При бурении нефтяных и газовых скважин большое значение имеет качество очистки бурового раствора. В процессе работы в промывочную жидкость попадают частицы выбуренной породы, песок и другие твёрдые включения. Их накопление приводит к повышенному износу оборудования, ухудшению свойств раствора и дополнительным затратам на обслуживание циркуляционной системы.
Для решения этой задачи используются комплексы многоступенчатой очистки. Одним из наиболее практичных решений считаются сито-гидроциклонные установки (СГУ), объединяющие механическое отделение крупных частиц и гидроциклонную обработку жидкости.
Что представляет собой сито-гидроциклонная установка
Сито-гидроциклонная установка — это специализированное оборудование, предназначенное для удаления твёрдой фазы из бурового раствора и снижения влажности отделяемого шлама. Такие системы входят в состав циркуляционных комплексов буровых установок и обеспечивают подготовку промывочной жидкости к повторному использованию.
Сегодня сито-гидроциклонная установка применение находит прежде всего в нефтегазовой отрасли, особенно при организации малоотходного и безамбарного бурения. Использование подобного оборудования позволяет уменьшать объём отходов и эффективнее возвращать очищенный раствор в технологический цикл.
Конструктивно СГУ объединяет несколько функциональных элементов: вибрационное сито, пескоотделитель, илоотделитель и систему трубопроводов. Каждый компонент отвечает за определённую стадию очистки.
Принцип работы оборудования
Очистка бурового раствора осуществляется последовательно. На первом этапе жидкость поступает на вибрационное сито, где происходит отделение наиболее крупных частиц выбуренной породы.
Под действием колебаний раствор проходит через ситовую поверхность, а твёрдые включения перемещаются к зоне выгрузки. Размер ячеек ситовых панелей подбирается с учётом характеристик раствора и требований технологического процесса.
Следующий этап связан с использованием гидроциклонов. Внутри этих устройств поток жидкости приобретает вращательное движение. Под действием центробежных сил частицы с большей плотностью перемещаются к стенкам аппарата и выводятся через нижнее отверстие.
Гидроциклонная очистка обычно разделяется на две ступени:
Пескоотделение. Удаление сравнительно крупных твёрдых включений, прошедших через вибросито.
Илоотделение. Выделение более мелких частиц, оставшихся в буровом растворе после предыдущих этапов.
Отделяемый шлам может дополнительно обезвоживаться на ситовой поверхности, а очищенная жидкость возвращается в циркуляционную систему.
Где применяются сито-гидроциклонные установки
Основная область использования СГУ — строительство нефтяных и газовых скважин. Оборудование востребовано там, где необходимо поддерживать параметры бурового раствора и предотвращать чрезмерное накопление выбуренной породы.
Особенно важна такая очистка при длительном бурении, когда промывочная жидкость многократно проходит через циркуляционную систему.
В современных технологических схемах СГУ помогают решать несколько задач одновременно: сокращать потери бурового раствора, уменьшать количество отходов и снижать абразивную нагрузку на элементы оборудования.
Отдельное направление применения связано с безамбарным бурением. В подобных проектах необходимо минимизировать объём жидких отходов и организовать их контролируемую обработку. Многоступенчатая очистка позволяет отделять твёрдую фазу и возвращать значительную часть жидкости в рабочий процесс.
При этом эффективность оборудования зависит от состава раствора, расхода, размеров твёрдых частиц и правильности настройки гидроциклонов.
Преимущества комплексной системы очистки
Главное достоинство сито-гидроциклонных установок заключается в объединении нескольких технологических операций в одном агрегате.
Вместо размещения отдельных устройств для разных стадий очистки предприятие может использовать комплексную систему, что упрощает компоновку оборудования на буровой площадке.
Среди других преимуществ выдел