هزازات الصخر الزيتي هي المعدات الأساسية في نظام التحكم في المواد الصلبة لسوائل الحفر في صناعة النفط والغاز. ويتمثل تطبيقها الرئيسي في فصل الجسيمات الصلبة (أو الطين) بفعالية عن سائل الحفر أثناء عملية الحفر. وتعد هذه العملية ضرورية للحفاظ على سلامة وكفاءة سائل الحفر، ومنع تلف المعدات النهائية، وضمان التشغيل الآمن والفعال.
شركة HL Petroleum's هزازات الصخر الزيتي هي معدات أساسية في نظام تدوير سائل الحفر، تتولى مهمة التنقية الأولية. تقوم هزازات الصخر الزيتي بإزالة قصاصات الصخور والجسيمات الكبيرة التي يبلغ قطرها 74 ميكرومتر، وتتعامل مع أكثر من 801 تيرابايت 3 تيرابايت من إجمالي حجم المواد الصلبة في النظام. إن أداءها أمر بالغ الأهمية؛ فهو يؤثر بشكل مباشر على الحمل على معدات المصب (أجهزة إزالة الصخور وأجهزة الطرد المركزي)، مما يضمن كفاءة الحفر، وتقليل تآكل المعدات، والتحكم في التكلفة.
I. هيكل شاكر الصخر الزيتي وعملية العمل
1. هيكل شاكر الصخر الزيتي
تتكون هزازات الصخر الزيتي لسائل الحفر بشكل أساسي من قاعدة، وصندوق غربال، وشبكة غربال، ومحرك إثارة، ونوابض تخميد، وجهاز تحكم.
2. عملية العمل
تسمى الخطوة الأولى في التحكم في المواد الصلبة بالإزالة الأولية للمواد الصلبة. عندما يتدفق الطين عائدًا إلى حفرة البئر من سلسلة الحفر أثناء التدوير، فإنه يمر عبر هزاز الصخر الزيتي الذي يهتز على السطح. يتم فصل الجسيمات الصلبة الأكبر حجمًا عن غيرها من القصاصات بواسطة أحجام الشبكات المختلفة للشاشة. تساعد إزالة المواد الصلبة الأولية على إطالة عمر المضخة وتحسين وقت الحفر. ويتحقق ذلك من خلال تقليل وقت التوقف عن العمل الناجم عن المواد الصلبة الكاشطة التي تضر بالمضخات أو المعدات الأخرى، مثل خزانات الطين.
بعد الإزالة الأولية للجسيمات الكبيرة، قد تبقى بعض الجسيمات الأصغر (مثل المواد الصلبة الدقيقة) في الطين المستخدم في عمليات الحفر. وفي هذه المرحلة، يتم تركيب مصفاة شبكية أصغر حجمًا على شاكر الصخر الزيتي لزيادة تنقية هذا النوع من الطين. من خلال تحسين شفافية السائل وخصائصه الانسيابية، تساعد إزالة المواد الصلبة الثانوية على تقليل عدم استقرار حفرة البئر أو الأنابيب العالقة أو سوء نظافة حفرة البئر.
بالإضافة إلى ذلك، هناك وظيفة أخرى لشاكر الصخر الزيتي وهي إدارة النفايات أثناء عمليات الحفر. على سبيل المثال، في عمليات الحفر بدون حفر، قد تعمل العديد من منصات الحفر في وقت واحد، متباعدة حتى ميلين عن بعضها البعض؛ وتربط الأنابيب أو القنوات تحت الأرض جميع الحفارات، وتولد كل وحدة سائلها الخاص، والذي يتدفق إلى خزان مفتوح يسمى “حفرة”. لذلك، عندما يخترق هذا السائل التكوينات الصخرية تحت الأرض، يمكن أن تزيد العينات الأساسية (مثل المواد الكيميائية المستخدمة في الموقع) من تلوث هذا السائل. سيحتفظ أي نظام معين دائمًا ببعض الملوثات لأنه، بغض النظر عن الاحتياطات، لا مفر من حدوث بعض التسرب من الكسور؛ والمفتاح هو كيفية سد هذه التسريبات بفعالية.
وأخيرًا، يتم تحقيق التوازن بين “الفصل عالي الكفاءة” و“الاستهلاك المنخفض للطاقة” من خلال تحسين السعة والتردد وزاوية الغربال. على سبيل المثال، أصبحت الهزازات الصخرية الخطية الخيار السائد للتحكم في المواد الصلبة لسوائل الحفر بسبب حركتها المنتظمة لسطح الغربال وإزالة البُرادة بسلاسة والقدرة على استخدام الشاشات.
II. أنواع شاكر الصخر الزيتي HL
1. هزاز الصخر الزيتي ثنائي المسار
تستخدم هذه الغربال مجموعتين من مصادر الإثارة للتبديل بحرية بين المسارين البيضاوي الانتقالي والخطي. يعد المسار الإهليلجي الانتقالي مناسبًا لسوائل الحفر عالية اللزوجة، مما يزيد من سرعة نقل المواد الصلبة؛ أما المسار الخطي فهو مناسب للتعامل مع قطع الصخور الكبيرة، مما يقلل من انسداد الشاشة. تدعم هذه السلسلة تصميمات الوحدات المزدوجة والثلاثية، مع مساحة معالجة لوحدة واحدة تصل إلى 3.40 متر مربع وشدة اهتزاز تتجاوز 6.5 جم.
2. هزاز الصخر الزيتي بالضغط السلبي
تجمع هذه الغربال بين تقنية الاهتزاز وتقنية الشفط بالضغط السلبي، وتستخدم نظام تفريغ نابض أحادي القناة لتقليل احتمالية انسداد الغربال، مما يقلل من المحتوى السائل في قطع الصخور بأكثر من 30%. يمكن لجهاز فصل الغاز عن السائل الذي تم تطويره بشكل مستقل معالجة الطين عالي التركيز ومنخفض الكثافة بشكل مركزي، مما يقلل بشكل كبير من فقدان سائل الحفر.
3. هزاز الصخر الزيتي مزدوج الطبقة
تعتمد هذه الغربال على تصميم غربال مزدوج الطبقة، مما يزيد من قدرة المعالجة لوحدة واحدة بأكثر من 50%، وهي مناسبة لظروف الحفر السريع. يتراوح نطاق تعديل زاوية الميل الهيدروليكي من -1 درجة إلى +4 درجة، مما يحسّن تأثير الغربلة ديناميكيًا وفقًا لخصائص قطع الصخور.
ثالثاً. التكنولوجيا والابتكار
(ط) تكنولوجيا التحكم الذكي
يدمج نظام التحكم الآلي مستشعرات (تسارع الاهتزاز ودرجة الحرارة) ووحدات التحكم المنطقي القابل للبرمجة ووحدات التحكم في سرعة التردد المتغير، مما يتيح مراقبة حالة سطح الشاشة في الوقت الفعلي وتعديل المعلمات تلقائيًا. على سبيل المثال، تعمل تقنية إنترنت الأشياء على تسهيل التشخيص عن بُعد والصيانة التنبؤية، مما يقلل من وقت التوقف غير المخطط له. كما تستخدم الشاشة الاهتزازية ثنائية المسار من Henglian Petroleum أيضًا تقنية مانعة للتفكك ملولبة لضمان التوصيلات الموثوقة في ظل ظروف الاهتزاز.
يُعد شاكر الصخر الزيتي من شركة HL Petroleum منتجًا معياريًا يتميز بالاهتزاز عالي التردد، والتصميم متعدد الطبقات، والتحكم الذكي. تعمل كفاءتها العالية ومتانتها وأدائها البيئي على خفض تكاليف الحفر، وتعزيز السلامة التشغيلية، وتوفير حل مبتكر لصناعة النفط والغاز.
