Применение поличастотных вибросит для регенерации бурового раствора.

На первом этапе регенерации бурового раствора  используются вибросита, которые обеспечивают удаление частиц породы  крупнее 0.12мм. Эта операция  требует минимальных затрат и достаточно эффективна. Затем частично очищенный буровой раствор поступает на комплекс установок, которые обеспечивают удаление частиц породы крупнее 0.02мм.  Этот комплекс существенно увеличивает стоимость регенерации и характеризуется значительными потерями бентонита. На третьем этапе происходит доочистка бурового раствора на центрифуге.  Если второй этап оказывается достаточно эффективным, от применения центрифуг отказываются по экономическим соображениям.   Вибрационное просеивание  на втором и третьем этапах до настоящего времени не применяются по причине невозможности разделения буровых растворов на существующих виброситах по классу 0.02мм без забивки просеивающих поверхностей. 

 

Целью проекта является разработка  аппаратного модуля, для качественной очистки бурового раствора от частиц породы крупнее 0.02мм  при исключении забивки сеток и обеспечении минимальных потерь бентонита. Основными аппаратами модуля являются новые поличастотные вибросита, что значительно снижает себестоимость регенерации по отношению к существующим схемам очистки раствора.

Технологические результаты пилотной установки.

Работа на пилотной установке проводилась в замкнутом цикле на суспензии имитирующей буровой раствор: вода – 82.4%,  бентонит – 6% ,  кварц крупный – 6%;  кварц мелкий – 3.4%;  доломит мелкий – 2.2%. Для имитации реально существующих систем очистки буровых растворов на поличастотное вибросито была установлена рабочая сетка с ячейкой 120 микрон и выведен из системы надрешетный материал.  В цикле осталась суспензия следующего состава: 

Таблица 1

Содержание тв.фазы – 8.5%

Фракции, микрон

-150+100

-100+75

-75+63

-63+45

-45+38

-38+20

-20

Сумма

%

1.2

3.8

3.2

3.2

1.9

3.8

82.9

100

На вибросито была установлена ситовая сборка, состоящая из двух сеток с ячейками 125 и 25 микрон. Было выполнено просеивание в замкнутом цикле с определением производительности грохота по надрешетному и подрешетному продуктам и отбором проб питания, надрешетного и подрешетного продуктов на содержание твёрдого и анализ по фракции 20 микрон. Полученные данные представлены в таблице 2.

Таблица 2.

Параметры

Питание

U.S.

O.S.

Уд. пр-сть, m3/m2/час

7.5

6.0

1.5

Сод-е твёрдого,%

8.1

7.4

9.3

Фракция +20мк,%

8.1

0.3

22.8

Фракция -20мк,%

91.9

99.7

77.2

Выводы:

1.      Результаты подтвердили возможность очистки буровых растворов по классу 20 микрон в аппаратной схеме на базе поличастотных вибросит КТ с высокой эффективностью и производительностью.

2.      Достигнутая производительность по  подрешетному продукту 6.0m3/m2/час или 12m3/час в пересчете на промышленное поличастотное вибросито КТ площадью два кв.м. с возможностью дальнейшего проведения работ по увеличению удельной производительности поличастотного вибросита КТ по классу 20 микрон.

3.      Качество подрешётного продукта с содержанием фракции +20 микрон менее 0.3% и удовлетворяет нормативным требованиям очистки бурового раствора.

4.      В связи с повышенным содержанием мелкой фракции в надрешетном продукте и соотвественно некоторыми потерями полезного продукта, предлагается использовать в аппаратной схеме дополнительный (обезвоживающий) грохот для более глубокого извлечения/восстановления бурового раствора.

 

Таким образом,  для  очистки буровых растворов целесообразно использовать модуль, включающий 3 поличастотных вибросита КТ со специальной системой возбуждения . Первое вибросито 1 двухдечное с ячейкой сетки 0.12мм на верхней деке и 0.02мм  на нижней. Подрешётный продукт  после нижней деки поступает на контрольное вибросито 2 с ячейкой сетки 0.02мм. Надрешётные продукты с вибросит 1 и 2 поступают на обезвоживающее вибросито 3 с ячейкой сетки 0.2мм. Подрешётный продукт после вибросита 3 с помощью насоса 4 отправляется обратно на вибросито 1. Производительность одного модуля рассчитана  на переработку 25 тонн бурильного раствора в час.

В процессе работы определяется срок службы сеток и в дальнейщем замена сеток производится в опережающем режиме. Наличие контрольного сита обеспечивает достаточную надежность. Рабочие сетки устанавливаются в кассете. Замена кассеты занимает не более 5 минут, а  стоимость замены мало отличается от стоимости полимерной (например, найлоновой) сетки, вырезанной из рулона по шаблону.

Промышленная установка включает несколько модулей в соответствии с необходимой производительностью.

Буровой раствор на очистку

1- Вибросито двухдечное 0.12мм и 0.02мм; 2- Вибросито контрольное 0.02мм;   3- Вибросито обезвоживающее  0.2мм; 4- Насос