Was macht ein Rührwerk in einem Tank? Im Spülungsumlaufsystem von Bohrungen spielt das Rührwerk eine entscheidende Rolle. Seine Hauptaufgabe besteht darin, die Gleichmäßigkeit und Stabilität des flüssigen Mediums im Spülungsbehälter zu gewährleisten. Diese Funktion ist für die Aufrechterhaltung eines effizienten und zuverlässigen Betriebs des gesamten Zirkulationssystems unerlässlich, was sich insbesondere in den folgenden Schlüsselaspekten widerspiegelt:
1. Effektive Suspendierung fester Partikel, um Sedimentation zu verhindern:
- Bohrklein, Barytpulver, Sand und andere feste Partikel, die während des Bohrvorgangs entstehen, setzen sich sehr leicht ab und sammeln sich aufgrund der Schwerkraft am Boden des Tanks. Das Rührwerk wirbelt den Schlamm durch die starke Wirbel- und Scherkraft, die sein rotierendes Laufrad erzeugt, ständig auf, so dass sich diese Partikel gleichmäßig verteilen und im gesamten flüssigen Medium suspendieren.
- Die Verhinderung der Sedimentation ist von großer Bedeutung: Durch die Ablagerung von Partikeln wird nicht nur das Nutzvolumen des Schlammtanks erheblich verringert, sondern auch die Homogenität des Schlamms ernsthaft beeinträchtigt. Nachdem sich das Sediment verfestigt und verdichtet hat, ist es äußerst schwierig zu reinigen, was zu längeren Stillstandszeiten und höheren Kosten führt. Noch wichtiger ist, dass die Ablagerung von Feststoffphasen die Reinigungseffizienz nachfolgender Geräte zur Feststoffkontrolle (wie Vibrationssiebe, Entsander und Entsilter, Zentrifugen) verschlechtert, was zu einer wiederholten Zirkulation schädlicher Feststoffphasen führt, die Leistung der Spülung beeinträchtigt (z. B. erhöhte Viskosität und erhöhter Filtrationsverlust) und den Verschleiß der Bohrausrüstung beschleunigt.
2. Förderung der vollständigen Durchmischung der Komponenten und Aufrechterhaltung einer gleichmäßigen Leistung:
- Schlamm ist keine einfache Flüssigkeit, sondern ein komplexes Gemisch aus mehreren Komponenten wie Flüssigkeiten auf Wasser-/Ölbasis, Bentonit, Polymeren, Filtrationsreduzierern, Schmiermitteln und Beschwerungsmaterialien. Die Aufgabe des Rührwerks besteht nicht nur in der physikalischen Suspension, sondern auch darin, dafür zu sorgen, dass sich diese Komponenten mit unterschiedlichen Dichten und Löslichkeits-/Dispersionseigenschaften auf molekularer Ebene gleichmäßig vermischen.
- Der Schlüssel zur Aufrechterhaltung der Leistung: Durch ständiges starkes Rühren kann das neu hinzugefügte chemische Behandlungsmittel oder Bentonit schnell dispergiert werden, um eine Agglomeration zu verhindern und seine volle Wirksamkeit zu gewährleisten. Gleichzeitig werden die Stabilität und Konsistenz der rheologischen Eigenschaften (Viskosität, Scherkraft) und die Filtrationsverluste des Schlamms im gesamten Tank und zwischen verschiedenen Tanks aufrechterhalten. Eine Spülung mit gleichmäßiger Leistung ist die Grundlage für eine effektive Förderung von Bohrklein, die Stabilisierung der Bohrlochwand und die Kontrolle des Bohrlochdrucks.
3. Verbesserung der Systemeffizienz und der Betriebskontinuität:
- Durch die oben erwähnten Suspensions- und Mischeffekte sorgt das Rührwerk im Wesentlichen für einen reibungslosen Betrieb des Schlammzirkulationssystems. Es vermeidet effektiv das Risiko, dass sich Feststoffpartikel am Boden des Tanks und in den toten Winkeln der Rohrleitung ansammeln und verstopfen, und sorgt dafür, dass der Schlamm reibungslos in das Bohrloch gepumpt werden und bei Bedarf durch die Reinigungsanlage fließen kann.
- Gewährleistung eines kontinuierlichen Betriebs: Dies ist entscheidend für das Schlammtanksystem und den Raum bei Landbohrungen sowie für das Schlammsystem von Offshore-Bohrplattformen mit geringerem Wartungsaufwand. Das Rührwerk ist der "Held hinter den Kulissen", der die Kontinuität des langfristigen, hochbelasteten Bohrbetriebs aufrechterhält und ungeplante Abschaltungen aufgrund von Tankreinigung, Leistungsschwankungen oder Pumpproblemen reduziert.
4. Flexible Gestaltung zur Anpassung an unterschiedliche Bedürfnisse:
Zur Anpassung an unterschiedliche räumliche Gegebenheiten, Anforderungen an das Verarbeitungsvolumen und Projektgrößen, Rührwerke haben eine Vielzahl von Installationskonzepten entwickelt:
- Bei der Installation an der Tankoberfläche werden der Antriebsmotor und das Untersetzungsgetriebe in der Regel oben auf dem Tank platziert, und die Rührwerkswelle ragt vertikal in den Tank hinein. Diese Konstruktion ist kompakt, einfach zu installieren und nimmt wenig Platz auf dem Tank ein. Sie eignet sich besonders für Richtbohrprojekte (HDD) oder kleine Bohranlagen.
- Kufen-/Sockelmontage: Die Antriebseinheit ist auf einem speziell für die Seitenwand oder den Boden des Tanks entwickelten Schlitten montiert. Diese Konstruktion bietet eine größere Tragfähigkeit, hohe Stabilität und einfache Wartung. Noch wichtiger ist, dass es möglich ist, zusätzliche Mischeinrichtungen (wie Strahlmischer und Scherpumpen) um das Rührwerk herum zu integrieren, um ein effizientes Güllemischsystem zu bilden. Daher wird es häufig bei großen Ölfeldprojekten mit großem Verarbeitungsvolumen und hohen Anforderungen an die Schlammleistung eingesetzt.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass das Rührwerk keineswegs eine einfache rotierende Vorrichtung im Tank ist, sondern ein zentrales Gerät zur Aufrechterhaltung der Vitalparameter (Gleichmäßigkeit und Stabilität) des Schlamms im Tank. Bohrschlamm-Zirkulationssystem. Sie spielt eine unersetzliche Rolle bei der Optimierung der Feststoffkontrolle, der Gewährleistung der Schlammleistung, der Verbesserung der Betriebseffizienz und der Senkung der Gesamtkosten.
