Вертикальная сушилка бурового шлама для обработки отходов

После выхода из вибросита выбуренная порода обычно удерживает часть бурового раствора на поверхности. При использовании раствора на нефтяной или синтетической основе эта жидкость представляет собой потенциально возвращаемый ресурс и одновременно увеличивает массу, объем и нагрузку на обращение с буровыми отходами. Вертикальная сушилка бурового шлама применяется перед хранением, транспортированием или дальнейшей обработкой для механического отделения части жидкости от выбуренной породы.

В технических материалах EPA сушилка бурового шлама описывается как оборудование для обработки выбуренной породы; также указывается, что улучшенная система контроля твердой фазы может использовать вертикальные или горизонтальные центрифуги для возврата большего количества бурового раствора из потока шлама. В данном контексте «сушка» не означает термическую сушку и не должна смешиваться с термодесорбцией. Основой процесса являются центробежное разделение, транспортирование твердой фазы и возврат жидкости.

Принцип работы

Выбуренная порода поступает во вращающуюся камеру, где центробежная сила отделяет жидкость с поверхности и из пустот между частицами. Транспортирующий механизм перемещает твердую фазу к разгрузке, а возвращаемый буровой раствор выходит через жидкостной патрубок и направляется в систему сбора или повторного использования. Скорость ротора, дифференциальная скорость, состояние подачи, размер частиц и вязкость раствора влияют на возврат жидкости, качество разгрузки и нагрузку на оборудование.

Целью не является удаление абсолютно всей жидкости. Практическая задача состоит в поиске баланса между производительностью, возвратом раствора, стабильностью разгрузки, износом и энергопотреблением. Свойства шлама изменяются по интервалам и при смене системы раствора, поэтому параметры необходимо подтверждать по образцам, данным эксплуатации и целям обработки.

Типовая схема системы

Первичное просеивание и подача шлама

Вибросито выполняет первичное разделение бурового раствора и крупных частиц. Затем желоб, шнековый конвейер или другой транспортирующий механизм подает шлам в сушилку. Крупный мусор, металлические предметы и фрагменты инструмента не должны попадать в оборудование, поскольку могут вызвать засорение, ударные повреждения и ускоренный износ.

Механическое отделение жидкости

Сушилка непрерывно удаляет жидкую фазу из шлама. Возвращаемый раствор можно направить в подходящую емкость для бурового раствора или на дополнительную обработку. Необходимость дополнительного просеивания, отделения песка или центрифугирования определяется содержанием твердой фазы, свойствами раствора и целью повторного использования. Возвращаемую жидкость нельзя автоматически направлять в активную систему без проверки.

Дальнейшее обращение с твердой фазой

Обработанный шлам может направляться на временное хранение, обезвреживание, термическую обработку, транспортирование или другой разрешенный маршрут. Если требуется более глубокое удаление остаточной нефти, механическую сушилку можно использовать как предварительную ступень перед термодесорбцией или другой технологией. В материалах NOV термодесорбция применяется для обработки выбуренной породы с нефтяным буровым раствором и возврата нефти, воды и твердой фазы. Термическая десорбция и механическое отделение жидкости имеют разные задачи и энергетические условия.

Что проверить при выборе

Во-первых, определите происхождение шлама и тип бурового раствора. Водные, нефтяные и синтетические растворы создают разные условия прилипания, вязкости и возврата жидкости.

Во-вторых, исследуйте размер частиц и нагрузку по твердой фазе. Диаметр ствола, свойства породы, тип долота, механическая скорость бурения и работа вибросита влияют на фактическую подачу.

В-третьих, определите дальнейшее назначение потоков. В проекте заранее устанавливают маршрут возвращаемой жидкости, временное хранение и транспортирование твердой фазы, а также необходимость термической или иной экологической обработки.

В-четвертых, оцените износ и обслуживание. В шламе могут присутствовать песок, твердые фрагменты породы и металл. Барабан, витки шнека, разгрузка, уплотнения и подшипники требуют защиты от износа и удобного доступа. При работе контролируют вибрацию, момент, температуру, стабильность подачи и посторонний шум.

В-пятых, подтвердите безопасность и вспомогательные системы. Нефтесодержащий шлам может быть связан с горючими парами, контактом с нефтью, промывочными жидкостями и обращением с отходами. Электрическое исполнение, ограждения, вентиляция и отвод потоков должны соответствовать оценке рисков и требованиям проекта.

Заключение

Вертикальная сушилка бурового шлама соединяет возврат бурового раствора с обработкой буровых отходов. Удаление крупного мусора, непрерывное механическое отделение жидкости, возврат раствора и раздельное обращение с твердой фазой помогают снизить нагрузку влажных отходов и улучшить управление материалами на буровой. Фактический результат зависит от образцов шлама, системы раствора, компоновки оборудования и дальнейшего маршрута, поэтому до мобилизации рекомендуется провести испытания и проверить технологическую схему.