De faste urenheder, det geotermiske brøndvand og borevæsken kan renses og stabiliseres, og deres effektive drift i boresystemet kan sikres ved at bruge udstyr til kontrol af faste stoffer i geotermiske systemer. Dette udstyr hjælper også med at tilpasse væskerne til de særlige egenskaber i det geotermiske miljø.

HL Solids Control håndterer de unikke udfordringer ved geotermisk udvikling. Disse omfatter høj temperatur, høj mineralisering og en kompleks muddersammensætning.

Den bruger modulært design, præcis separationsteknologi og miljøvenlige procesopgraderinger. Det gør det muligt at adskille og genbruge klippespåner, faste partikler og skadelige urenheder fra det geotermiske boremudder.

Denne tilgang opnår flere mål på samme tid: Den sikrer boresikkerhed, forbedrer den geotermiske udvindingseffektivitet og reducerer miljøpåvirkningen. I sidste ende giver det stabil og pålidelig støtte til kontrol af faste stoffer til opførelse af geotermiske kraftværker, geotermisk opvarmning og geotermiske efterforskningsprojekter.

Udstyr til kontrol af faste stoffer i geotermiske systemer

1. Shale Shaker:

1. Primær funktion

Udskiller store partikler (klippespåner og sand) med en diameter på $\geq 74\mu\text{m}$ (mikrometer) fra borevæsken (mudderet).

Forhindrer tilstopning af efterfølgende udstyr til kontrol af faste stoffer.

2. Modstandsdygtighed over for høje temperaturer og korrosion

Materialer: Bruger højtemperaturbestandige materialer som 316L rustfrit stål til skærmrammer og keramikbelagte skærme.

Formål: Dette design modstår de høje temperaturer og den korrosion, der er typisk for geotermiske borevæsker.

3. Motorbeskyttelse

Vibrerende motor: Kræver beskyttelse mod høje temperaturer (IP65 eller højere).

Formål: Denne klassificering forhindrer motorsvigt forårsaget af de høje temperaturer i borevæsken.

4. Adskillelseseffektivitet og slidstyrke

Skærmdesign: Har et valgfrit “dobbeltlagsskærmdesign” med en øvre grovskærm og en nedre finskærm.

Fordel: Denne struktur forbedrer effektiviteten af separation af grove partikler. Da geotermiske borespåner ofte indeholder hårde mineraler, skal selve sigtematerialet være meget slidstærkt.

2. Afslibning/afslibning

Afsander: Adskiller sandpartikler med en diameter på 15-74 µm (almindelige i geotermiske væsker som kvartssand og feldspat).

Desilter: Adskiller mudderpartikler og kolloider med en diameter på 2-15 µm (lermineraler og korrosionsprodukter i geotermiske borevæsker).

Hydrocyklonen bruger en polyuretan- eller keramikforing, som er slidstærk og korrosionsbestandig, og som kan modstå udvaskning af væsker med høj mineralisering;

Tilførselsindløbet og underflowudløbet kræver et højtemperaturbestandigt tætningsdesign for at forhindre lækage af væsker med høj temperatur;

Operatørerne kan integrere den med en shale shaker (og dermed skabe en “integreret maskine til fjernelse af sand og mudder”), hvilket reducerer den nødvendige gulvplads på geotermiske boreplatforme, hvor pladsen typisk er trang.

3. Centrifuge

Funktion

Centrifugen separerer ultrafine partikler (diameter $<2\mu\text{m}$). Disse partikler omfatter kolloider, ler og kemiske rester. Det stabiliserer borevæskens viskositet og densitet. Det forhindrer også afskalning i geotermiske brøndrør.

Design

Den bruger et højtemperaturdifferentiale. Enheden er også udstyret med et kølesystem. Tromlens indervæg har en slidstærk keramisk belægning. Det forhindrer slitage fra mineralpartikler med høj hårdhed. Til væsker med høj viskositet anvendes en højhastighedscentrifuge med variabel frekvens. Dens hastighed kan justeres ud fra væskens egenskaber.

4. Vakuumafgasser

Fjerner opløste gasser (såsom metan, kuldioxid og sulfid) fra geotermiske væsker, hvilket forhindrer “gasindtrængning”, der kan føre til svigt i borevæskens ydeevne, og forhindrer også sikkerhedsrisici forårsaget af skadelige gaslækager.

Vakuumtanken er konstrueret af højtemperaturbestandigt rustfrit stål, og tætningerne er lavet af korrosions- og højtemperaturbestandige materialer som fluorgummi.

Udstyret med en gasovervågnings- og koblingsenhed (f.eks. en hydrogensulfidsensor) lukker den automatisk ned og lufter ud, når niveauerne overskrider grænserne.

Afgasningseffektivitet >95%, velegnet til geotermiske væskers høje gasopløselighed.

5. Rengøring af borevæske (integreret rensning)

En integreret enhed, der kombinerer en shale shaker, desander, desilter og en lille centrifuge, der opnår tretrinsrensning (grov-mellemfin), og som er velegnet til krav om kontinuerlig drift på geotermiske boresteder.

Den samlede ramme er behandlet med en korrosionsbeskyttende belægning, og rørene er fremstillet af sømløse rustfri stålrør.

Udstyret med et intelligent system til styring af væskeniveauet, der kan tilpasses scenarier med store udsving i det geotermiske borevæskeflow.

Følgende er ekstraudstyr, som kan vælges i henhold til forholdene på stedet:

6. Forskydningspumpe/Blander til borevæske

Funktion

Dette udstyr blander tilsætningsstoffer til geotermisk borevæske. Disse omfatter højtemperaturstabilisatorer, korrosionshæmmere og filtreringsreducerende midler. Det sikrer en ensartet spredning. Det forbedrer væskens højtemperatur- og korrosionsbestandighed.

Design

Pumpehuset er lavet af en højtemperaturbestandig legering. Løbehjulet håndterer væsker med høj viskositet. Den krævede forskydningshastighed er ≥10000s-¹.

7. Opbevaringstank/cirkulationstank til geotermisk væske

Opbevarer renset borevæske eller geotermisk brøndvand, hvilket sikrer kontinuerlig systemcirkulation og bundfældning af resterende fine urenheder.

Tankens krop er lavet af rustfrit stål eller kulstofstål med en anti-korrosionsbelægning, med en høj temperaturbestandighed ≥150 ℃;

Udstyret med et isoleringslag (til geotermiske projekter i lavtemperaturområder) for at forhindre væskekøling og krystallisering;

Indbygget omrøringsanordning (motor med variabel frekvens) for at forhindre mineralpartikler i at sætte sig fast og danne kalk.

8. Udstyr til behandling af fast affald

Tørretumbler: Dehydrerer og tørrer klippefragmenter, der er adskilt ved hjælp af vibrationssigter og desandere (fugtindhold ≤15%), så de er nemme at transportere og miljøvenlige at bortskaffe (geotermiske klippefragmenter kan indeholde meget salt og mange mineraler, hvilket kræver en reduktion af miljøforureningen);

Slamfilterpresse: Dehydrerer ultrafint slam, der er separeret af centrifuger, til slamkager, hvilket reducerer transportomkostningerne for fast affald og opfylder standarderne for miljøemissioner.

9. Korrosionsbestandige rør og ventiler

Funktion: Forbinder forskelligt udstyr til kontrol af fast affald, transporterer geotermiske væsker og forhindrer korrosion og lækage fra væsker med høj temperatur og høj mineralisering.

Overvejelser om kompatibilitet: Bruger 316L rustfrit stål, duplexstål eller fluoropolymer-forede rør; ventiler bruger keramiske ventilkerner; tætninger er lavet af højtemperatur- og korrosionsbestandige materialer.