Fasta föroreningar, geotermiskt brunnsvatten och borrvätska kan renas och stabiliseras, och deras effektiva funktion i borrsystemet kan säkerställas genom att använda utrustning för kontroll av fasta ämnen i geotermiska system. Denna utrustning hjälper också till att anpassa vätskorna till de speciella egenskaperna i den geotermiska miljön.

HL Solids Control hanterar de unika utmaningar som geotermisk utveckling innebär. Dessa inkluderar hög temperatur, hög mineralisering och en komplex slamsammansättning.

Den använder modulär design, exakt separationsteknik och miljövänliga processuppgraderingar. Detta gör att den kan separera och återvinna bergskärning, fasta partiklar och skadliga föroreningar från den geotermiska borrslammet.

Den här metoden uppnår flera mål samtidigt: den garanterar borrsäkerheten, förbättrar effektiviteten i den geotermiska utvinningen och minskar miljöpåverkan. I slutändan ger det ett stabilt och tillförlitligt stöd för kontroll av fasta ämnen vid byggande av geotermiska kraftverk, geotermisk uppvärmning och geotermiska prospekteringsprojekt.

Utrustning för kontroll av fasta partiklar i geotermiska system

1. Shale Shaker:

1. Primär funktion

Avskiljer stora partiklar (bergkross och sand) med en diameter på $\geq 74\mu\text{m}$ (mikrometer) från borrvätskan (mud).

Förhindrar igensättning av efterföljande utrustning för kontroll av fasta partiklar.

2. Motståndskraft mot höga temperaturer och korrosion

Material: Använder högtemperaturbeständiga material som 316L rostfritt stål för skärmramar och keramikbelagda skärmar.

Syfte: Denna konstruktion motstår de höga temperaturer och den korrosion som är typisk för geotermiska borrvätskor.

3. Motorskydd

Vibrerande motor: Kräver skyddsklassning för höga temperaturer (IP65 eller högre).

Syfte: Denna klassning förhindrar motorhaveri orsakat av höga temperaturer i borrvätskan.

4. Separationseffektivitet och slitstyrka

Utformning av sikt: Har en valfri “dubbelskiktad siktdesign” med en övre grovsikt och en undre finsikt.

Fördel: Denna struktur förbättrar separationseffektiviteten för grova partiklar. Eftersom geotermiska borrkax ofta innehåller hårda mineraler måste själva siktmaterialet vara mycket slitstarkt.

2. Desander/desilter

Desander (sandavskiljare): Avskiljer sandpartiklar med en diameter på 15-74 µm (vanligt i geotermiska vätskor, t.ex. kvartssand och fältspat).

Desilter: Avskiljer lerpartiklar och kolloider med en diameter på 2-15 µm (lermineraler och korrosionsprodukter i geotermiska borrvätskor).

Hydrocyklonen använder ett polyuretan- eller keramiskt foder som är slitstarkt och korrosionsbeständigt och tål skurning av vätskor med hög mineralisering;

Matningsinloppet och underflödesutloppet kräver en tätningskonstruktion som tål höga temperaturer för att förhindra läckage av vätskor med höga temperaturer;

Operatörerna kan integrera den med en skifferskakare (vilket skapar en “integrerad maskin för borttagning av sand och lera”) och därmed minska den golvyta som krävs på geotermiska borrplattformar där utrymmet vanligtvis är begränsat.

3. Centrifug

Funktion

Centrifugen separerar ultrafina partiklar (diameter $<2\mu\text{m}$). Dessa partiklar inkluderar kolloider, lera och kemiska rester. Detta stabiliserar borrvätskans viskositet och densitet. Det förhindrar också skalning i geotermiska brunnsrör.

Design

Den använder en differentialväxel för hög temperatur. Enheten är också utrustad med ett kylsystem. Trummans innervägg har en slitstark keramisk beläggning. Detta förhindrar slitage från mineralpartiklar med hög hårdhet. För vätskor med hög viskositet används en höghastighetscentrifug med variabel frekvens. Dess hastighet kan justeras baserat på vätskans egenskaper.

4. Vakuumavgasare

Avlägsnar upplösta gaser (t.ex. metan, koldioxid och sulfid) från geotermiska vätskor, förhindrar “gasinträngning” som kan leda till att borrvätskan inte fungerar som den ska och förebygger även säkerhetsrisker som orsakas av skadliga gasläckor.

Vakuumtanken är tillverkad av högtemperaturbeständigt rostfritt stål och tätningarna består av korrosions- och högtemperaturbeständiga material som t.ex. fluorgummi.

Utrustad med en gasövervaknings- och kopplingsanordning (t.ex. en vätesulfidsensor) stängs den automatiskt av och ventileras när nivåerna överskrider gränsvärdena.

Avgasningseffektivitet >95%, lämplig för geotermiska vätskors egenskaper med hög gaslöslighet.

5. Rengöringsmedel för borrvätska (integrerad rening)

En integrerad enhet som kombinerar en shale shaker, desander, desilter och liten centrifug, vilket ger trestegsrening (grov-medium-fin), lämplig för krav på kontinuerlig drift vid geotermiska borrplatser.

Den övergripande ramen är behandlad med en korrosionsskyddande beläggning och rördragningen sker med sömlösa rostfria stålrör.

Utrustad med ett intelligent system för kontroll av vätskenivån, anpassningsbart till scenarier med stora fluktuationer i flödet av geotermisk borrvätska.

Följande är extrautrustning, som kan väljas beroende på platsens förhållanden:

6. Skjuvpump/Blandare för borrvätska

Funktion

Denna utrustning blandar tillsatser för geotermisk borrvätska. Dessa inkluderar stabilisatorer för höga temperaturer, korrosionsinhibitorer och filtreringsreducerare. Den säkerställer en jämn dispersion. Detta förbättrar vätskans högtemperatur- och korrosionsbeständighet.

Design

Pumphuset är tillverkat av en högtemperaturbeständig legering. Pumphjulet hanterar vätskor med hög viskositet. Den erforderliga skjuvhastigheten är ≥10000s-¹.

7. Lagringstank/cirkulationstank för geotermisk vätska

Lagrar renad borrvätska eller geotermiskt brunnsvatten, vilket säkerställer kontinuerlig systemcirkulation och sedimenterar kvarvarande fina föroreningar.

Tankkroppen är tillverkad av rostfritt stål eller kolstål med en korrosionsskyddande beläggning, med en hög temperaturbeständighet ≥150 ℃;

Utrustad med ett isoleringsskikt (för geotermiska projekt i lågtemperaturområden) för att förhindra vätskekylning och kristallisering;

Inbyggd omrörningsanordning (motor med variabel frekvens) för att förhindra att mineralpartiklar sedimenterar och bildar avlagringar.

8. Utrustning för behandling av fast avfall

Torktumlare: Dehydratiserar och torkar bergfragment som separerats med vibrerande siktar och desandrar (fukthalt ≤15%) för enkel transport och miljövänligt bortskaffande (geotermiska bergfragment kan innehålla högt salt- och högt mineralinnehåll, vilket kräver minskning av miljöföroreningar);

Slamfilterpress: Dehydratiserar ultrafint slam som separerats med centrifuger för att bilda slamkakor, vilket minskar transportkostnaderna för fast avfall och uppfyller miljöutsläppsnormerna.

9. Korrosionsbeständiga rör och ventiler

Funktion: Ansluter olika utrustning för kontroll av fast avfall, transporterar geotermiska vätskor och förhindrar korrosion och läckage från vätskor med hög temperatur och hög mineralisering.

Kompatibilitetsöverväganden: Använder rör av rostfritt stål 316L, duplexstål eller fluoropolymerfodrade rör; ventiler använder keramiska ventilkärnor; tätningar är tillverkade av högtemperatur- och korrosionsbeständiga material.