Поиск

Ⅰ. Блок наземного оборудованияГрязевой танкФункция: Основной контейнер для хранения, отстаивания и подготовки бурового раствора, обычно состоящий из 3-5 независимых резервуаров (приемный резервуар, очистительный резервуар, резервный резервуар, утяжелительный резервуар) с емкостью одного резервуара 50-100 м³.Грязевой насосФункция: В основном триплексный поршневой насос простого действия с давлением на выходе 30-100 МПа и производительностью 100-3000 л/мин; Он забирает буровой раствор из приемного бака, повышает его давление и подает в поверхностный коллектор, обеспечивая питание для внутрискважинной циркуляции.Поверхностное многообразиеФункция: узел трубопровода, соединяющий буровой насос, поворотный механизм и оборудование для контроля твердых частиц, состоящее из стояка, шланга, задвижка грязевая, манометр и т. д.; Он может переключать направление потока бурового раствора с помощью задвижек, а манометр контролирует давление циркуляции в режиме реального времени для предотвращения аварий из-за избыточного давления.ПоворотныйФункция: Вращающееся уплотнительное устройство, установленное под талевым блоком, верхний конец которого соединен со шлангом, а нижний конец соединен с бурильной колонной; обеспечивает синхронное вращение и подачу жидкости, позволяя бурильной колонне вращаться с высокой скоростью, обеспечивая при этом герметичную транспортировку бурового раствора.Оборудование для контроля твердых частицФункция: Система очистки и фильтрации бурового раствора, классифицируемая по точности очистки на четыре уровня:1.Вибросито (удаляет крупные частицы шлама, размер ячеек 0,2-1,5 мм);2.Десандер (удаляет частицы песка, размер разделения 40-74 мкм);3.Илоотделитель (удаляет частицы грязи, размер разделения 15-40 мкм);4.Центрифуга (удаляет коллоидные частицы, размер разделения 2-15 мкм);Он удаляет более 95% твердых частиц из бурового раствора, обеспечивая стабильные свойства, такие как вязкость и плотность.Ⅱ. Процесс циркуляции бурового раствораПроцесс циркуляции бурового раствора состоит из трех основных этапов, образующих полный замкнутый цикл, со следующими конкретными процедурами:Этап 1: Спуск бурового раствора (поверхность → забой, подача энергии)1. Буровой насос забирает подготовленный буровой раствор из приемного бака, нагнетает его и подает в стояк поверхностного манифольда;2. Буровой раствор поступает через стояк в шланг, а затем в вертлюг;3. Вертлюг направляет буровой раствор в ствол бурильной колонны через свою вращающуюся уплотнительную конструкцию, который течет вниз по полым каналам бурильной трубы и утяжеленной бурильной трубы, в конечном итоге достигая забойного долота;4. Буровой раствор выбрасывается с высокой скоростью через сопла долота, образуя струю высокого давления, которая воздействует на пласт на дне скважины, помогая долоту разрушать породу и вымывать шлам со дна.Этап 2: Подъем бурового раствора (забой → поверхность, реализация функции)1.Выбрасываемый с высокой скоростью буровой раствор обволакивает выбуренную породу на забое скважины, образуя смесь шлама и бурового раствора;2. Под действием постоянного давления бурового насоса смесь течет вверх по кольцевому пространству, выполняя при этом три основные задачи:Охлаждение долота: поглощение тепла, выделяемого при вращении долота (температура на забое скважины может достигать 150–200 °C), и перенос его обратно на поверхность посредством циркуляции;Стабилизация ствола скважины: частицы глины в буровом растворе образуют на стенке скважины «глинистую корку» толщиной 2–5 мм, закупоривая поры пласта и предотвращая обрушение ствола скважины;Балансировка давления в скважине: балансировка пластового давления за счет давления столба бурового раствора для предотвращения выбросов или потери циркуляции;3.После того как буровой раствор с шламом достигает поверхности, он сначала поступает на вибросито для предварительной фильтрации крупных частиц шлама диаметром более 0,2 мм.Этап 3: Очистка и регенерация (обработка поверхности, повторное использование)1. Предварительно отфильтрованный на вибросите буровой раствор поступает в пескоотделитель, где под действием центробежной силы отделяются частицы песка диаметром 40-74 мкм;2. Буровой раствор с удаленными частицами песка поступает в илоотделитель для дальнейшего отделения частиц шлама диаметром 15-40 мкм;3. Для глубоких скважин/скважин сложной конструкции буровой раствор необходимо подавать в центрифугу для отделения коллоидных частиц диаметром 2-15 мкм;4.Очищенный буровой раствор поступает в очистительный бак, где специалисты корректируют его свойства с помощью контрольно-измерительных приборов;5. Квалифицированный буровой раствор поступает во всасывающий резервуар, ожидая следующего цикла для достижения нулевого или минимального уровня выбросов при повторном использовании.3. Четыре основные функции системы кровообращения1. Перенос и удаление шлама: предотвращение аварий, связанных с застреванием труб2. Охлаждение и смазка долота: продление срока службы оборудования3. Стабилизация ствола скважины и контроль давления в скважине: обеспечение безопасности ствола скважины4. Передача скважинной информации: поддержка интеллектуального бурения

Ⅰ. Определение оборудованияThe Центрифуга для отделения бурового раствора является критически важным устройством для разделения твердой и жидкой фаз в операциях по бурению нефтяных и газовых скважин. Он в основном используется для высокоэффективного центробежного разделения бурового раствора (также известного как буровой раствор), обеспечивая градуированную обработку твердых частиц в растворе и рециркуляцию жидкой фазы. Это оптимизирует производительность раствора, снижает сброс отходов и экономит затраты.Ⅱ. Основные функцииТвердофазная сортировка обработкиРазделяет твердые частицы разных размеров (например, шлам и обломки горных пород), обычно способно разделять частицы размером ≥2–5 микрон (в зависимости от модели оборудования и условий эксплуатации). Различают «крупные твердые частицы» (подлежащие отбрасыванию) и «мелкие твердые частицы» (оставающиеся в шламе для поддержания производительности).Жидкофазная переработкаВосстанавливает жидкую фазу в буровом растворе (базовая жидкость, химические реагенты и т. д.), сокращая объем подготовки свежего бурового раствора и материальные затраты.Для бурового раствора на нефтяной основе или в экологически уязвимых ситуациях переработка жидкости сводит к минимуму загрязнение окружающей среды.Оптимизация производительности бурового раствораРегулирует плотность, вязкость и реологические свойства бурового раствора путем контроля содержания твердой фазы и распределения размеров частиц для соответствия технологическим требованиям на различных этапах бурения (например, бурение, цементирование).Ⅲ. Принцип работыМеханизм центробежного разделенияОборудование состоит из горизонтального барабана (вращающегося с высокой скоростью, 1500–4000 об/мин) и внутреннего шнекового конвейера.Буровой раствор поступает в центр барабана, и под действием центробежной силы твердые частицы оседают на стенке барабана и выталкиваются к коническому концу шнековым конвейером; жидкость образует внутреннее жидкостное кольцо и выливается через переливное отверстие на противоположном конце барабана.Контроль ключевых параметровСкорость барабана: Более высокие скорости создают большую центробежную силу и более высокую точность разделения (подходит для разделения мелких частиц).Высота плотины: Регулирует время пребывания жидкости, влияя на эффективность разделения и прозрачность жидкости.Дифференциальная скорость (разница в скорости между барабаном и прокруткой): Контролирует скорость транспортировки твердых материалов, чтобы избежать чрезмерного сжатия или закупорки.Ⅳ. Типичные сценарии примененияНаземное бурение：Перерабатывает буровой раствор на водной и нефтяной основе, отделяет шлам и извлекает полезные твердые частицы, такие как бентонит и барит.Морское бурение：Соответствует экологическим нормам (например, Конвенции МАРПОЛ), сокращает сброс грязевых отходов и адаптируется к ограниченному пространству на морских платформах.Горизонтальное/направленное бурение：Справляется с высоковязким и содержащим много твердых частиц буровым раствором, поддерживает чистоту ствола скважины и предотвращает риск прихвата труб.Переработка отходов：Уменьшает объем отработанного шлама, снижая затраты на транспортировку и утилизацию твердых отходов.Ⅴ. Технические преимуществаВысокая эффективность и энергосбережение:Производительность обработки составляет от 30 до 150 м³/ч (в зависимости от модели), при этом энергопотребление на 30% ниже, чем у традиционного фильтрационного оборудования.Автоматизированное управление:Интегрированная система управления на основе ПЛК в режиме реального времени отслеживает параметры бурового раствора (например, плотность, расход) и автоматически регулирует рабочие параметры, такие как скорость и дифференциальная скорость.Износостойкая конструкция:Барабаны и спирали изготавливаются из износостойких материалов (например, покрытия из карбида вольфрама, высокохромистого чугуна), что позволяет продлить срок службы и выдерживать воздействие бурового раствора с высоким содержанием песка.Соблюдение экологических норм:Снижает содержание вредных веществ (например, тяжелых металлов, нефти) в грязевых отходах, соблюдая мировые экологические стандарты (например, EPA в США, Регламент CLP в ЕС).Ⅵ. Ключевые параметры выбораРазмеры барабанаДиаметр (например, 350 мм, 450 мм, 650 мм): Большие диаметры обеспечивают более высокую производительность обработки, подходят для крупномасштабных буровых работ.Соотношение длины и диаметра (Д/Д): Более высокое соотношение повышает точность разделения, идеально подходит для разделения мелких частиц.Мощность обработкиМаксимальная производительность обработки бурового раствора (м³/ч): Должна соответствовать расходу системы циркуляции бурового раствора.Точность разделенияМинимальный размер отделяемых частиц (микроны): выбирается на основе требований к контролю твердой фазы в процессах бурения (например, более глубокие скважины требуют более высокой точности).Режим приводаЧастотно-регулируемый привод (ЧРП): Обеспечивает гибкую регулировку скорости для адаптации к различным условиям грязи.Ⅶ. Вопросы технического обслуживанияЕжедневные проверкиКонтролируйте температуру подшипников и значения вибрации, чтобы предотвратить простои из-за механических неисправностей.Очищайте внутреннюю стенку барабана и шнековый конвейер от твердых отложений, чтобы уменьшить износ.Регулярное техническое обслуживаниеЗаменяйте смазочное масло в редукторе каждые 500–1000 часов и проверяйте зазор между спиралью и барабаном (отрегулируйте или замените в случае износа).Проведите неразрушающий контроль (например, ультразвуковую дефектоскопию) износостойких компонентов для оценки уровня износа.Ⅷ. ТипыЦентрифуги для бурового раствора можно классифицировать по различным типам на основе различных критериев. Ниже приведены общие классификации и их характеристики:By Точность разделения (минимальный размер разделяемых частиц)Среднескоростная центрифуга（5–40 микрон)）Первичное разделение для удаления более крупных частиц шлама, обычно используется при первичной очистке бурового раствора.Высокоскоростная центрифуга（2–5 микрон)）：Тонкое разделение для бурового раствора, содержащего мелкие частицы (например, бентонит, барит), подходит для глубоких скважин с высокими требованиями к производительности бурового раствора.По структуре барабана1.Цилиндрическая центрифугаФункции: Цилиндрический барабан обеспечивает большое пространство для разделения и высокую производительность обработки, но более низкую точность разделения.Приложение: Быстрая обработка больших объемов бурового раствора, подходит для первичных стадий контроля твердой фазы.2.Коническая центрифугаФункции: Конический хвост усиливает сжатие твердой фазы за счет центробежной силы, повышая эффективность разделения и обезвоживания твердой фазы.Приложение: Сценарии, требующие сброса твердых веществ высокой сухости (например, обработка бурового раствора на масляной основе).3.Цилиндрическо-коническая композитная центрифугаФункции: Сочетает в себе большую производительность цилиндрической секции с высокой эффективностью обезвоживания конической секции, сбалансированную производительность обработки и точность разделения.Приложение: Большинство сценариев бурения, особенно сложные скважинные условия с высокими требованиями к характеристикам бурового раствора.По режиму движения1. Центрифуга с одним двигателемСтруктура: Приводится в действие одним двигателем, при этом разность скоростей между шнеком и барабаном достигается посредством механической трансмиссии (например, планетарной коробки передач).Функции: Простая конструкция и низкая стоимость, но ограниченный диапазон регулировки дифференциальной скорости и гибкость.2. Центрифуга с двухмоторным приводомСтруктура: Барабан и спираль приводятся в движение независимыми двигателями, при этом дифференциальная скорость регулируется посредством преобразования частоты.Функции: Регулировка дифференциальной скорости в реальном времени на основе характеристик бурового раствора, высокая адаптивность, эффективность и экономия энергии (например, с помощью двигателей переменной частоты).3. Центрифуга с трехмоторным приводомСтруктура: Добавляет вспомогательный двигатель к двухдвигательной системе для точного управления крутящим моментом прокрутки и дифференциальной скоростью.Функции: Подходит для высоковязкого и высокосодержащего твердого раствора, обеспечивает более высокую надежность, но и более высокую стоимость.По классу взрывозащиты1.Стандартная центрифугаПриложение: Невзрывоопасные среды (например, обычное бурение на суше).2.Взрывозащищенная центрифугаФункции: Ключевые компоненты (двигатели, системы управления) имеют взрывозащищенное исполнение (например, огнестойкие, повышенной безопасности), соответствующее международным стандартам (ATEX, IECEx) или национальным стандартам (GB 3836).Приложение: Взрывоопасные среды, такие как морские буровые платформы и газосодержащие скважины.По мощности обработкиМалая центрифуга(30–60 м³/ч): Небольшие буровые бригады, лаборатории или системы циркуляции бурового раствора с низким расходом.Средняя центрифуга(60–120 м³/ч): Традиционное наземное бурение, отвечающее большинству требований к циркуляции бурового раствора.Большая центрифуга(120–150 м³/ч): морские платформы, большие горизонтальные скважины или ситуации, требующие быстрой обработки больших объемов бурового раствора.Рекомендации по выбору1.На основе глубины скважины:Мелкие колодцы (3000 метров): требуются высокоскоростные центрифуги с двухмоторным приводом для обеспечения тонкой сепарации и стабильной работы бурового раствора.2. В зависимости от типа грязи:Грязь на водной основе: достаточно стандартных центрифуг.Буровой раствор на нефтяной/синтетической основе: необходимо использовать взрывозащищенные, устойчивые к коррозии центрифуги с системы отопления.3.На основе экологических требований:Зоны со строгими экологическими требованиями (например, морское бурение): отдайте приоритет высокоточным центрифугам для сокращения сброса отходов или используйте их в сочетании с сушилками для резки для дальнейшего снижения содержания масла.