هزازات الصخر الزيتي هي معدات رئيسية في أنظمة التحكم في المواد الصلبة ومعدات المعالجة في المرحلة الأولى. يؤثر أداؤها بشكل مباشر على تأثير التحكم الكلي للنظام. أثناء الحفر، يتم إرجاع سائل الحفر الذي يحتوي على كمية كبيرة من مخلفات الحفر من البئر. ويتمثل دور هزاز الصخر الزيتي في فصل القصاصات عن سائل الحفر، مما يسمح لسائل الحفر الأنظف بالدخول إلى معدات الفصل اللاحقة.
1. الخصائص التكنولوجية لهزازات سائل الحفر الصخري
ينعكس المستوى التقني لشاكر الصخر الزيتي بشكل أساسي في قدرته على المعالجة (الإنتاجية وفصل حجم الجسيمات)، والاستقرار التشغيلي، والعمر الافتراضي، والمرونة التشغيلية. وترتبط قدرة المعالجة لشاكر الصخر الزيتي بهيكله، ومسار حركته، وتردد الاهتزاز، وشدة الاهتزاز، ومساحة الغربال، وخشونة شبكة الغربال. وعمومًا ما تكون هزازات الصخر الزيتي الحديثة عالية السرعة، وخطية (أو غير خطية)، وشبكية دقيقة، ومتعددة الطبقات، وتلعب دورًا حاسمًا في أنظمة التحكم في المواد الصلبة.
2. مبدأ عمل شاكر الصخر الزيتي لسوائل الحفر
تتكون هزاز الصخر الزيتي من صندوق غربال، وشبكة غربال، ونوابض اهتزاز، ومثير، وحوض مدخل، وقاعدة، ودعامة. يقوم دوران المثير بتحريك صندوق الغربال وشبكة الغربال، مما يخلق مسار حركة معقول، ويتدفق سائل الحفر من وعاء المدخل إلى شبكة الغربال. يدفع صندوق الغربال المواد الصلبة من الأمام. وتمر المرحلة السائلة (مع المواد الصلبة الأصغر) عبر الشبكة إلى خزان سائل الحفر، لتكتمل عملية الفصل.
عند اختيار شاكر الصخر الزيتي, ، يجب على المهندس أولاً اختيار شبكة الغربال المناسبة بناءً على حجم وحجم جسيمات الطور الصلب في سائل الحفر. ويعبّر عن حجم الثقوب على شبكة الغربال بـ “الشبكة”. يحدد رقم الشبكة عدد الثقوب في كل بوصة (بوصة) من شبكة الغربال؛ وكلما كان رقم الشبكة أكبر، كانت الثقوب أصغر. على سبيل المثال، تعبّر معايير API عن شبكة مربعة ذات 12 ثقبًا في البوصة الواحدة ب 12 شبكة الشاشة (12×12).
قدرة المعالجة هي معلمة مهمة جدًا لشاكر الصخر الزيتي. إلى جانب اختيار وتحديد معلمات الحركة نفسها، تؤثر أيضًا عوامل مثل نوع سائل الحفر والكثافة والجلد وحجم وكمية الجسيمات الصلبة وحجم الفتحة على هذه السعة. لذلك، يحتاج المشغلون إلى إيلاء اعتبار شامل وإجراء اختيارات معقولة في الاستخدام الفعلي.
3. أنواع هزازات الصخر الزيتي
1) التصنيف وفقًا لمبدأ العمل
(1) صندوق اهتزاز بيضاوي الشكل عادي: أثناء التشغيل، يتحرك صندوق الغربال بحركة دائرية دقيقة، ويمكن أن يتحرك مركز الكتلة بحركة نصب.
ب) هزاز الصخر الزيتي الدائري: أثناء التشغيل، يتحرك صندوق الغربال على طول مسار دائري.
ج) شاكر الصخر الزيتي الخطي: أثناء التشغيل، يتحرك صندوق الغربال على طول مسار خطي.
(4) هزاز الصخر الإهليلجي الانتقالي: أثناء التشغيل، يتحرك صندوق الغربال على طول مسار دائري دقيق انتقالي.
2) التصنيف وفقًا للهيكل
(1) شاشة واحدة: هزاز صخري واحد يعمل بشكل مستقل.
(2) شاشة مزدوجة: يتم تثبيت هزازتين صخريتين جنبًا إلى جنب على نفس القاعدة، والتي يمكنها معالجة سائل الحفر في وقت واحد.
(3) هزازات متعددة: يتم تركيب ثلاث أو أكثر من هزازات الصخر الزيتي جنبًا إلى جنب على نفس القاعدة، مما يسمح بالمعالجة المتزامنة لسائل الحفر.
3) التصنيف حسب ترتيب الشاشة:
أ) شاشة أحادية الطبقة: يحتوي صندوق الشاشة على سطح شاشة واحد.
ب) شاشة مزدوجة الطبقة: يحتوي صندوق الشاشة على سطحين للشاشة، أحدهما فوق الآخر، بمسافة معينة بينهما.
د) شاشة مكدسة: يحتوي صندوق الشاشة على سطحي شاشة متداخلة.
4. العديد من هزازات الصخر الزيتي الشائعة الاستخدام
1) هزاز الصخر الزيتي الخطي
يتكون هزاز هزاز هزاز الصخر الزيتي الخطي من هزازين غريب الأطوار متساويين في الكتلة يدوران بشكل متزامن في اتجاهين متعاكسين. يولد هذا الهزاز اهتزازًا خطيًا، ويكون مسار حركة صندوق الغربال خطًا مستقيمًا.
بالمقارنة مع الهزازات الصخرية ذات المسار الدائري، تتميز الهزازات الصخرية الخطية بالخصائص التالية:
(1) نظرًا لأن مسار حركة صندوق الغربال عبارة عن خط مستقيم، فإن قصاصات الحفر تتحرك بانتظام على سطح الغربال، مما يؤدي إلى إزالة القصاصات بسلاسة.
(2) نظرًا لأن سطح الغربال يتم وضعه أفقيًا، يتم تقليل الارتفاع الكلي لشاكر الصخر الزيتي.
(3) نظرًا للحركة الخطية لسطح الغربال، فإن التسارع والقوة على شبكة الغربال تكون موحدة نسبيًا وتحافظ على اتجاه ثابت. ولذلك، يمكن استخدام الغرابيل متناهية الصغر على هزازات الصخر الزيتي الخطية، وهو أمر مهم للغاية للتحكم في المواد الصلبة لسوائل الحفر.
(4) قدرة معالجة سائل الحفر لهزازات الصخر الزيتي الخطية أكبر من قدرة الهزازات الدائرية. بشكل عام، في ظل نفس الظروف، تتمتع الهزازات الخطية بقدرة معالجة 20% إلى 30% أكبر من الهزازات الدائرية. وبالنظر إلى اتجاه تطوير هزازات الصخر الزيتي لسوائل الحفر في الخارج، فإن معظم الشركات المصنعة لمعدات التحكم في المواد الصلبة تنتج شاشات خطية، ولكن بعض الشركات تقوم أيضًا بتطوير هزازات الصخر الزيتي البيضاوية.
2) شاكر الصخر الزيتي الإهليلجي
طور المهندسون الغربال الاهتزازي الإهليلجي، المعروف أيضًا باسم شاكر الصخر الإهليلجي المتوازن، كنوع جديد من شاشات هز الصخر الزيتي في أوائل الثمانينيات. المنتجات المستوردة من الخارج متوفرة بالفعل في الصين. يجمع شاكر الصخر الإهليلجي المتوازن بين مزايا الشاشات الخطية والدائرية؛ أي أن “المحور الرئيسي” للشاشة الإهليلجية يعزز عنصر نقل سائل الحفر، بينما يقلل المحور الثانوي من احتمالية انسداد بعض سوائل الحفر في الثقوب الطرفية.
3) شاكر الصخر الزيتي الدائري
تم تجهيز الصندوق الاهتزازي الدائري بجهاز ناقل تسارع دوار، والذي يعمل على تشتيت سائل الحفر بسهولة على سطح الشاشة، مما يقلل من إمكانية انسداد الشاشة. ومع ذلك، فإن الحركة الدائرية وزاوية الرمي تكون شديدة الانحدار، مما يؤدي إلى انخفاض سرعة نقل المواد، وبالتالي، في ظل نفس الظروف، فإن الإنتاجية ليست جيدة مثل تلك الخاصة بالغربال الخطي.
