Хотя бурение сейчас стало дороже и требует больших глубин, операторы и подрядчики по всему миру вынуждены узнавать о преимуществах, стратегиях и инструментах, доступных для эффективного управления твердыми частицами в буровом растворе. Уровни концентрации твердых частиц можно правильно контролировать, используя центрифуги, очистители грязи, илоотделители, и виброситаВ этом докладе основное внимание будет уделено вопросам «почему» и «как» управлять шламом с помощью этой технологии, а не негативному влиянию шлама на сами пласты.
Оборудование для контроля твердых частиц
Для извлечения твердых частиц из ила различными способами может использоваться различное оборудование, известное под общим названием «оборудование для контроля частиц».
Когда буровой раствор проходит через вибросито, оно вибрирует, позволяя жидкости и мелким частицам проходить через сито. Это фильтрует использованный буровой раствор, удаляя до 80% частиц.
Буровой раствор может оставаться в отстойнике, что позволяет более крупным частицам опуститься на дно.
Для поддержания постоянной плотности бурового раствора вакуумный дегазатор извлекает газ, содержавшийся в буровом растворе.
Пескоотделители или илоотделители — два варианта использования гидроциклонов. Они преобразуют центробежную силу центробежного компрессора в давление, что позволяет отделять взвешенные частицы бурового раствора от жидкости.
Барит извлекается для повторного использования с помощью грязеочистителей. Они состоят из илоотделителя, установленного на тонкозернистом вибросите и высокоэнергетического вибрационного экрана.
Декантерные центрифуги используют центробежную силу для отделения более легких компонентов жидкости от более тяжелых частиц. Конвейер двухшнекового типа, который вращается в том же направлении, что и конический контейнер, но с немного меньшей скоростью, образует конический контейнер.
Оборудование, используемое для очистки от примесей и захваченного газа из отработанного бурового раствора, известно как оборудование для контроля твердых частиц в установке бурового раствора. Процедура использует такие аппараты, как:
Углеродный след, связанный с транспортировкой и управлением отработанным буровым раствором, сокращается благодаря надежному управлению. Это также значительно снижает стоимость проекта, позволяя очищать и перерабатывать отработанный буровой раствор для дополнительного бурения.
Буровой шлам выносится на поверхность циркулирующим буровым раствором во время буровых работ. В системе управления моделированием твердых тел эти материалы впоследствии обрабатываются путем отделения от бурового раствора на основе размера частиц. Поскольку предыдущая конструкция была неэффективна при отделении твердого вещества от бурового раствора, исследование в этой главе сосредоточено на повышении эффективности оборудования и изоляции. Чтобы уменьшить потерю давления от движения, труба высокого давления была заменена разделителем линии потока в конце переходного прохода к виброситам. С помощью этой технологии желаемое количество вибросита может каждый получить равную долю частиц, содержащих буровой раствор. Циркуляция бурового раствора, которая не приводит к снижению концентрации твердых частиц, может увеличить вязкость жидкости и придать буровому раствору свойство сопротивления течению. Это приводит к изменению его плотности, реологии и других характеристик. Чтобы свести к минимуму время простоя, вызванное засорением линий потока, ремонтом концевой части жидкости, эрозией процесса бурения и повторным бурением частиц, когда буровой раствор рециркулирует по всему контуру системы бурового раствора, важно удалить как можно больше твердых частиц.
Система состоит из нескольких компонентов, которые можно разделить на несколько фаз с точки зрения контроля твердых частиц:
1 этап
Все крупные частицы, которые присутствуют в глине, вручную удаляются виброситом. Они превращаются в ил, поскольку он не удаляет никаких дополнительных мелких твердых частиц. Вы должны удалить их в рамках соответствующей техники бурения. Если вы этого не сделаете, вес может быть тяжелее, чем он должен быть. Это плохо, потому что это делает циркуляционное оборудование тяжелее. В результате этого накапливается газ.
2 этап
Газ, попавший в грязь, должен быть удален. Насос — это еще один инструмент, необходимый для этого. Грязь будет циркулировать с помощью насоса и возвращаться в яму. вибрационные экраны впоследствии будет использоваться виброситом. Крупные обрезки улавливаются ими и сбрасываются в другой контейнер для утилизации.
3 этап
Песколовка, которая больше похожа на грязевой резервуар, принимает жидкую грязь. Хотя они кажутся простыми, на самом деле они довольно сложны. Они предназначены для того, чтобы заставить экраны вибрировать, что снижает содержание грязи. Вакуумная дегазация будет использоваться, если грязи слишком много.
4 этап
Дегазатор снова выводит газ из бурового раствора. Если его оставить на месте, буровой раствор может оказаться слишком легким. Если это произойдет, они просто могут выйти из строя, и может произойти выброс, если пластовые флюиды попадут в ствол скважины. Более того, газ может привести к образованию газовой пробки, если бурильщик действительно пропустит его в разбавленном буровом растворе.
5 этап
Можно использовать насосный газ с грязью, а не просто грязь, что очень неэффективно. Для этого можно использовать дегазатор. Это выполняется в вакуумном устройстве, которое также включает газ и грязь. Он будет вытекать через перегородки после входа в верхнюю часть. Затем распределитель обеспечит значительную контактную поверхность для воспламенения газа. Когда грязь распределяется, вакуум невероятно упрощает выход газа. В целях защиты грязи и окружающей среды газ затем будет выходить из установки через вентиляционное отверстие.
Основная часть буровых растворов, используемых сегодня, относится к категории буровых растворов на водной основе, поскольку в качестве формы воды они используют воду. Остальные буровые растворы, используемые сегодня, относятся к категории буровых растворов на нефтяной основе, поскольку в них в качестве постоянной жидкой фазы содержится нефть. Твердые фазы бурового раствора можно разделить на две категории:
Буровой шлам — это твердые частицы, которые поступают из буримых пластов и попадают в буровой раствор в виде шлама или обломков. Размеры частиц бурового шлама варьируются от менее одного миллиметра до 1500 микрон и более. Время, которое буровой шлам проводит в буровом растворе, должно быть сведено к минимуму, чтобы они могли циркулировать от долота обратно к поверхности. Буровой шлам обязательно должен присутствовать в буровом растворе. Естественно, содержание бурового шлама соответствует содержанию бурового шлама в структуре, которая бурится или которая уже была пробурена в скважине. Контроль концентрации, размера и типа частиц в буровых растворах является одной из ключевых целей при бурении и скважине. Достигнув этой цели, можно решить несколько связанных проблем в течение срока службы скважины. Эта проблема сохраняется на протяжении всей скважины. Выполнение этой работы является обязанностью хороших инженеров, эксплуатационного персонала, субподрядчиков по бурению и компаний по производству бурового раствора. Чтобы достичь этой цели, все вышеупомянутые люди должны сотрудничать и понимать.
Реальная стоимость сегодняшнего современного буровые растворы часто является значительной составляющей прямых затрат скважины. Обычно в системе бурового раствора находится 1000–2000 баррелей.
Коммерческие твердые частицы — это все те твердые частицы, которые покупаются у компании по производству бурового раствора и смешиваются с буровым раствором, чтобы придать им необходимые качества для определенных задач. Все коммерческие продукты выполняют необходимые функции. В дополнение к бариту и LCM, все коммерческие твердые частицы содержат частицы размером менее микрона (материал для борьбы с поглощением бурового раствора). Согласно рисунку 1, распределение размеров частиц барита колеблется от 1 до 74 микрон. Хотя количество материалов для борьбы с поглощением бурового раствора варьируется, барит намного меньше LCM.
В систему бурового раствора часто включают многочисленные центробежные насосы. Центробежный насос может перемещать много бурового раствора, имея при этом скромное выходное давление. Поэтому они используются членами экипажа различными способами. Одной из задач, которую часто выполняет центробежный насос, является перегрузка всасывающего потока бурового раствора основного бурового насоса. Маленький насос постоянно поддерживает всасывающую линию большего насоса заполненной буровым раствором, втягивая его через трубку, прикрепленную к нему из всасывающего контейнера. При отсутствии нагнетательного насоса система полагается только на гравитацию для подачи всасывающего потока насоса. Гравитация иногда не может полностью заполнить всасывающий поток бурового раствора насоса. Гравитация не может поддерживать заполненность всасывающей линии буровым раствором, поскольку поршни насоса всасывают буровой раствор очень быстро. Центробежный насос также используется командой для объединения различных ингредиентов бурового раствора.
Бункер (для смешивания ила) можно сравнить с большой воронкой. Бригада заполняет его мешками с грязью. Однако они не смешивают едкий натр в бункере. Сухой едкий натр может быть выдуван обратно в лицо человека, смешивающего грязь, через коллектор (бункер для смешивания грязи). Подача едкого натра через бункер может привести к флокуляции грязи, что приведет к ее слипанию, а также к вреду. Сотрудник бригады открывает мешок с материалом на дне бункера и выливает содержимое в воронки. Сопло прямо на дне воронки одновременно получает струю грязи из водяного компрессора.
Диагностика и устранение распространенных неисправностей центробежных насосов: типичные решения проблем
Техническое обслуживание и устранение неисправностей очистителя грязи
Факторы, влияющие на эффективность разделения декантерной центрифуги, и пути ее повышения.
© Авторские права 2025 SolidsControlWorld, Все права защищены.
Russian 
English 
Spanish 
Portuguese 
Arabic