Gli scuotitori di scisto sono attrezzature fondamentali per sistemi di controllo dei solidi e l'apparecchiatura di prima trasformazione. Le loro prestazioni influiscono direttamente sull'effetto di controllo complessivo del sistema. Durante la perforazione, il fluido di perforazione contenente una grande quantità di trucioli viene restituito dal pozzo. Il ruolo dello scuotitore è quello di separare i residui di perforazione dal fluido di perforazione, consentendo al fluido di perforazione più pulito di entrare nelle successive apparecchiature di separazione.
1. Caratteristiche tecnologiche degli shaker per fluidi di trivellazione
Il livello tecnico di un agitatore di scisti si riflette principalmente nella sua capacità di lavorazione (portata e separazione granulometrica), nella stabilità operativa, nella durata di vita e nella flessibilità operativa. La capacità di lavorazione di uno shaker è legata alla sua struttura, alla traiettoria di movimento, alla frequenza di vibrazione, all'intensità di vibrazione, all'area dello schermo e alla grossolanità della maglia dello schermo. I moderni shaker per scisti sono generalmente ad alta velocità, lineari (o non lineari), a maglia fine e multistrato e svolgono un ruolo cruciale nei sistemi di controllo dei solidi.
2. Principio di funzionamento del fluido di perforazione Shale Shaker
L'agitatore di scisti è costituito da un cassetto, da una rete, da molle di vibrazione, da un eccitatore, da un piatto di ingresso, da una base e da un supporto. La rotazione dell'eccitatore aziona il vaglio e la rete, creando una traiettoria di movimento ragionevole. Il fluido di perforazione fluisce dalla vasca di ingresso sulla rete del vaglio. Il vaglio spinge i solidi fuori dalla parte anteriore. La fase liquida (con solidi più piccoli) passa attraverso la rete nel serbatoio del fluido di perforazione, completando la separazione.
Quando si seleziona un scuotitore di scisto, Il tecnico deve innanzitutto selezionare la rete di vagliatura appropriata in base alle dimensioni e alla granulometria delle particelle in fase solida presenti nel fluido di perforazione. Le dimensioni dei fori sulla rete di vagliatura sono espresse in “maglie”. Il numero di maglia indica il numero di fori per pollice (in) della maglia del vaglio; più grande è il numero di maglia, più piccoli sono i fori. Ad esempio, gli standard API indicano una maglia quadrata con 12 fori per pollice come maglia 12. schermo (12×12).
La capacità di lavorazione è un parametro molto importante per un agitatore di scisti. Oltre alla selezione e alla determinazione dei parametri di movimento, anche fattori come il tipo di fluido di perforazione, la densità, la pelle, la dimensione e la quantità di particelle solide e la dimensione dell'orifizio influiscono su questa capacità. Pertanto, gli operatori devono prendere in considerazione tutti i fattori e fare scelte ragionevoli nell'uso effettivo.
3. Tipi di Shale Shaker
1) Classificazione in base al principio di funzionamento
(1) Scatola vibrante ellittica ordinaria: Durante il funzionamento, il vaglio si muove con un preciso movimento circolare e il centro di massa può muoversi con un movimento di beccheggio.
(2) Scuotitore circolare: Durante il funzionamento, il cassetto del vaglio si muove lungo una traiettoria circolare.
(3) Scuotitore lineare: Durante il funzionamento, il vaglio si muove lungo una traiettoria lineare.
(4) Agitatore ellittico traslazionale: Durante il funzionamento, il vaglio si muove lungo una precisa traiettoria circolare traslazionale.
2) Classificazione in base alla struttura
(1) Schermo singolo: Uno scuotitore funziona in modo indipendente.
(2) Doppio schermo: Due shaker sono installati uno accanto all'altro sulla stessa base e possono trattare contemporaneamente il fluido di perforazione.
(3) Multi-schermo: Tre o più shaker sono installati uno accanto all'altro sulla stessa base, consentendo il trattamento simultaneo del fluido di perforazione.
3) Classificazione in base alla disposizione dello schermo:
(1) Schermo monostrato: La scatola dello schermo ha una sola superficie di schermo.
(2) Schermo a doppio strato: La scatola dello schermo presenta due superfici dello schermo, una sopra l'altra, con una certa distanza tra loro.
(3) Schermo impilato: La scatola dello schermo ha due superfici sfalsate.
4. Diversi shaker comunemente utilizzati
1) Scuotitore lineare per scisti
Il vibratore di uno scuotitore lineare è costituito da due vibratori eccentrici di massa uguale che ruotano in modo sincrono in direzioni opposte. Questo vibratore genera una vibrazione lineare e la traiettoria di movimento del vaglio è una linea retta.
Rispetto agli shaker a traiettoria circolare, gli shaker lineari presentano le seguenti caratteristiche:
(1) Poiché la traiettoria di movimento del vaglio è una linea retta, i residui di perforazione si muovono regolarmente sulla superficie del vaglio, ottenendo una rimozione uniforme dei residui.
(2) Poiché la superficie del vaglio è disposta orizzontalmente, l'altezza complessiva dell'agitatore di scisti è ridotta.
(3) Grazie al movimento lineare della superficie del vaglio, l'accelerazione e la forza sulla maglia del vaglio sono relativamente uniformi e mantengono una direzione costante. Pertanto, i vagli ultrafini possono essere utilizzati su shaker lineari, il che è estremamente importante per il controllo dei solidi del fluido di perforazione.
(4) La capacità di trattamento del fluido di perforazione degli scuotitori lineari è maggiore di quella degli scuotitori circolari. In genere, a parità di condizioni, i vagli lineari hanno una capacità di lavorazione da 20% a 30% superiore a quella dei vagli circolari. Se si considera il trend di sviluppo degli shaker per fluidi di perforazione all'estero, la maggior parte dei produttori di apparecchiature per il controllo dei solidi produce vagli lineari, ma alcune aziende stanno sviluppando anche shaker ellittici.
2) Scuotitore ellittico
All'inizio degli anni “80 gli ingegneri hanno sviluppato il vibrovaglio ellittico, noto anche come scuotitore ellittico bilanciato, come nuovo tipo di scuotitore. In Cina sono già disponibili prodotti importati dall'estero. L'agitatore ellittico bilanciato combina i vantaggi dei vagli lineari e circolari; in altre parole, l”"asse maggiore" dell'ellisse migliora la componente di trasporto del fluido di perforazione, mentre l'asse minore riduce la possibilità che una parte del fluido di perforazione intasi i fori terminali.
3) Scuotitore circolare
Il box vibrante circolare è dotato di un dispositivo di accelerazione vettoriale rotante, che disperde facilmente il fluido di perforazione sulla superficie dello schermo, riducendo la possibilità di intasamento dello schermo. Tuttavia, il movimento circolare e l'angolo di lancio sono ripidi e comportano una minore velocità di trasporto del materiale; pertanto, a parità di condizioni, la produttività non è pari a quella di un vaglio lineare.
