Очистка бурового раствора от шлама с помощью вибросит

При работе на действующих нефтяных или газовых скважинах, а также в процессе их разработки в обязательном порядке применяются специальные буровые растворы, использование которых позволяет решать ряд весьма важных задач:

фильтрация и очистка скважины от частиц выбуренной породы и прочих загрязнителей, включая стволовое пространство;
охлаждение бурильного инструмента, подверженного значительному перегреву из-за возникновения большого трения;
создание очистного слоя на стенках ствола;
предупреждение обвалов стенок ствола;
обеспечение требуемого качества вскрытия пластовых горизонтов;
обеспечение требований техники безопасности в процессе разработки скважины, минимизация воздействия вредных факторов на окружающую среду и пр.

Разновидности буровых растворов:

составы на основе воды и углеводородных частиц (раствор битума и известняка, эмульсии инвертного типа и пр.);
составы на основе соленасыщенных глинистых компонентов и гидрогелей – использование таких растворов в основном практикуют при бурении в условиях отложений хемогенного типа;
растворы-ингибиторы (при высокой вероятности обвалов);
составы на глинистой основе с повышенной термостойкостью (для бурения в условиях повышенных температур);
растворы утяжеленного типа для разработки месторождений с повышенными показателями внутрипластовых давлений и пр.

Большинство разновидностей буровых растворов позволяют осуществлять эффективное вымывание из скважин буровых шламов, а также их транспортировку на поверхность за пределы скважины. При этом качество и глубина очистки определяются физико-химическими характеристиками растворов, а также геологическими особенностями района, в котором производятся бурильные работы.

Исходя из соображений экономии расходных материалов, буровой раствор, выходящий на поверхность из скважины, должен использоваться многократно по циркуляционной схеме. Однако для этого он должен быть подвергнут качественной очистке от частиц выбуренной породы, именуемых шламом. Шламовые частицы, накапливаясь в буровом растворе, оказывают негативное воздействие на все его основные технологические свойства, следовательно, и на технико-экономические показатели бурильных работ. По этой причине технологии очистки буровых растворов от вредных загрязнителей уделяют повышенное внимание.

Циркуляционная система очистки бурового раствора на сегодняшний день зарекомендовала себя, как наиболее эффективная технология качественного восстановления технологических свойств буровых раствор. Данная система предполагает использование комплекса различных механических устройств, обеспечивающих многоступенчатую очистку. При этом очистное оборудование, в соответствии с основными этапами очистки, принято располагать в строго определенной последовательности:

вибрационные сита;
гидроциклоны;
пескоотделители и илоотделители;
центрифуги;
дегазаторы.

Таким образом, блок оборудования для грубой очистки бурового раствора от шлама представляют вибрационные сита – сравнительно простые, но весьма эффективные агрегаты для механического улавливания наиболее крупных по размерам частиц выбуренной породы (от 75 мкм).

Конструкция и принцип работы вибрационного сита

Вибросито – это механический агрегат, на котором частицы бурового шлама просеиваются через специальную ситовую панель посредством механических колебаний, при этом частицы загрязнителя с размерами, превышающими размеры ячейки сетки, удерживаются на ситовом полотне, после чего собираются в специальном приемнике для шлама. Очищенный от крупных частиц раствор передается в приемные емкости циркуляционной системы и далее подается на последующие этапы очистки.

В зависимости от способа генерирования вибрационных возмущений вибросита подразделяют на:

эксцентриковые (система вала с эксцентриком);
с инерционным вибратором.

Привод вибрационного механизма, как правило, состоит из электромотора и клиноременной передачи. В настоящее время наибольшую популярность получили вибраторы инерционного типа, с помощью которых стало возможным осуществлять гибкую регулировку амплитуды колебаний за счет изменения положения дебалансов.

Основными конструктивными элементами вибросита являются: основание; приемник бурового раствора; вибратор; сетка (ситовое полотно); вибрирующая рама; амортизаторы; поддон.

В зависимости от числа вибрирующих рам различают следующие типы вибросит:

одинарные сита;
сдвоенные сита (с двухъярусным горизонтальным либо наклонным расположением ситовых панелей);
строенные сита (с трехъярусным горизонтальным либо наклонным расположением ситовых панелей).

Вибрирующие рамы оснащаются индивидуальными вибраторами, а также специальными выравнивающими приспособлениями для обеспечения более равномерного распределения раствора по всей ширине ситового полотна.

Наиболее эффективными и производительными считаются многоярусные (многоуровневые) вибросита, в которых буровой раствор из скважины вначале подается на верхнее сито с более крупными ячейками, а затем последовательно перетекает на нижние сита с меньшими размерами ячеек. Использование многоуровневых вибросит позволяет существенно повысить показатель производительности очистки на единицу поверхности ситового полотна, при этом одновременно снижается механический износ конструктивных элементов вибросита.

Сетки для вибросит

Главными параметрами, характеризующими эффективность очистки бурового раствора от шлама на виброситах, являются:

пропускная способность сетки;
глубина очистки раствора на сетке.

Таким образом становится очевидным, что качество первичной очистки раствора на вибросите определяются световой поверхностью и размерами ячеек сита.

Наибольшую световую поверхность имеют ситовые полотна с плетеными сетками из стальной коррозионностойкой проволоки либо капроновых нитей.

Немаловажным фактором является долговечность используемых сеток, которая определяется следующими факторами:

износостойкостью и коррозионно-усталостной прочностью используемых для изготовления ситового полотна проволок и нитей (с повышением толщины проволоки и нитей увеличиваются показатели прочности и износостойкости сетки, однако световая поверхность сетки и ее пропускная способность при этом сокращаются);
равномерностью натяжения сетки в свету вибрирующей рамы.

В виброситах используют ситовые полотна с размерами ячеек в свету: 0,16×0,16; 0,2×0,2; 0,25×0,25; 0,4×0,4; 0,9×0,9 мм. В некоторых странах сортамент ситовых полотен устанавливается исходя из числа отверстий, приходящихся на единицу длины либо общей площади поверхности сетки. При выборе размера ячеек сетки следует учитывать необходимую степень очистки бурового раствора, пропускную способность вибросита, а также плотность и вязкость бурового раствора, подвергаемого очистке.

Качественные ситовые панели – залог эффективности буровых работ

В настоящее время наиболее известными брендами, специализирующимися на производстве и поставках лучших по своим технологическим и технико-экономическим характеристикам вибросит являются ряд зарубежных корпораций: Derrick, Brandt, SWACO, Scomi, Kemtron, FSI и др. В качестве главных расходных компонентов такие вибросита требуют использование специальных ситовых панелей, персонально подходящих к конкретным моделям вибрационных сит. Безусловно, оригинальные ситовые полотна от перечисленных выше производителей являются лучшим решением для замены выработавших свой ресурс сеток. Однако, существенным их недостатком для отечественного потребителя остается высокая стоимость. Более доступная по цене альтернатива ситовым панелям оригинального производства от именитых брендов – существует!

Ситовые панели производства ООО «ОПТСЕТКА» специально разработаны для 100% совместимости с наиболее популярными моделями вибросит зарубежного производства. В процессе эксплуатации совместимые полотна превосходно зарекомендовали себя в условиях самых экстремальных буровых работ. Главное преимущество ситовых панелей от компании ООО «ОПТСЕТКА» это доступная цена для отечественных потребителей, а также полное соответствие всем нормам и требованиям очистных работ на виброситах с обеспечением стабильно высоких показателей эффективности.