Тверді домішки, вода геотермальної свердловини і буровий розчин можуть бути очищені і стабілізовані, а їх ефективна робота в буровій системі може бути забезпечена за допомогою обладнання для контролю твердих домішок в геотермальних системах. Це обладнання також допомагає адаптувати рідини до особливих характеристик геотермального середовища.
HL Solids Control справляється з унікальними проблемами геотермальної розробки. До них відносяться висока температура, висока мінералізація та складний склад бурового розчину.
Вона використовує модульну конструкцію, технологію точної сепарації та екологічно чисту модернізацію процесу. Це дозволяє відокремлювати та переробляти шлам, тверді частинки та шкідливі домішки з геотермального бурового розчину.
Такий підхід досягає кількох цілей одночасно: забезпечує безпеку буріння, підвищує ефективність видобутку геотермальної енергії та зменшує вплив на навколишнє середовище. Зрештою, він забезпечує стабільну та надійну підтримку контролю твердих частинок для будівництва геотермальних електростанцій, геотермального опалення та геотермальних розвідувальних проектів.
Обладнання для контролю твердих частинок для геотермальних систем
1. Сланцевий шейкер:
1. Основна функція
Відокремлює великі частинки (шлам і пісок) діаметром $\geq 74\mu\text{m}$ (мікрометри) від бурового розчину (бурового шламу).
Запобігає засміченню подальшого обладнання для контролю твердих частинок.
2. Високотемпературна та корозійна стійкість
Матеріали: Використовує стійкі до високих температур матеріали, такі як нержавіюча сталь 316L для рамок сит і сит з керамічним покриттям.
Призначення: Ця конструкція витримує високі температури та корозію, характерні для геотермальних бурових розчинів.
3. Захист двигуна
Вібраційний двигун: Вимагає захисту від високих температур (IP65 або вище).
Призначення: Цей номінал запобігає виходу з ладу двигуна, спричиненому високими температурами бурового розчину.
4. Ефективність сепарації та зносостійкість
Конструкція сита: Має додаткову “двошарову конструкцію сита” з верхнім грубим ситом і нижнім тонким ситом.
Ефект: Така структура підвищує ефективність відділення грубих частинок. Оскільки геотермальний шлам часто містить тверді мінерали, матеріал сита повинен бути дуже зносостійким.
2. Знежирювач / знезаражувач
Десандер: Відокремлює частинки піску діаметром 15-74 мкм (поширені в геотермальних флюїдах, таких як кварцовий пісок і польовий шпат).
Знезаражувач: Відокремлює частинки бурового розчину та колоїди діаметром 2-15 мкм (глинисті мінерали та продукти корозії в геотермальних бурових розчинах).
У гідроциклоні використовується поліуретанова або керамічна футеровка, яка є зносостійкою і стійкою до корозії, а також витримує розмивання високомінералізованими рідинами;
Для запобігання витоку високотемпературних рідин вхідний отвір для подачі та вихідний отвір для зливу вимагають стійкої до високих температур конструкції ущільнення;
Оператори можуть інтегрувати його зі сланцевим струшувачем (створюючи “інтегровану машину для видалення піску і бурового розчину”), тим самим зменшуючи площу, необхідну для геотермальних бурових платформ, які зазвичай обмежені в просторі.
3. Центрифуга
Функція
Центрифуга відокремлює надтонкі частинки (діаметр $<2\mu\text{m}$). Ці частинки включають колоїди, глину та хімічні залишки. Це стабілізує в'язкість і густину бурового розчину. Це також запобігає утворенню накипу в трубах геотермальної свердловини.
Дизайн
У ньому використовується високотемпературна диференціальна передача. Агрегат також оснащений системою охолодження. Внутрішня стінка барабана має зносостійке керамічне покриття. Це запобігає зносу від високотвердих мінеральних частинок. Для високов'язких рідин використовується високошвидкісна центрифуга зі змінною частотою обертання. Її швидкість можна регулювати залежно від характеристик рідини.
4. Вакуумний дегазатор
Видаляє розчинені гази (такі як метан, вуглекислий газ і сульфіди) з геотермальних рідин, запобігаючи “проникненню газу”, яке може призвести до погіршення характеристик бурового розчину, а також запобігає ризикам для безпеки, спричиненим витоками шкідливих газів.
Вакуумний бак виготовлено зі стійкої до високих температур нержавіючої сталі, а для ущільнень використовуються стійкі до корозії та високих температур матеріали, такі як фторкаучук.
Оснащена пристроєм моніторингу газу і зв'язку (наприклад, датчиком сірководню), вона автоматично вимикається і випускає повітря, коли рівень перевищує допустимі межі.
Ефективність дегазації >95%, підходить для високих характеристик газорозчинності геотермальних рідин.
5. Очищувач бурового розчину (комплексне очищення)
Інтегрований пристрій, що поєднує в собі сланцевий струшувач, десандер, десилятор і невелику центрифугу, що забезпечує триступеневе очищення (грубе-середнє-дрібне), придатне для безперервної роботи на геотермальних бурильних майданчиках.
Загальна рама оброблена антикорозійним покриттям, а для трубопроводів використовуються безшовні труби з нержавіючої сталі.
Оснащений інтелектуальною системою контролю рівня рідини, що адаптується до сценаріїв з великими коливаннями потоку геотермального бурового розчину.
Нижче наведено допоміжне обладнання, яке можна вибрати відповідно до умов майданчика:
6. Зсувний насос/Змішувач бурового розчину
Функція
Це обладнання змішує добавки до геотермального бурового розчину. До них відносяться високотемпературні стабілізатори, інгібітори корозії та зменшувачі фільтрації. Це забезпечує рівномірну дисперсію. Це покращує стійкість рідини до високих температур і корозії.
Дизайн
Корпус насоса виготовлено зі сплаву, стійкого до високих температур. Робоче колесо працює з високов'язкими рідинами. Необхідна швидкість зсуву ≥10000с¹.
7. Резервуар для зберігання геотермальної рідини/циркуляційний бак
Зберігає очищену бурову рідину або воду з геотермальної свердловини, забезпечуючи безперервну циркуляцію системи та осадження залишкових дрібних домішок.
Корпус бака виготовлений з нержавіючої сталі або вуглецевої сталі з антикорозійним покриттям, зі стійкістю до високих температур ≥150℃;
Оснащений ізоляційним шаром (для геотермальних проектів у низькотемпературних зонах) для запобігання охолодженню та кристалізації рідини;
Вбудований пристрій для перемішування (двигун зі змінною частотою обертання) запобігає осіданню мінеральних частинок і утворенню накипу.
8. Обладнання для переробки твердих побутових відходів
Сушарка: Зневоднює та висушує фрагменти породи, відокремлені віброситами та знепіснювачем (вміст вологи ≤15%) для легкого транспортування та екологічно безпечної утилізації (фрагменти геотермальної породи можуть містити високий вміст солей та мінералів, що вимагає зменшення забруднення навколишнього середовища);
Муловий фільтр-прес: Зневоднює ультрадисперсний осад, відокремлений центрифугами, утворюючи мулові коржі, зменшуючи витрати на транспортування твердих відходів і дотримуючись екологічних стандартів викидів.
9. Корозійностійкі труби та клапани
Функція: З'єднує різне обладнання для утилізації твердих відходів, транспортує геотермальні рідини, запобігає корозії та витоку високотемпературних рідин з високим ступенем мінералізації.
Міркування щодо сумісності: Використовується нержавіюча сталь 316L, дуплексна сталь або труби з фторполімерним покриттям; клапани мають керамічні сердечники; ущільнення виготовлені з високотемпературних і корозійно-стійких матеріалів.
