Co robi mieszadło w zbiorniku? Mieszadło odgrywa istotną rolę w systemie cyrkulacji płuczki podczas operacji wiertniczych. Jego głównym zadaniem jest zapewnienie jednorodności i stabilności medium płynnego w zbiorniku płuczki. Funkcja ta jest niezbędna do utrzymania wydajnego i niezawodnego działania całego systemu cyrkulacji, co w szczególności odzwierciedla się w następujących kluczowych aspektach:
1. Skutecznie zawiesza cząstki stałe, aby zapobiec sedymentacji:
- Zwierciny, proszek barytowy, piasek i inne cząstki stałe powstające podczas procesu wiercenia bardzo łatwo osadzają się i gromadzą na dnie zbiornika pod wpływem grawitacji. Mieszadło w sposób ciągły zakłóca błoto poprzez silne wiry i siłę ścinającą generowaną przez obracający się wirnik, dzięki czemu cząstki te rozpraszają się równomiernie i zawieszają w całym ciekłym medium.
- Zapobieganie sedymentacji ma ogromne znaczenie: Sedymentacja cząstek nie tylko znacznie zmniejszy efektywną objętość zbiornika błota, ale także poważnie uszkodzi jednorodność błota. Po stwardnieniu i zagęszczeniu osadu, jest on niezwykle trudny do usunięcia, co wydłuża czas bezczynności i zwiększa koszty. Co ważniejsze, osadzanie się fazy stałej pogarsza skuteczność oczyszczania kolejnych urządzeń do kontroli ciał stałych (takich jak przesiewacze wibracyjne, odmulacze i odfiltrowywarki, wirówki), prowadząc do powtarzającej się cyrkulacji szkodliwych faz stałych, uszkadzając wydajność płuczki (np. zwiększoną lepkość i zwiększoną utratę filtracji) oraz przyspieszając zużycie sprzętu wiertniczego.
2. Promowanie pełnego wymieszania składników i utrzymanie jednolitej wydajności:
- Błoto nie jest zwykłą cieczą, ale złożoną mieszaniną wielu składników, takich jak płyny na bazie wody/oleju, bentonit, polimery, reduktory filtracji, smary i materiały obciążające. Rolą mieszadła jest nie tylko fizyczne zawieszenie, ale także zapewnienie, że te składniki o różnych gęstościach i właściwościach rozpuszczalności/dyspersji mieszają się równomiernie na poziomie molekularnym.
- Klucz do utrzymania wydajności: Ciągłe silne mieszanie może szybko rozproszyć nowo dodany środek do obróbki chemicznej lub bentonit, aby zapobiec jego aglomeracji i zapewnić jego pełną skuteczność. Jednocześnie utrzymuje stabilność i spójność właściwości reologicznych (lepkość, siła ścinająca) oraz wydajność utraty filtracji błota w całym zbiorniku i między różnymi zbiornikami. Błoto o jednolitej wydajności jest podstawą skutecznego przenoszenia zwiercin, stabilizowania ściany odwiertu i kontrolowania ciśnienia w odwiercie.
3. Poprawa wydajności systemu i ciągłości działania:
- Dzięki wyżej wymienionym efektom zawieszania i mieszania, mieszadło zasadniczo zapewnia płynne działanie systemu cyrkulacji błota. Skutecznie unika ryzyka gromadzenia się cząstek stałych i zatykania na dnie zbiornika i martwych narożnikach rurociągu, zapewniając, że błoto może być płynnie pompowane do studni i przepływać przez urządzenia oczyszczające w razie potrzeby.
- Zapewnienie ciągłości pracy: Ma to kluczowe znaczenie dla systemu zbiorników płuczkowych i przestrzeni wierceń lądowych oraz systemu płuczkowego morskich platform wiertniczych o bardziej ograniczonej konserwacji. Mieszadło jest "zakulisowym bohaterem", który utrzymuje ciągłość długoterminowych, wysoko obciążonych operacji wiertniczych, ograniczając nieplanowane przestoje spowodowane czyszczeniem zbiornika, wahaniami wydajności lub problemami z pompowaniem.
4. Elastyczna konstrukcja umożliwiająca dostosowanie do zróżnicowanych potrzeb:
W celu dostosowania do różnych przestrzeni, wymagań dotyczących wielkości przetwarzania i skali projektu, mieszadła opracowały różnorodne projekty instalacji:
- W przypadku instalacji na powierzchni zbiornika, zwykle umieszczamy silnik napędowy i mechanizm redukcyjny na górze zbiornika, a wał mieszadła rozciąga się pionowo w głąb zbiornika. Taka konstrukcja jest kompaktowa, łatwa w instalacji i zajmuje niewiele miejsca na górze zbiornika. Jest ona szczególnie odpowiednia dla projektów wiercenia kierunkowego (HDD) o ograniczonej przestrzeni lub małych platform wiertniczych.
- Montaż na płozach/podstawie: Jednostka napędowa jest zamontowana na płozie specjalnie zaprojektowanej do ściany bocznej lub dna zbiornika. Taka konstrukcja zapewnia większą nośność, wysoką stabilność i łatwą konserwację. Co ważniejsze, umożliwia integrację dodatkowego sprzętu mieszającego (takiego jak mieszalniki strumieniowe i pompy ścinające) wokół mieszadła w celu utworzenia wydajnego systemu mieszania gnojowicy. W związku z tym jest szeroko stosowany w dużych projektach na polach naftowych o dużej objętości przetwarzania i wysokich wymaganiach dotyczących wydajności błota.
Podsumowując, mieszadło nie jest zwykłym urządzeniem obrotowym w zbiorniku, ale podstawowym sprzętem do utrzymywania parametrów życiowych (jednorodności i stabilności) błota w zbiorniku. system cyrkulacji płuczki wiertniczej. Odgrywa niezastąpioną rolę w optymalizacji efektów kontroli ciał stałych, zapewniając wydajność błota, poprawiając wydajność operacyjną i zmniejszając ogólne koszty.
