Quando il fluido di perforazione ritorna dal pozzo, trasporta detriti di perforazione e altri solidi con una vasta gamma di dimensioni delle particelle. Uno shale shaker utilizza uno screening vibrante per consentire al fluido di perforazione e alle particelle più fini di passare attraverso il setaccio, trasportando al contempo i detriti più grandi all'estremità di scarico. Essendo la prima unità di separazione principale in un sistema di controllo dei solidi, lo shaker influenza il carico posto su desander, desilter, centrifughe e serbatoi di fango.
Un buon screening non significa scegliere il setaccio più fine possibile in ogni situazione. La selezione del setaccio deve bilanciare le prestazioni di separazione, la capacità di elaborazione, la perdita di fluido di perforazione e la durata di servizio. Un documento tecnico del fluido di perforazione dell'EPA degli Stati Uniti descrive il controllo dei solidi come un processo a stadi che rimuove i detriti più grandi e poi i solidi più fini in modo che il fluido di perforazione attivo possa mantenere le sue proprietà richieste. La revisione della gestione dei rifiuti di perforazione dell'IOGP rileva inoltre che la selezione del setaccio dipende dal design dello shaker, dalla portata di circolazione, dalle proprietà del fluido, dalle dimensioni del foro e dalla velocità di penetrazione. Questi fattori dovrebbero essere valutati insieme.
Fattori chiave nella selezione del setaccio
Confermare il design dello shaker e del setaccio
Gli shale shaker differiscono per dimensioni del cestello, disposizioni di supporto, sistemi di tensionamento e area di screening effettiva. Quando si ordina un setaccio per shaker, controllare le dimensioni del pannello, il metodo di installazione, l'hardware di tensionamento, la disposizione del supporto e il tipo di setaccio oltre alla classificazione basata sulla maglia o API 13C/ISO 13501. Un numero di maglia da solo non può descrivere il comportamento completo di separazione di un setaccio.
Abbinare il setaccio alla sezione di perforazione e al sistema di fango
Le sezioni con foro grande, i detriti grossolani o le alte portate di circolazione possono richiedere una configurazione che dia priorità alla produttività e al trasporto continuo dei solidi. Nelle sezioni in cui il basso contenuto di solidi perforati è più importante, si può considerare una disposizione di screening pratica più fine se lo shaker può gestire il carico risultante. Anche i fluidi di perforazione a base d'acqua, a base d'olio e a base sintetica si comportano in modo diverso perché viscosità, contenuto di sabbia, solidi colloidali e temperatura influenzano le prestazioni del setaccio.
Leggere il letto di setaccio durante il funzionamento
Gli operatori dovrebbero verificare se il fluido è distribuito uniformemente sul setaccio, se i solidi si accumulano in un'area e se lo shaker presenta otturazione, eccessivo trascinamento di fango o scarico di detriti umidi. Un setaccio eccessivamente fine può ridurre la capacità e otturarsi più facilmente; un setaccio eccessivamente grossolano può far passare troppi solidi perforati alle apparecchiature a valle. Le decisioni relative al setaccio dovrebbero quindi essere collegate alle misurazioni delle proprietà del fango, all'aspetto dei detriti, alla perdita di fluido e al carico delle unità a valle.
Pratiche di installazione e manutenzione
Prima dell'installazione, ispezionare il telaio del setaccio, le strisce di supporto, i componenti in gomma, le parti di tensionamento e il tessuto del setaccio. Installare e tendere ogni pannello secondo la procedura del produttore dello shaker. Durante il funzionamento iniziale, verificare la presenza di pannelli allentati, vibrazioni irregolari, usura anomala e perdite. Un pannello rotto, danneggiato o scarsamente teso deve essere sostituito prontamente in modo che i detriti non bypassino la fase di separazione primaria.
La pulizia del setaccio deve essere selezionata in base al sistema di fluido di perforazione e al materiale del setaccio. Evitare strumenti o metodi che possano danneggiare la maglia o le guarnizioni. Durante la manutenzione programmata, ispezionare i motori vibranti, le molle, la struttura di supporto, l'area di raccolta dei liquidi e il percorso di scarico dei detriti. Un sito di lavoro dovrebbe anche tenere a disposizione setacci di ricambio compatibili e registrare le date di sostituzione, le condizioni di perforazione, gli eventi di otturazione e la durata del setaccio. Questa cronologia operativa è preziosa per la successiva selezione del setaccio.
Integrazione dei setacci nel sistema di controllo dei solidi
Un setaccio non è un consumabile isolato. Le sue prestazioni dovrebbero essere coordinate con i serbatoi di fango, le pompe centrifughe, il desander, il desilter, il mud cleaner e la centrifuga decantatrice. Prima di finalizzare un pacchetto di controllo dei solidi, definire il sistema di fluido di perforazione, il tipo di solidi atteso, la portata di circolazione, le modifiche tra le sezioni del foro e il percorso di gestione dei detriti. Una fase di separazione primaria adeguata può ridurre l'usura e il sovraccarico nelle apparecchiature a valle e supportare un recupero più stabile del fluido di perforazione.
Per progetti con lunghi periodi operativi o frequenti modifiche alle condizioni di perforazione, è utile effettuare test di campionamento prima della mobilitazione. Le prestazioni di separazione, la perdita di fluido, la produttività, la facilità di manutenzione e la durata del setaccio dovrebbero essere valutate insieme. Un fornitore esperto di controllo dei solidi può utilizzare campioni di fluido di perforazione e condizioni sul campo per supportare una configurazione di setaccio e shaker più pratica.
