what equipments are in a solids control system？

Nas operações de perfuração de petróleo e gás, os equipamentos de controle de sólidos desempenham um papel crucial. Eles podem remover eficazmente partículas sólidas dos fluidos de perfuração, manter o desempenho estável dos fluidos de perfuração, melhorar a eficiência da perfuração, reduzir os custos de perfuração e garantir a segurança das operações. Neste artigo, discutiremos os conhecimentos relevantes sobre o sistema de controle de sólidos para ajudar os leitores a compreender completamente este importante equipamento de perfuração.

 Visão geral do sistema de cimentação

Definição e Função

Sistema de controle sólido, conhecido como sistema de controle sólido (Solid Control), é um conjunto de equipamentos utilizados para lidar com partículas sólidas presentes no fluido de perfuração. Suas principais funções incluem:

1. remoção de partículas sólidas, como lascas de rocha, lama e areia, dos fluidos de perfuração e melhoria da limpeza dos fluidos de perfuração.
2. manter o desempenho estável do fluido de perfuração, como densidade, viscosidade, perda de água, etc.
3. Reduza o consumo de fluido de perfuração e diminua os custos de perfuração.
4. proteger o equipamento de perfuração e prolongar a vida útil do equipamento.

Componentes

O sistema de controle sólido geralmente consiste nas seguintes partes principais:

1. peneira vibratória: é a primeira linha de defesa do sistema de controle de sólidos e é usada para separar as partículas maiores de cavacos de rocha.
2. desareador e dessiltador: para remover ainda mais partículas finas de areia e lama do fluido de perfuração.
3. centrífugas: capazes de separar partículas sólidas mais finas e materiais coloidais do fluido de perfuração.
4. agitadores e misturadores: garantem que o fluido de perfuração seja misturado uniformemente no sistema e evitam a sedimentação de partículas sólidas.
5. tanques de lama: para armazenar e circular fluidos de perfuração.
6. sistema de controle: controle e monitoramento automatizado de cada equipamento do sistema de controle de sólidos.

Introdução detalhada do equipamento do sistema de controle de sólidos

Peneira vibratória

1. princípio de funcionamento

A peneira vibratória gera vibração de alta frequência por meio da força de excitação produzida pelo motor vibratório, de modo que a malha da peneira gera vibração de alta frequência. Quando o fluido de perfuração flui pela peneira, as partículas sólidas são retidas pela peneira, enquanto o fluido de perfuração limpo flui para o próximo equipamento de processamento através da peneira.

2. Tipos e características

(1) Peneira vibratória linear: com estrutura simples e grande capacidade de processamento, é adequada para processar cavacos de rocha com partículas grandes.

(2) Peneira vibratória elíptica: com melhor efeito de peneiramento e maior capacidade de processamento, é adequada para processar cavacos de rocha de vários tamanhos de partículas.

(3) Peneira vibratória de alta frequência: com alta frequência de vibração, pode separar efetivamente os fragmentos de rocha com partículas finas.

3. Parâmetros principais

(1) Área da tela: determina a capacidade de processamento da tela vibratória.

(2) Frequência e amplitude de vibração: afetam o efeito de triagem e a capacidade de processamento.

(3) Potência do motor: determina a estabilidade e confiabilidade da operação da peneira vibratória.

Desander e desilter

1 princípio de funcionamento

O desareador e o removedor de lama utilizam a força centrífuga para separar partículas finas de areia e lama do fluido de perfuração. O fluido de perfuração gera força centrífuga no ciclone rotativo de alta velocidade, e as partículas sólidas são lançadas contra a parede do recipiente sob a ação da força centrífuga, deslizando ao longo da parede para serem descarregadas pela porta de fluxo inferior, enquanto o fluido de perfuração limpo flui para fora pela porta de transbordamento.

2. Tipos e características

(1) Desareador: usado principalmente para remover partículas grossas de areia em fluido de perfuração, com grande capacidade de processamento.

(2) Removedor de lama: É usado para remover partículas finas de areia e lama no fluido de perfuração, com capacidade de processamento relativamente pequena.

3. Parâmetros Principais

(1) Capacidade de processamento: depende do diâmetro e do número de ciclones e da vazão do fluido de perfuração.

(2) Tamanho de partícula de separação: indica o menor tamanho de partícula que pode ser separado pelo removedor de areia e pelo removedor de lama.

(3) Perda de pressão: reflete a energia consumo do equipamento durante a operação.

 Centrífuga

1. Princípio de operação

A centrífuga separa partículas sólidas e substâncias coloidais no fluido de perfuração por meio da força centrífuga gerada pela rotação em alta velocidade. O fluido de perfuração gira em alta velocidade no tambor da centrífuga, e as partículas sólidas são lançadas contra a parede do tambor sob a ação da força centrífuga e, em seguida, descarregadas da centrífuga sob a ação do transportador helicoidal, enquanto o fluido de perfuração limpo flui para fora pela porta de transbordamento.

2. Tipos e características

(1) Centrífuga de descarga de parafuso horizontal: estrutura compacta, grande capacidade de processamento, adequada para processar partículas sólidas de vários tamanhos de partículas.

(2) Centrífuga de descarga de parafuso vertical: ocupa pouco espaço, é fácil de instalar e é adequada para lidar com pequenas taxas de fluxo de fluido de perfuração.

3. Parâmetros principais

(1) Velocidade do tambor: determina o efeito de separação e a capacidade de processamento da centrífuga.

(2) Fator de separação: indica a relação entre a força centrífuga gerada pela centrífuga e a gravidade, que é um índice importante para medir o desempenho da centrífuga.

(3) Capacidade de processamento: depende do tamanho do tambor, da velocidade de rotação e da natureza do fluido de perfuração da centrífuga.

 Agitador e misturador

1. Princípio de funcionamento

O agitador e o misturador produzem um forte efeito de agitação e mistura do fluido de perfuração no tanque de lama por meio de pás ou impulsores rotativos. Isso evita a sedimentação de partículas sólidas e garante a uniformidade e a estabilidade do fluido de perfuração.

2. Tipos e características

(1) Agitador mecânico: estrutura simples, operação confiável, aplicável a tanques de lama de vários tamanhos.

(2) Misturador pneumático: usa ar comprimido como fonte de energia, à prova de explosão, sem poluição e outras vantagens.

(3) Misturador: geralmente usado em conjunto com o agitador, ele pode misturar vários aditivos no fluido de perfuração de forma mais rápida e uniforme.

3. Parâmetros principais

(1) Potência de agitação: determina a força de agitação e a capacidade de processamento do agitador.

(2) Velocidade de rotação: afeta o efeito de agitação e a velocidade de mistura.

(3) Diâmetro do impulsor: está relacionado à potência de mistura e à capacidade de processamento.

 Tanque de chorume

1. Função e estrutura

Tanque de lama é o equipamento utilizado para armazenar e circular o fluido de perfuração no sistema de controle de sólidos. Geralmente, consiste no corpo do tanque, divisória, assento de montagem do agitador, tubos de entrada e saída, entre outras peças. O projeto estrutural do tanque de lama deve atender aos requisitos de armazenamento, agitação, circulação e descarga do fluido de perfuração.

2. Tipos e características

(1) Tanque de lama de aço: alta resistência, boa durabilidade, adequado para todos os tipos de ambientes de trabalho adversos.

(2) Tanque de lama de plástico reforçado com fibra de vidro (FRP): leve, resistente à corrosão, fácil de instalar, adequado para plataformas de perfuração offshore e outras ocasiões.

3. Parâmetros Principais

(1) Volume: determina a quantidade de fluido de perfuração que pode ser armazenado no tanque de lama.

(2) Pressão de trabalho: reflete a capacidade do tanque de lama durante a operação.

(3) Diâmetro do tubo de entrada e saída: afeta a vazão e a velocidade do fluido de perfuração.

 Sistema de controle

1. Papel e função

O sistema de controle é a parte central do sistema de controle de sólidos, realizando o controle e o monitoramento automatizados dos equipamentos do sistema de controle de sólidos para garantir a operação estável do sistema. O sistema de controle geralmente possui as seguintes funções:

(1) Controle de partida/parada do equipamento: realizar a operação remota de partida/parada do equipamento do sistema de controle sólido.

(2) Monitoramento e ajuste de parâmetros: monitoramento em tempo real dos parâmetros do sistema de controle de sólidos, como fluxo de fluido de perfuração, pressão, densidade, etc., e ajuste-os conforme necessário.

(3) Alarme e diagnóstico de falhas: quando o equipamento falha, o sistema de controle pode enviar sinais de alarme e realizar o diagnóstico de falhas a tempo, para que a equipe de manutenção possa remover a falha rapidamente.

2. Tipos e características

(1) Sistema de controle centralizado: todos os equipamentos do sistema de controle sólido são concentrados em uma sala de controle para controle, operação conveniente e gerenciamento centralizado.

(2) Sistema de controle distribuído: o sistema de controle é instalado em cada dispositivo de forma descentralizada, através da rede para comunicação e controle coordenado, com maior confiabilidade e flexibilidade.

 Seleção e configuração de equipamentos de sistema de controle sólido

 Princípios de seleção

1. selecionar equipamento adequado do sistema de controle sólido de acordo com o processo de perfuração e a natureza do fluido de perfuração.
2. considere fatores como capacidade de processamento, efeito de separação, confiabilidade e custo de manutenção do equipamento. 3. siga a padronização e as séries do equipamento.
3. seguir os princípios de padronização, serialização e generalização para facilitar a instalação, o comissionamento e a manutenção do equipamento.
4. combinar com a situação real do local de perfuração, como tamanho do local, fornecimento de energia, condições da água, etc., para escolher o tipo e a especificação apropriados do equipamento.

 Esquema de configuração

1. pequena equipe de perfuração: geralmente adota uma configuração simples de sistema de controle sólido, incluindo equipamentos básicos como peneira vibratória, desareador e removedor de lama.
2. equipe de perfuração de médio porte: pode ser configurada com um sistema de controle de sólidos mais completo, incluindo peneira vibratória, desarenador, removedor de lama, centrífuga, agitador e tanque de lama e outros equipamentos.
3. grande equipe de perfuração ou plataforma de perfuração offshore: é necessário configurar um sistema de controle de sólidos de alto desempenho, incluindo peneira vibratória multiestágio, desareador de alta eficiência, removedor de lama, centrífuga, sistema de controle automático e outros equipamentos avançados.

Manutenção e conservação de equipamentos de sistemas de controle de sólidos

 Manutenção diária

1. verifique regularmente o estado de operação do equipamento, como se a malha da peneira vibratória está quebrada ou não, se o ciclone do desareador e do dessiltador está bloqueado ou não, e se o tambor da centrífuga está desgastado ou não, etc.
2. mantenha o equipamento limpo e higiênico, limpe o óleo e outros resíduos na superfície do equipamento a tempo.
3. verifique a lubrificação do equipamento e adicione óleo lubrificante e graxa regularmente.
4. verificar o sistema elétrico do equipamento para garantir o funcionamento normal do equipamento elétrico.

 Manutenção regular

1. realizar manutenção e revisão regular e abrangente do equipamento de acordo com o manual de instruções do equipamento.
2. substituir as peças com desgaste acentuado, como a malha de peneira da peneira vibratória, o ciclone do desareador e do dessiltador e o transportador helicoidal da centrífuga.
3. realizar tratamento anticorrosivo no equipamento para prolongar sua vida útil.
4. calibrar e depurar o sistema de controle para garantir a precisão e a confiabilidade do sistema.

 Tendência de desenvolvimento de equipamentos para sistemas de controle sólido

Inteligente: com o desenvolvimento contínuo da tecnologia de automação e da tecnologia da informação, os equipamentos de controle de sólidos se tornarão cada vez mais inteligentes. O futuro sistema de controle de sólidos terá monitoramento automático, funções de controle, diagnóstico de falhas e manutenção remota, que pode realizar a operação autônoma e melhorar a eficiência e a segurança da perfuração. Alta eficiência: Para atender à crescente demanda por perfuração, os equipamentos do sistema de cimentação continuarão a melhorar a capacidade de processamento e o efeito de separação. A nova peneira vibratória, desareador, removedor de lama e centrífuga adotarão tecnologia e design estrutural mais avançados, que podem remover partículas sólidas no fluido de perfuração com mais rapidez e eficácia. Proteção ambiental: com a melhoria contínua da conscientização ambiental, os equipamentos do sistema de controle de sólidos prestarão mais atenção ao desempenho ambiental. O futuro sistema de controle de sólidos usará processos de tratamento e materiais mais ecológicos para reduzir a poluição do meio ambiente. Ao mesmo tempo, os equipamentos do sistema de controle de sólidos prestarão mais atenção à reciclagem de recursos e reduzirão os custos de perfuração.

 

Os equipamentos para sistemas de controle de sólidos são indispensáveis e importantes nas operações de perfuração de petróleo e gás. Através do conhecimento aprofundado dos equipamentos para sistemas de controle de sólidos, podemos selecionar, configurar, manter e utilizar esses equipamentos de forma mais eficiente, a fim de aprimorar a eficiência da perfuração, reduzir os custos e garantir a segurança das operações. Com o contínuo progresso tecnológico, os equipamentos para sistemas de cimentação continuarão a se desenvolver em direção à inteligência, alta eficiência e proteção ambiental, contribuindo cada vez mais para o desenvolvimento sustentável da indústria de petróleo e gás.