what equipments are in a solids control system？

В операциях по бурению нефтяных и газовых скважин оборудование системы контроля твердой фазы играет решающую роль. Оно может эффективно удалять твердые частицы из буровых растворов, поддерживать стабильные характеристики буровых растворов, повышать эффективность бурения, снижать затраты на бурение и обеспечивать безопасные буровые работы. В этой статье мы обсудим соответствующие знания о системе контроля твердой фазы, чтобы помочь читателям полностью понять это важное буровое оборудование.

 Обзор системы цементирования

Определение и роль

Твердая система управления, известная как система твердого контроля (Solid Control), представляет собой комплекс оборудования, предназначенный для борьбы с твердыми частицами в буровом растворе. Его основными функциями являются:

1. удаление твердых частиц, таких как щебень, грязь и песок, из буровых растворов, а также повышение чистоты буровых растворов.
2. поддержание стабильных показателей бурового раствора, таких как плотность, вязкость, водоотдача и т. д.
3. Сокращение расхода бурового раствора и снижение стоимости бурения.
4. защитить буровое оборудование и продлить срок его службы.

Компоненты

Система жесткого контроля обычно состоит из следующих основных частей:

1. вибросито: это первая линия защиты системы контроля твердой фазы, которая используется для отделения более крупных частиц щебня.
2. пескоотделитель и илоотделитель: для дальнейшего удаления мелких частиц песка и грязи из бурового раствора.
3. центрифуги: способны отделять более мелкие твердые частицы и коллоидные материалы от бурового раствора.
4. Мешалки и смесители: обеспечивают равномерное перемешивание бурового раствора в системе и предотвращают оседание твердых частиц.
5. Емкости для бурового раствора: для хранения и циркуляции буровых растворов.
6. система управления: автоматизированное управление и мониторинг каждого оборудования твердотельной системы управления.

Подробное описание оборудования системы контроля твердого тела

Вибрационный грохот

1. принцип работы

Вибрационный грохот генерирует высокочастотную вибрацию посредством силы возбуждения, создаваемой вибрационным двигателем, так что сетка грохота генерирует высокочастотную вибрацию. Когда буровой раствор протекает через грохот, твердые частицы задерживаются грохотом, в то время как чистый буровой раствор протекает в следующее технологическое оборудование через грохот.

2. Типы и характеристики

(1) Линейный вибрационный грохот: благодаря простой конструкции и большой производительности он подходит для переработки щебня с крупными частицами.

(2) Эллиптический вибрационный грохот: с лучшим эффектом просеивания и более высокой производительностью обработки, подходит для обработки щебня различных размеров.

(3) Высокочастотный вибрационный грохот: благодаря высокой частоте вибрации он может эффективно отделять щебень от мелких частиц.

3. Основные параметры

(1) Площадь сита: определяет производительность вибросита.

(2) Частота и амплитуда вибрации: влияют на эффект просеивания и производительность обработки.

(3) Мощность двигателя: определяет стабильность работы и надежность вибросита.

Пескоотделитель и илоотделитель

1 принцип работы

Пескоотделитель и шламоотделитель используют центробежную силу для отделения мелких частиц песка и грязи от бурового раствора. Буровой раствор создает центробежную силу в высокоскоростном вращающемся циклоне, и твердые частицы отбрасываются к стенке сосуда под действием центробежной силы, а затем скользят вниз по стенке, чтобы быть выгруженными через нижнее отверстие потока, в то время как чистый буровой раствор вытекает из переливного отверстия.

2. Типы и характеристики

(1) Пескоотделитель: в основном используется для удаления крупных частиц песка из бурового раствора, обладает большой производительностью.

(2) Удаление грязи: используется для удаления мелких частиц песка и грязи из бурового раствора, имеет относительно небольшую производительность.

3. Основные параметры

(1) Производительность: зависит от диаметра и количества циклонов, а также расхода бурового раствора.

(2) Размер частиц разделения: указывает на наименьший размер частиц, которые могут быть разделены с помощью пескоудалителя и шламоудалителя.

(3) Потеря давления: отражает энергию потребление оборудования во время работы.

 Центрифуга

1. Принцип действия

Центрифуга разделяет твердые частицы и коллоидные вещества в буровом растворе посредством центробежной силы, создаваемой высокоскоростным вращением. Буровой раствор вращается с высокой скоростью в барабане центрифуги, и твердые частицы отбрасываются к стенке барабана под действием центробежной силы, а затем выгружаются из центрифуги под действием винтового конвейера, в то время как чистый буровой раствор вытекает из переливного отверстия.

2. Типы и характеристики

(1) Горизонтальная шнековая разгрузочная центрифуга: компактная конструкция, большая производительность, подходит для обработки твердых частиц различных размеров.

(2) Вертикальная шнековая центрифуга: небольшая занимаемая площадь, простота установки, подходит для обработки небольшого расхода бурового раствора.

3. Основные параметры

(1) Скорость барабана: определяет эффект разделения и производительность центрифуги.

(2) Фактор разделения: показывает соотношение центробежной силы, создаваемой центрифугой, и силы тяжести, что является важным показателем для измерения производительности центрифуги.

(3) Производительность: зависит от размера барабана, скорости вращения и характера бурового раствора центрифуги.

 Мешалка и миксер

1. Принцип работы

Мешалка и смеситель создают сильный эффект перемешивания и смешивания бурового раствора в грязевом баке с помощью вращающихся лопастей или импеллеров. Это предотвращает осаждение твердых частиц и обеспечивает однородность и стабильность бурового раствора.

2. Типы и характеристики

(1) Механическая мешалка: простая конструкция, надежная работа, применима для грязевых резервуаров различных размеров.

(2) Пневматический смеситель: использует сжатый воздух в качестве источника энергии, взрывобезопасен, не загрязняет окружающую среду и имеет другие преимущества.

(3) Смеситель: обычно используется вместе с мешалкой, может смешивать различные добавки с буровым раствором быстрее и равномернее.

3. Основные параметры

(1) Мощность перемешивания: определяет силу перемешивания и производительность мешалки.

(2) Скорость вращения: влияет на эффект перемешивания и скорость смешивания.

(3) Диаметр рабочего колеса: он связан с мощностью смешивания и производительностью обработки.

 Бак для шлама

1. Функция и структура

Бак для бурового раствора — это оборудование, используемое для хранения и циркуляции бурового раствора в системе контроля твердой фазы. Обычно он состоит из корпуса бака, перегородки, седла для установки мешалки, впускных и выпускных труб и других частей. Конструкция бака для бурового раствора должна соответствовать требованиям хранения, перемешивания, циркуляции и слива бурового раствора.

2. Типы и характеристики

(1) Стальной резервуар для ила: высокая прочность, хорошая долговечность, подходит для всех видов суровых условий работы.

(2) Бак для бурового раствора из армированного стекловолокном пластика (FRP): легкий, устойчивый к коррозии, простой в установке, подходит для морских буровых платформ и других случаев.

3. Основные параметры

(1) Объем: определяет количество бурового раствора, которое может храниться в резервуаре для бурового раствора.

(2) Рабочее давление: отражает вместимость грязевого бака во время работы.

(3) Диаметр входной и выходной трубы: влияет на расход и скорость бурового раствора.

 Система управления

1. Роль и функция

Система управления является основной частью системы твердого управления, которая осуществляет автоматизированное управление и мониторинг оборудования системы твердого управления для обеспечения стабильной работы системы. Система управления обычно имеет следующие функции:

(1) Управление пуском/остановкой оборудования: реализация дистанционного пуска/остановки оборудования твердотельной системы управления.

(2) Мониторинг и регулировка параметров: мониторинг в реальном времени параметров системы управления твердой фазой, таких как расход бурового раствора, давление, плотность и т. д., и их регулировка по мере необходимости.

(3) Сигнализация о неисправностях и диагностика: при выходе оборудования из строя система управления может отправлять сигналы тревоги и своевременно выполнять диагностику неисправностей, чтобы обслуживающий персонал мог быстро устранить неисправность.

2. Типы и характеристики

(1) Централизованная система управления: все оборудование надежной системы управления сосредоточено в диспетчерской для обеспечения контроля, удобства эксплуатации и централизованного управления.

(2) Распределенная система управления: система управления устанавливается на каждом устройстве децентрализованно, через сеть для связи и координированного управления, с более высокой надежностью и гибкостью.

 Выбор и конфигурация оборудования для системы управления твердыми частицами

 Принципы отбора

1. выберите подходящее оборудование системы контроля твердой фазы в зависимости от процесса бурения и характера бурового раствора.
2. учитывать такие факторы, как производительность обработки, эффект разделения, надежность и стоимость обслуживания оборудования. 3. соблюдать стандартизацию и серии оборудования.
3. следовать принципам стандартизации, сериализации и обобщения для облегчения установки, ввода в эксплуатацию и обслуживания оборудования.
4. сопоставьте фактическую ситуацию на буровой площадке, такую как размер площадки, электроснабжение, состояние воды и т. д., чтобы выбрать подходящий тип и технические характеристики оборудования.

 Схема конфигурации

1. небольшая буровая бригада: обычно использует простую конфигурацию системы управления, включающую в себя основное оборудование, такое как вибросито, пескоотделитель и шламоудалитель.
2. буровая бригада среднего размера: может быть оснащена более полной системой управления, включая вибросито, пескоотделитель, установку для удаления шлама, центрифугу, мешалку, резервуар для шлама и другое оборудование.
3. большая буровая бригада или морская буровая платформа: необходимо настроить высокопроизводительную систему управления твердыми частицами, включая многоступенчатый вибрационный грохот, высокоэффективный пескоотделитель, шламоотделитель, центрифугу, автоматическую систему управления и другое современное оборудование.

Техническое обслуживание и ремонт оборудования системы твердотельного управления

 Ежедневное обслуживание

1. Регулярно проверяйте рабочее состояние оборудования, например, не сломана ли сетка вибросита, не засорен ли циклон пескоотделителя и илоотделителя, не изношен ли барабан центрифуги и т. д.
2. Содержите оборудование в чистоте и порядке, своевременно очищайте поверхность оборудования от масла и загрязнений.
3. проверяйте смазку оборудования и регулярно добавляйте смазочное масло и консистентную смазку.
4. проверьте электрическую систему оборудования, чтобы убедиться в нормальной работе электрооборудования.

 Регулярное техническое обслуживание

1. проводить регулярное и комплексное техническое обслуживание и капитальный ремонт оборудования в соответствии с инструкцией по эксплуатации оборудования.
2. замените детали, подвергшиеся серьезному износу, такие как сито вибросита, циклон пескоотделителя и илоотделителя, а также шнековый конвейер центрифуги.
3. провести антикоррозийную обработку оборудования для продления срока его службы.
4. калибровать и отлаживать систему управления, чтобы гарантировать точность и надежность системы.

 Тенденция развития оборудования системы твердого управления

Интеллектуальный: с непрерывным развитием технологий автоматизации и информационных технологий оборудование твердой системы управления будет становиться все более и более интеллектуальным. Будущая система твердого управления будет иметь автоматический мониторинг, автоматический функции управления, диагностики неисправностей и дистанционного обслуживания, которые могут реализовать автоматическую работу и повысить эффективность и безопасность бурения. Высокая эффективность: для удовлетворения растущего спроса на бурение оборудование системы цементирования будет продолжать улучшать производительность обработки и эффект разделения. Новый вибрационный грохот, пескоотделитель, шламоотделитель и центрифуга будут использовать более передовые технологии и структурную конструкцию, которые могут удалять твердые частицы из бурового раствора быстрее и эффективнее. Защита окружающей среды: с постоянным повышением осведомленности об окружающей среде оборудование системы контроля твердой фазы будет уделять больше внимания экологическим показателям. Будущая система контроля твердой фазы будет использовать более экологически чистые процессы обработки и материалы для снижения загрязнения окружающей среды. В то же время оборудование системы контроля твердой фазы будет уделять больше внимания переработке ресурсов и снижению затрат на бурение.

 

Оборудование системы контроля твердой фазы является незаменимым и важным оборудованием в операциях по бурению нефти и газа. Благодаря глубокому пониманию оборудования системы контроля твердой фазы мы можем лучше выбирать, настраивать, обслуживать и использовать это оборудование для повышения эффективности бурения, снижения стоимости бурения и обеспечения безопасности буровых работ. С непрерывным прогрессом технологий оборудование системы цементирования будет продолжать развиваться в направлении интеллекта, высокой эффективности и защиты окружающей среды и вносить больший вклад в устойчивое развитие нефтегазовой промышленности.