrasión de las astillas de roca y la erosión del fluido de perforación, a fin de prolongar la vida útil del equipo.

Transportador de tornillo: El transportador de tornillo se encarga de extraer los fragmentos de roca separados del tambor. Sus cuchillas suelen estar recubiertas de carburo de tungsteno o de carburo de tungsteno, como las cuchillas intercambiables de carburo de tungsteno, lo que mejora considerablemente su resistencia al desgaste y reduce eficazmente la abrasión causada por la fricción de los recortes de roca, garantizando así el funcionamiento estable del equipo y reduciendo la frecuencia de mantenimiento.

Unidad de accionamiento: La unidad de accionamiento proporciona potencia al tambor y al transportador de tornillo, y generalmente utiliza motores de alto rendimiento y sistemas de transmisión avanzados. El motor suele estar equipado con un sistema de refrigeración de aceite independiente y un sistema de refrigeración de tanque de aceite de grado científico, que permite un funcionamiento estable en entornos de trabajo con altas temperaturas y cargas, garantizando que la velocidad de rotación y el par del equipo satisfagan las necesidades del procesamiento de virutas de roca en diferentes condiciones de trabajo. Por ejemplo, algunos equipos están equipados con motores que pueden funcionar de forma estable y continua en entornos hostiles, como zonas desérticas con altas temperaturas ambientales o plataformas de perforación marinas, para garantizar su funcionamiento eficiente.

Diseño de mantenimiento: Los secadores verticales de recortes están diseñados para facilitar su mantenimiento. Por ejemplo, la parte superior del equipo permite al operador acceder al interior y reemplazar las piezas de desgaste. Al reemplazar la correa, la operación se realiza fácilmente sin desmontar el conjunto de engranajes, lo que reduce considerablemente el tiempo de mantenimiento y mejora la eficiencia del equipo. Además, diseños como las cuchillas intercambiables de carburo de tungsteno no solo reducen la tasa de fallos de los componentes principales, sino que también reducen los costos de mantenimiento al facilitar su operación cuando se requiere un reemplazo.

Ventajas de rendimiento

1. Separación sólido-líquido eficiente: Gracias a su alta velocidad de rotación y a su potente fuerza centrífuga, el secador vertical de recortes logra una eficiente separación sólido-líquido, reduciendo significativamente el contenido líquido de los recortes de perforación. El contenido de aceite de las lascas tratadas generalmente se puede controlar por debajo de 5%, e incluso algunos equipos avanzados pueden reducirlo por debajo de 3%, lo que reduce eficazmente la dificultad y el coste del tratamiento posterior. Esta eficiente separación sólido-líquido permite reciclar una gran cantidad de fluido de perforación.

2. Alta capacidad de procesamiento: El equipo cuenta con un dispositivo de alimentación continua de gran capacidad, lo que permite satisfacer plenamente las necesidades de las operaciones de perforación. Un secador vertical de recortes común tiene una capacidad de procesamiento de 30 a 50 toneladas por hora, adaptable a diferentes tamaños de sitios de perforación. En plataformas de perforación de gran tamaño, varios secadores verticales de recortes que trabajan en conjunto pueden procesar rápidamente grandes cantidades de virutas de roca, garantizando una perforación fluida sin afectar el progreso de la producción debido a la acumulación de virutas.

3. Buena adaptabilidad: El secador vertical de recortes puede procesar eficazmente diversos tipos de fluidos de perforación, como fluidos a base de agua, petróleo y sintéticos. Ya sea en yacimientos petrolíferos terrestres o plataformas de perforación offshore, tanto en operaciones de perforación convencionales como en operaciones especiales de perforación en condiciones geológicas complejas, ofrece un rendimiento estable. Por ejemplo, en la perforación en aguas profundas, debido a la naturaleza corrosiva del agua de mar y la complejidad del entorno operativo, se requiere una adaptabilidad extremadamente alta del secador vertical de recortes. El equipo puede funcionar con normalidad en este entorno hostil gracias a la selección especial de materiales y diseño estructural que garantiza el tratamiento eficaz de las astillas de roca.

4. Beneficios ambientales notables: gracias a la eficiente separación sólido-líquido, el secador vertical de recortes reduce la emisión de residuos de perforación y el riesgo de contaminación ambiental. El fluido de perforación recuperado puede reutilizarse en el sistema de lodo circulante, lo que permite un uso eficiente de los recursos.

Escenario de aplicación

Perforación petrolera terrestre: En la operación de perforación de yacimientos petrolíferos terrestres, secador de recortes verticales Se utiliza ampliamente en diversos sitios de perforación. Ya sea perforación convencional en llanuras o en terrenos montañosos, desérticos u otros terrenos complejos, puede procesar eficazmente las astillas de roca generadas. Por ejemplo, en un yacimiento petrolífero desértico al oeste de China, el secador vertical de recortes funciona de forma estable en condiciones adversas de altas temperaturas y viento arenoso, procesando eficientemente las astillas de roca de perforación, lo que contribuye significativamente al desarrollo del yacimiento.

Plataformas de perforación petrolera marina: Estas plataformas tienen un espacio limitado y requisitos ambientales extremadamente estrictos. El secador vertical de recortes es relativamente pequeño y cuenta con una gran capacidad de procesamiento, lo que permite procesar fragmentos de roca eficientemente en espacios reducidos. Además, su excelente sellado y su diseño resistente a la corrosión lo hacen compatible con las duras condiciones de humedad y alta salinidad del mar. Por ejemplo, en la plataforma de perforación marina en el Mar de China Meridional, el secador vertical de recortes separa y recicla el fluido de perforación en los fragmentos de roca, lo que reduce el vertido de residuos al mar y protege el medio ambiente marino.

Extracción de gas de esquisto y otras energías no convencionales: Durante la extracción de gas de esquisto y otras energías no convencionales, las operaciones de perforación producen una gran cantidad de fragmentos de roca. El secador vertical de recortes puede procesar eficazmente estos fragmentos, recuperar valiosos recursos de fluido de perforación y reducir el costo de la minería. Por ejemplo, en la perforación horizontal de pozos para la extracción de gas de esquisto, debido al largo ciclo de perforación y la gran producción de fragmentos de roca, la eficiente capacidad de procesamiento y la estabilidad del secador vertical de recortes han quedado plenamente demostradas.

Centro de tratamiento de residuos de perforación: Algunas regiones han establecido centros especiales para el tratamiento de residuos de perforación que centralizan el uso de secadores verticales de recortes. Estos centros reciben virutas de roca de múltiples sitios de perforación cercanos y, mediante un tratamiento a gran escala, mejoran la eficiencia del tratamiento de virutas de roca y reducen el costo. Al mismo tiempo, los centros de tratamiento pueden distribuir y reutilizar uniformemente los fluidos de perforación recuperados, optimizando así la asignación de recursos.

Como equipo clave para el tratamiento de residuos de perforación petrolera, el secador vertical de recortes desempeña un papel importante en la industria del petróleo y el gas gracias a su alta eficiencia en la separación sólido-líquido, su buena adaptabilidad y sus importantes beneficios ambientales. Gracias a la continua innovación y desarrollo tecnológico, secador de recortes verticales Mostrará un rendimiento más potente en futuras operaciones de perforación, lo que contribuirá firmemente al desarrollo sostenible de la industria. Ya sea perforación terrestre o marítima, extracción de energía convencional o no convencional, el secador vertical de recortes se convertirá en un potente aliado para garantizar operaciones de perforación eficientes y respetuosas con el medio ambiente.