The система контроля твердых частиц вакуумный дегазатор является критически важным компонентом системы контроля содержания твердых частиц в нефтяном буровом растворе, в первую очередь предназначенной для удаления вредных газов, таких как природный газ и сероводород (включая свободные и растворенные газы, проникшие во время бурения пласта) из бурового раствора (бурового раствора). Он предотвращает риски выброса скважин, вызванные снижением плотности бурового раствора из-за высокого содержания газа, одновременно восстанавливая свойства бурового раствора для обеспечения безопасности и эффективности буровых работ.

Ⅰ. Принцип работы

1.Создание вакуумной среды

• Являясь дегазатором вакуумного типа, он использует вакуумный насос для создания среды с отрицательным давлением (ниже атмосферного давления) внутри вакуумного резервуара дегазатора.

2.Распыление и дегазация бурового раствора

• Газонаполненный буровой раствор поступает в вакуумный бак через впускное отверстие и распыляется на мелкие капли с помощью форсунок или распределителей.
• Под отрицательным давлением газы (например, метан, сероводород) из капель быстро улетучиваются, достигая разделения газа и жидкости.

3. Разделение и сброс газа и жидкости

• Отделенные газы извлекаются вакуумным насосом и безопасно выводятся через выхлопные трубопроводы (при необходимости подключаемые к установкам сжигания для очистки).
• Дегазированный буровой раствор возвращается в систему очистки от твердой фазы через нижнее отверстие резервуара для непрерывной рециркуляции.

Ⅱ. Основная структура и компоненты

• Вакуумный бак：Основной контейнер со средой отрицательного давления, оснащенный внутренними распылительными устройствами (например, форсунками, циклонами).
• Вакуумный насос：Обеспечивает создание вакуума, обычно с использованием водокольцевых или пластинчато-роторных вакуумных насосов.
• Газожидкостный сепаратор:Дополнительно отделяет следы жидкости, переносимые отводимыми газами, для предотвращения попадания жидкости в вакуумный насос.
• Система управления：Контролирует такие параметры, как давление вакуума и уровень жидкости, автоматически регулируя рабочие условия.
• Входные и выходные трубопроводы：Подключить к системе циркуляции бурового раствора для ввода газированной жидкости и вывода дегазированной жидкости.

Ⅲ. Функции и сценарии применения

Основные функции

• Эффективно удаляет ≥90% свободных газов из бурового раствора, снижая риск проникновения газа.
• Поддерживает стабильную плотность и реологические свойства бурового раствора, сводя к минимуму отходы бурового раствора.
• Взаимодействует с другим оборудованием для контроля твердых частиц (например, вибросита, пескоотделители, илоотделители) для завершения процесса очистки ила.

Сценарии применения

• Бурение нефтяных и газовых скважин, особенно в газоносных пластах (например, сланцевый газ, пласты с высоким содержанием серы).
• Интеграция в системы контроля твердой фазы на морских буровых платформах и наземных буровых площадках.

Ⅳ. Технические характеристики и критерии выбора

Технические характеристики

• Высокая эффективность обработки: возможность адаптации к различным скоростям потока бурового раствора.
• Регулируемое вакуумное давление: обычно поддерживается на уровне от -0,04 до -0,08 МПа, гибкое для различного содержания газа.
• Взрывозащищенная конструкция: двигатели и системы управления соответствуют стандартам взрывозащиты для огнеопасных сред.

Критерии отбора

• Производительность обработки: Соответствует скорости циркуляции бурового раствора (например, для установки производительностью 200 м³/ч требуется дегазатор соответствующей мощности).
• Требования к вакуумному давлению: более высокий вакуум для газонасыщенных пластов для обеспечения эффективности дегазации.
• Тип установки: блочная (мобильная) или интегрированная (в сочетании с другим оборудованием для контроля твердых частиц).
• Потребление энергии и обслуживание: отдавайте предпочтение моделям с низким энергопотреблением и простотой обслуживания (например, конструкция, не требующая разборки).

Ⅴ. Позиционирование оборудования и основная ценность

Вакуумный дегазатор является одним из основных компонентов систем контроля твердой фазы бурения нефтяных и газовых скважин, специализирующихся на борьбе с проникновением газа в буровой раствор. Его основная ценность включает:

• Гарантия безопасности: Эффективно удаляет горючие и взрывоопасные газы (природный газ, сероводород) из бурового раствора, предотвращая такие крупные аварии, как выбросы и взрывы, вызванные скоплением газа.
• Оптимизация затрат: Восстанавливает плотность и реологию бурового раствора, сокращая отходы бурового раствора и сокращая затраты на повторное смешивание (экономия ~10%-20% затрат на буровой раствор на скважину).
• Повышение эффективности: Поддерживает стабильные свойства бурового раствора, обеспечивая скорость бурения и сокращая непроизводительное время (например, простои из-за проникновения газа).

Ⅵ. Ключевые моменты технического обслуживания и устранение неисправностей

Ежедневное обслуживание

• Вакуумный насос: заменяйте смазочное масло каждые 500 часов.
• Распылительное устройство: еженедельно проверяйте засорение форсунки и очищайте ее водой под высоким давлением (используйте инструмент для очистки форсунки диаметром ≤0,3 мм).
• Система герметизации: ежемесячно проверяйте герметичность фланцев резервуара и соединений трубопровода (скорость утечки <0,5%/ч).

Распространенные неисправности и решения

• Недостаточное вакуумное давление: Вызвано износом насоса или утечками в системе. Замените рабочие колеса/уплотнения и проверьте на наличие утечек с помощью мыльной воды.
• Снижение эффективности дегазации: Из-за засоренных форсунок или высокого уровня жидкости. Очистите форсунки и отрегулируйте впускной клапан, чтобы поддерживать уровень жидкости на уровне 2/3 высоты бака.
• Ненормальная вибрация: Вызвано несоосностью муфт двигателя или ослаблением фундаментных болтов. Повторно выровняйте муфты и затяните болты (до ≥90% от указанного момента).
• Унос жидкости в отводимом газе: Из-за неисправных газожидкостных сепараторов или низкого вакуумного давления. Замените компоненты разделения и увеличьте вакуум до ≥-0,06 МПа.

Ⅶ. Взаимодействие с другим оборудованием для контроля содержания твердых частиц

Вакуумный дегазатор обычно работает со следующим оборудованием для обеспечения полного процесса очистки ила:

• Вибросито: Первая стадия очистки для отделения бурового шлама размером более 74 мкм, что снижает твердую нагрузку на дегазатор.
• Пескоотделитель/илоотделитель: Обрабатывает частицы размером 20–74 мкм, чтобы минимизировать износ последующих центрифуг.
• Центробежный насос для бурового раствора: Разделяет <Ультратонкие частицы размером 20 мкм и позволяют извлекать ценные твердые вещества, такие как барит.
• Грязевые баки: Хранить дегазированный ил и обеспечивать буферный объем (обычно 4–6 резервуаров).

Благодаря комплексному сотрудничеству в процессе содержание песка в буровом растворе может быть ограничено до 0,5%, а содержание газа — до 1%, что соответствует требованиям буровых работ высокой сложности.