Новости

Гидравлические центрифуги для разделения твердой и жидкой фаз при разведочном колонковом бурении — оснащаем разведку глубоких месторождений «высокоскоростным сердцем»

I. Введение

http://www.gnsolidscontrol.ru/

В условиях, когда «глубокая земля, глубокое море и глубокий космос» становятся новым полем битвы за ресурсы, традиционное разведочное колонковое бурение сталкивается со всё более сложными геологическими условиями: высоким содержанием твёрдой фазы в буровом растворе, низкой устойчивостью стенок скважины, быстрым износом бурового долота и высоким давлением окружающей среды. Поддержание «крови» бурового раствора — чистоты, низкого содержания твёрдой фазы и низкой вязкости — в этих экстремальных условиях имеет решающее значение для качества керна и эффективности бурения. Гидравлическая центрифуга для разделения твёрдой и жидкой фаз — это «высокоскоростное сердце», специально разработанное для удовлетворения этих требований.

II. Принцип работы оборудования: удаление «примесей»

Гидравлическая центрифуга для разделения твердой и жидкой фаз использует высокоскоростное вращение, создающее ускорение в тысячи раз превышающее ускорение свободного падения (G), для быстрого разделения твердых частиц в буровом растворе на отдельные слои в зависимости от размера и плотности. Основной рабочий процесс выглядит следующим образом:

Подача: Буровой раствор, содержащий шлам, подается в барабан под постоянным давлением через гидравлический привод;

Ускорение: Барабан, приводимый в движение гидромотором, достигает скорости 3000–4000 об/мин, создавая мощное центробежное поле;

Сепарация: Тяжелый шлам прилипает к стенкам, образуя кольцо твердой фазы, в то время как легкая, чистая жидкая фаза образует внутреннее кольцо и выливается;

Удаление шлама: Гидравлический дифференциал регулирует скорость шнекового конвейера в режиме реального времени, непрерывно выталкивая твердую фазу из барабана, обеспечивая непрерывное удаление шлака; Замкнутый цикл: Очищенный буровой раствор напрямую возвращается в затрубное пространство бурильной трубы, поддерживая баланс давления, смазку и охлаждение в скважине.

III. Четыре преимущества на буровой площадке

Повышенная скорость отбора керна: Содержание твердой фазы снижается с обычных 8–12% до менее 2%, что значительно снижает риск вымывания керна и образования шлама на долоте, а также улучшает целостность керна на 10–25%.

Увеличенный срок службы бурового долота: Очищенный буровой раствор снижает абразивный износ резцов PDC, увеличивая проходку одной долота более чем на 30%. Снижение экологических рисков: После центрифугирования влажность твердой фазы составляет ≤30%, что позволяет осуществлять ее прямую фасовку и транспортировку, предотвращая утечки из шламовых амбаров. Очищенную жидкую фазу можно перерабатывать и восстанавливать, что обеспечивает бурение с нулевыми выбросами.

Снижение общих затрат: например, для скважины глубиной 3000 метров расход бурового раствора сокращается на 40%, расходы на транспортировку отработанного шлама – на 60%, а общие затраты на бурение – на 15–20%.

IV. Типичные примеры применения

Разведочная скважина на медно-никелерудном месторождении в Синьцзяне проектной глубиной 2800 метров находилась в пласте, состоящем преимущественно из переслаивающихся туфов и диабазов с хорошо развитой трещиноватостью. Проектная группа использовала гидравлическую центрифугу TRG-450 (максимальная производительность 45 м³/ч, G-значение 3200) в сочетании с четырёхступенчатой ​​системой очистки твёрдой фазы: