Impuritățile solide, apa din puțul geotermal și fluidul de foraj pot fi purificate și stabilizate, iar funcționarea lor eficientă în cadrul sistemului de foraj poate fi asigurată prin utilizarea echipamentelor de control al solidelor în sistemele geotermale. Acest echipament ajută, de asemenea, la adaptarea fluidelor la caracteristicile speciale ale mediului geotermal.

HL Solids Control face față provocărilor unice ale dezvoltării geotermale. Acestea includ temperaturi ridicate, mineralizare ridicată și o compoziție complexă a nămolului.

Acesta utilizează un design modular, o tehnologie de separare precisă și modernizări ale proceselor ecologice. Acest lucru îi permite să separe și să recicleze resturile de piatră, particulele solide și impuritățile dăunătoare din noroiul de foraj geotermal.

Această abordare atinge mai multe obiective simultan: asigură siguranța forajului, îmbunătățește eficiența extracției geotermale și reduce impactul asupra mediului. În cele din urmă, aceasta oferă un sprijin stabil și fiabil pentru controlul solidelor pentru construcția de centrale geotermale, încălzirea geotermală și proiectele de explorare geotermală.

Echipamente de control al solidelor pentru sisteme geotermale

1. Shale Shaker:

1. Funcția primară

Separă particulele mari (resturi de rocă și nisip) cu un diametru de $\geq 74\mu\text{m}$ (micrometri) din fluidul de foraj (noroi).

Previne înfundarea echipamentelor de control al solidelor din aval.

2. Rezistență la temperaturi ridicate și coroziune

Materiale: Folosește materiale rezistente la temperaturi ridicate, cum ar fi oțelul inoxidabil 316L pentru cadrele ecranului și ecranele acoperite cu ceramică.

Scop: Acest model rezistă la temperaturile ridicate și la coroziunea tipică a fluidelor de foraj geotermal.

3. Protecția motorului

Motor vibrator: Necesită un grad de protecție la temperaturi ridicate (IP65 sau mai mare).

Scop: Această clasificare previne defectarea motorului cauzată de temperaturile ridicate ale fluidului de foraj.

4. Eficiența separării și rezistența la uzură

Designul ecranului: Dispune de un model opțional de “ecran cu două straturi”, cu un ecran superior grosier și un ecran inferior fin.

Avantaj: Această structură îmbunătățește eficiența separării particulelor grosiere. Deoarece deșeurile geotermale conțin adesea minerale dure, materialul ecranului trebuie să fie foarte rezistent la uzură.

2. Deznisipator/Desilter

Deznisipator: Separă particulele de nisip cu un diametru de 15-74µm (frecvente în fluidele geotermale, cum ar fi nisipul de cuarț și feldspat).

Desilter: Separă particulele de noroi și coloizii cu un diametru de 2-15µm (minerale argiloase și produse de coroziune din fluidele de foraj geotermal).

Hidrociclonul utilizează o căptușeală din poliuretan sau ceramică, care este rezistentă la uzură și la coroziune și poate rezista la frecarea fluidelor cu mineralizare ridicată;

Intrarea de alimentare și ieșirea sub flux necesită un design de etanșare rezistent la temperaturi ridicate pentru a preveni scurgerile de fluide la temperaturi ridicate;

Operatorii îl pot integra cu un scuturător de șisturi (creând o “mașină integrată de îndepărtare a nisipului și a noroiului”), reducând astfel spațiul necesar pe platformele de foraj geotermal cu spațiu limitat.

3. Centrifuga

Funcția

Centrifuga separă particulele ultrafine (diametru $<2\mu\text{m}$). Aceste particule includ coloizi, argilă și reziduuri chimice. Acest lucru stabilizează vâscozitatea și densitatea fluidului de foraj. De asemenea, previne scalarea țevilor din puțurile geotermale.

Design

Utilizează un angrenaj diferențial cu temperatură ridicată. Unitatea este, de asemenea, echipată cu un sistem de răcire. Peretele interior al tamburului are un strat ceramic rezistent la uzură. Acest lucru previne uzura de la particulele minerale cu duritate ridicată. Pentru fluidele cu vâscozitate ridicată, se utilizează o centrifugă cu frecvență variabilă de mare viteză. Viteza acesteia poate fi reglată în funcție de caracteristicile fluidului.

4. Degazare în vid

Îndepărtează gazele dizolvate (cum ar fi metanul, dioxidul de carbon și sulfura) din fluidele geotermale, prevenind “pătrunderea gazului” care ar putea duce la eșecul performanței fluidului de foraj și, de asemenea, prevenind riscurile de siguranță cauzate de scurgerile de gaze dăunătoare.

Rezervorul de vid este construit din oțel inoxidabil rezistent la temperaturi ridicate, iar garniturile folosesc materiale rezistente la coroziune și la temperaturi ridicate, cum ar fi fluorubber.

Echipat cu un dispozitiv de monitorizare și conectare a gazelor (cum ar fi un senzor de hidrogen sulfurat), acesta se oprește automat și se ventilează atunci când nivelurile depășesc limitele.

Eficiență de degazare > 95%, adecvată pentru caracteristicile de solubilitate ridicată a gazelor din fluidele geotermale.

5. Agent de curățare a fluidului de foraj (purificare integrată)

Un dispozitiv integrat care combină un scuturător de șisturi, un desandor, un desilter și o centrifugă mică, realizând o purificare în trei etape (grosieră-medie-fină), adecvată pentru cerințele de funcționare continuă la locurile de foraj geotermal.

Întregul cadru este tratat cu un strat anti-coroziune, iar conductele utilizează țevi din oțel inoxidabil fără sudură.

Echipat cu un sistem inteligent de control al nivelului de lichid, adaptabil la scenarii cu fluctuații mari ale debitului fluidului de foraj geotermal.

Următoarele sunt echipamente auxiliare, care pot fi selectate în funcție de condițiile de la fața locului:

6. Pompă de forfecare/Mixer pentru fluide de foraj

Funcția

Acest echipament amestecă aditivi pentru fluide de foraj geotermal. Acestea includ stabilizatori la temperaturi ridicate, inhibitori de coroziune și reducători de filtrare. Acesta asigură o dispersie uniformă. Acest lucru îmbunătățește rezistența fluidului la temperaturi ridicate și la coroziune.

Design

Corpul pompei utilizează un aliaj rezistent la temperaturi ridicate. Rotorul gestionează fluide cu vâscozitate ridicată. Rata de forfecare necesară este ≥10000s-¹.

7. Rezervor de stocare a fluidului geotermal / rezervor de recirculare

Stochează fluidul de foraj purificat sau apa din puțul geotermal, asigurând circulația continuă a sistemului și decantarea impurităților fine reziduale.

Corpul rezervorului este fabricat din oțel inoxidabil sau oțel carbon cu un strat anti-coroziune, cu o rezistență la temperaturi ridicate ≥150 ℃;

Echipat cu un strat izolator (pentru proiecte geotermale în zone cu temperaturi scăzute) pentru a preveni răcirea și cristalizarea fluidului;

Dispozitiv de agitare încorporat (motor cu frecvență variabilă) pentru a preveni sedimentarea particulelor minerale și formarea calcarului.

8. Echipamente de tratare a deșeurilor solide

Uscător: Deshidratează și usucă fragmentele de rocă separate prin cribluri vibrante și desandare (conținut de umiditate ≤15%) pentru a facilita transportul și eliminarea ecologică (fragmentele de rocă geotermală pot conține un conținut ridicat de sare și minerale, ceea ce necesită reducerea poluării mediului);

Filtru-presă pentru nămoluri: Deshidratează nămolul ultrafin separat de centrifuge pentru a forma turte de nămol, reducând costurile de transport ale deșeurilor solide și respectând standardele de emisii de mediu.

9. Conducte și ventile rezistente la coroziune

Funcție: Conectează diverse echipamente de control al deșeurilor solide, transportă fluide geotermale și previne coroziunea și scurgerile de la fluidele cu temperatură ridicată și mineralizare ridicată.

Considerații privind compatibilitatea: Utilizează țevi din oțel inoxidabil 316L, oțel duplex sau fluoropolimer; supapele utilizează miezuri ceramice; garniturile sunt fabricate din materiale rezistente la temperaturi ridicate și la coroziune.