Удосконалення технологій очищення бурових розчинів від вибуреної породи, збільшення швидкості буріння свердловин і поліпшення якості бурового розчину є актуальною проблемою для нафто- та газодобувної галузі.
В Інституті геотехнічної механіки ім. М.С. Полякова НАН України розроблено технологію очищення бурових розчинів від вибуреної породи нового технічного рівня на вібраційному полічастотному грохоті МВГ. Відмінною особливістю технології є реалізація полічастотних коливань і збільшення більш ніж у 25 разів прискорень сит грохотів МВГ порівняно з типовими грохотами. Це забезпечує підвищення продуктивності та ефективності очищення порівняно з традиційними віброситами з моночастотним збудженням сит і прискореннями до 60 м/с².
Підвищення допустимої за очищенням швидкості буріння прямо збільшує техніко-економічні показники буріння свердловин.
Лабораторні дослідження
Проведено лабораторні дослідження з очищення бурового розчину від породних частинок на грохоті МВГ 1.0 з ефективною площею просіювальної поверхні 0,9 м² на розчині, що пройшов очищення на буровій установці К-160. Встановлено таке:
- При виділенні породних частинок з бурового розчину ситові поверхні грохоту МВГ не забиваються частинками вибуреної породи, частки не налипають на поверхню сит і не потребують додаткового очищення, як при поділі на віброситах марки Brandt.
- Втрати обтяжувача при очищенні бурового розчину на грохотах МВГ менші, ніж при очищенні на буровій установці К-160.
- Залишкова вологість породних частинок після відділення на грохоті МВГ не залежить від розміру комірки сита і становить 15,7 %. У зв’язку з цим втрати бурового розчину при очищенні на грохоті МВГ становлять 15,7 %, а не 100 %, як при очищенні на віброситах Brandt.
Результати показали, що на вібраційних полічастотних грохотах може успішно здійснюватися очищення бурового розчину по крупності поділу 25 мкм, виключаючи при цьому з існуючої схеми доочистку розчину на пісоко- та муловідділювачах.
Промислові випробування
На буровій К-160 «Володарська-2» ПАТ «Шахта ім. О.Ф. Засядька» проведено промислові випробування технології очищення бурового розчину на експериментальному вібраційному полічастотному грохоті МВГ 1.0. Метою випробувань було визначення техніко-економічних показників очищення бурового розчину.
Показники очищення на грохоті МВГ 1.0 порівнювалися з показниками роботи стаціонарного обладнання, встановленого на буровій К-160, що складається з двох однотипних вібросит Brandt, піско- та муловідділювачів Brandt і центрифуги ОГШ 490У-01.
За підсумками випробувань отримано такі результати:
- Грохот МВГ забезпечує очищення бурового розчину від твердих породних частинок і колоїдної глини на вищому рівні, ніж стаціонарні апарати Brandt. Порівняно з віброситами Brandt очищення на грохоті МВГ дозволяє зменшити втрати бурового розчину з виділеними породними частинками.
- При очищенні від твердих породних частинок і глини отвори сита не забиваються, не відбувається налипання глини на поверхню сита. Подачі додаткової води на сито грохоту не потрібно.
- При збільшенні розміру комірок сит продуктивність очищення зростає практично пропорційно.
| Розмір комірки сита, мкм | Продуктивність очищення, м³/год |
|---|---|
| 25 | 6,0 |
| 56 | 6,5 |
| 80 | 10,0 |
| 150 | 28,0 |
За технічними і технологічними параметрами розроблена технологія перевершує традиційно застосовувані технології очищення бурових розчинів за надійністю, простотою обслуговування та вартістю заміни сит. Вона дозволяє скоротити кількість і типи застосовуваних апаратів, при цьому забезпечується поліпшення якості очищення бурових розчинів і підвищується продуктивність очищення, а отже — швидкість буріння свердловин.
Результати випробувань дозволяють рекомендувати застосування вібраційних полічастотних грохотів МВГ при очищенні бурових розчинів замість існуючих технологій. Наразі розроблено типорозмірний ряд грохотів з площею просіювальної поверхні від 1 до 4 м² і різним числом ярусів.