Вибросита для очистки бурового раствора

Как известно, очистка бурового раствора от посторонних включений выбуренной породы представляет собой сложный многостадийный процесс, на первом этапе которого используется механическая очистка с помощью вибрационных сит. Сегодня вибросита являются наиболее распространенным типом оборудования для начальной очистки промывочных жидкостей. Благодаря высокой эффективности очистки и простоте в обслуживании, вибросита находят применение практически в каждом современном буровом комплексе, причем количество вибросит на одном виброочистном станке может достигать 5 и более единиц.

С помощью вибросит можно эффективно очищать буровой раствор только от наиболее крупных по фракционному составу частиц выбуренной породы – от 70…80 мкм. Количество таких крупных фракций в буровом растворе сравнительно небольшое, однако, следует понимать, что функциональная роль вибросита заключается не только в удалении крупных частиц породы, но и в надежной и качественной подготовке бурового раствора к последующим более тонким этапам очистки с помощью гидроциклонных шламоотделителей и очистных центрифуг.

В настоящее время отрасль геологической разведки и освоения новых нефтегазовых месторождений постоянно наращивает темпы своего развития. Технологии бурения, вполне естественно, также совершенствуются в ногу с техническим прогрессом. Производители вибросит в условиях конкурирования между собой, а также стремясь выдерживать соответствие все более ужесточаемым требованиям буровых работ, постоянно совершенствуют в техническом плане данный вид бурового оборудования. По технико-экономическим показателем современные вибросита на порядок превышают более ранние аналоги. Главным достижением современных систем и комплексов вибрационной очистки буровых растворов является их компактность и высокая производительность.

Сегодня ряд европейских производителей предлагает высокотехнологичные вибросита и полноценные комплексы для механической очистки буровых растворов. Модельные ряды данного типа бурового оборудования включают в себя установки, отличающиеся между собой следующими параметрами:

• значением коэффициента загрузки (с учетом допустимой перегрузки);
• типом материалов, задействованных в их изготовлении;
• рабочей площадью ситовых панелей;
• типом колебательных движений и пр.

Устройство бурового вибросита

В конструктивном отношении вибросита для очистки буровых растворов устроены сравнительно просто. Определяющим фактором в данном вопросе является качество и надежность конструкционных и прочих расходных материалов, а также качество технического исполнения и сборки. Основными расходными компонентами вибросит являются ситовые панели, которые имеют регламентированный производителем ресурс эксплуатации. Ситовые панели монтируются на специальных рамах, снабженных приспособлениями для их амортизации. С помощью таких амортизирующих устройств обеспечивается эффективная изоляция колебаний рамы и блокирование распространения колебаний на саму платформу установки. В качестве амортизаторов используют резиновые компоненты или же пружины спирального типа, оснащенные специальными изолирующими платформами. Рамы с ситовыми панелями приводятся в движение колебательного типа с помощью вибродвигателей, в соответствии с необходимой амплитудой, частотой и типом колебаний.

Принцип работы бурового вибросита

Буровой раствор, содержащий шлам в виде частиц выбуренной породы с помощью специального устройства для разделения потока подается через проходные жалюзи и равномерно распределяется на подвижной ситовой панели, работающей в заданном колебательном режиме. Вибрационные колебания работающей ситовой панели создают постоянные частотные удары промывочной жидкости о сетку и, соответственно, ее плавное перемещение в непрерывном режиме вдоль бортовых стенок устройства в направлении к разгрузочным портам. По всей рабочей поверхности ситовой панели осуществляется гравитационное транспортирование шлама с одновременным отделением его от бурового раствора. Частицы шлама, имеющие размеры больше размеров ячейки сита через него не проходят, а за счет непрерывного перемещения посредством вибрационных колебаний переносятся в зону сброса. Очищенный от крупных включений жидкий буровой раствор, а также содержащиеся в нем более мелкие частицы шлама беспрепятственно проходят через ячейки ситовой панели и далее транспортируются по специальному жёлобу для дальнейших операций подготовки бурового раствора.

В процессе работы вибросит крайне важно осуществлять постоянный мониторинг за состоянием ситовых панелей и режимом работы всей установки с целью недопущения возможного закупоривания ячеек сетки. Если работа вибросита перейдет в режим закупорки ситовой панели, то буровой раствор не будет эффективно фильтроваться через сетку, а будет сбрасываться совместно с крупными фракциями шлама, что является недопустимым.

Основные тенденции в совершенствовании вибросит:

• переход от натяжных ситовых кассет гибкого типа к ситовым кассетам на жесткой основе (металлической или полимерной);
• повсеместная практика использования вибросит в конструкциях ситогидроциклонных сепараторов — «mud cleaner», т.е. в установках, состоящих из размещенных над виброситом гидроциклонных шламоотделителей (пескоотделителя и илоотделителя) с возможностью сброса пульпы на вибрирующую ситовую панель;
• разработка новых вибрационных систем с однонаправленным характером эллиптических колебательных траекторий — «Balanced Elliptical Motion».

Таким образом, можно сделать вывод, что современные буровые вибросита с уже достаточно привлекательными технико-экономическими показателями находятся в состоянии постоянного конструктивно-технического усовершенствования.

Главным расходным материалом для буровых вибрационных сит являются ситовые панели. Современные ситовые панели, производимые всемирно известными компаниями, специализирующимися на выпуске данного типа оборудования, имеют достаточно высокий ресурс эксплуатации. В последнее время на мировом рынке появились не менее надежные и не менее качественные ситовые панели для популярных моделей вибросит, являющиеся полными аналогами оригинальных ситовых панелей. Главным преимуществом таких панелей для отечественных потребителей является их сравнительная доступность без ущерба технико-экономическим показателям для процесса буровых работ.