أثناء الحفر، غالبًا ما تكون الغازات الضارة موجودة في البئر، مما يتسبب في انخفاض رأس الماء لسائل الحفر وإضعاف قدرته على حمل القطع. وعندما يكون ضغط الغاز مرتفعًا بما فيه الكفاية، يمكن أن يؤدي ذلك إلى حدوث انفجار. وعلاوة على ذلك، يمكن أن يؤثر وجود الغازات على التشغيل العادي لمضخات الحفر والمضخات المائية. A جهاز تفريغ الغازات, وهو جهاز للتحكم في المواد الصلبة، يعالج سوائل الحفر المتسرّبة من الغاز ويسمح للمشغلين بدمجه في أنظمة تدوير سوائل الحفر وتنقيتها. يمكنه إزالة الغازات المتسرّبة من سائل الحفر بسرعة واستعادة كثافته وتثبيت أدائه، مما يجعله قطعة من المعدات التي لا غنى عنها في الآبار العميقة والآبار فائقة العمق ومشاريع الحفر غير المتوازنة.
تنقسم أجهزة إزالة الغازات بشكل أساسي إلى نوعين: نوع التفريغ ونوع الضغط الجوي. ويركز ما يلي على أجهزة إزالة الغازات الفراغية.
I. مبدأ عمل أجهزة تفريغ الغازات
سلوك فقاعة الهواء
وبوجه عام، تكون فقاعات الهواء الأكبر من 4 مم في القطر يمكن أن تتسرب بسرعة وتتكسر على سطح السائل بسبب الطفو. ومع ذلك، فإن الفقاعات التي يقل قطرها عن 1 مم تنحصر بسهولة في سائل الحفر، مما يؤدي إلى انخفاض الكثافة وتسرب الغاز.
ميكانيكا التفريغ بالتفريغ
تستخدم أجهزة التفريغ بالتفريغ مضخة تفريغ أو مضخة نفاثة لإنشاء درجة معينة من التفريغ في خزان تفريغ الغازات. يعمل فرق الضغط هذا على سحب سائل الحفر المدمج بالغاز من خزان التدوير إلى خزان التفريغ.
إزالة الغاز
في بيئة الضغط السالب هذه، ينخفض الضغط الخارجي على فقاعات الهواء الصغيرة، مما يؤدي إلى زيادة حجمها، وبالتالي زيادة طفوها. ويسمح ذلك للفقاعات الصغيرة بالارتفاع إلى سطح السائل بسرعة أكبر وتفريغها في الغلاف الجوي.
II. الخصائص الهيكلية لأجهزة التفريغ بالتفريغ الهيكلي
1. من خلال الحفاظ على تفريغ معتدل في خزان التفريغ من خلال مضخة تفريغ أو مضخة نفاثة، يسحب التفريغ سائل الحفر المدمج بالغاز ويفصله عن السائل، ويقوم النظام بتفريغ الغاز المفصول في الغلاف الجوي.
2. يتم تجهيز الخزان عادةً بحواجز على شكل حوض أو حواجز مخروطية الشكل على شكل مظلة مخروطية لتفريق سائل الحفر إلى طبقة رقيقة، مما يعزز تسرب الغاز.
3. يزود بجهاز للتحكم في مستوى السائل، وينظم هذا الجهاز معدل تدفق سائل الحفر الداخل إلى خزان التفريغ، مما يمنع التدفق الزائد أو التجويف.
4. يقوم نوع معين من مضخة الطرد المركزي أو المضخة النفاثة بتفريغ سائل الحفر المفرغ من الغازات من غرفة التفريغ. (يركّز على المضخة بوصفها العنصر الذي يقوم بالعمل).
وفي الوقت الحالي، تركز التحسينات التي أُدخلت على أجهزة التفريغ بالتفريغ من الهواء بشكل أساسي على السمات الهيكلية الأربعة المذكورة أعلاه، وتتوافق الأشكال الهيكلية المختلفة مع أنواع مختلفة من المنتجات.
