При бурении попутный газ может попадать в возвращаемый буровой раствор и создавать пенящийся от газа шлам. Попадание газа может изменять эффективную плотность и поведение бурового раствора при течении, способствовать колебаниям уровня и делать операции по перекачке и контролю твердых частиц менее стабильными. Там, где присутствуют газоносные пласты или существуют опасения по поводу контроля скважины, управление газом также является частью более широкой программы безопасности и мониторинга объекта.
Вакуумный дегазатор — это установка для контроля твердых частиц, предназначенная для удаления захваченного газа из бурового раствора. Он не заменяет оборудование для контроля скважины и не может устранить все причины притока газа. Его практическая роль заключается в дегазации возвращаемого бурового раствора, поддержании более стабильных условий шлама и уменьшении помех, связанных с газом, на последующих этапах циркуляции и сепарации. Установка должна рассматриваться совместно с виброситом, грязевыми емкостями, центробежными насосами, пескоотделителем, илоотделителем и декантерной центрифугой.
Основной принцип работы
Вакуумный дегазатор обычно создает отрицательное давление в камере обработки, чтобы пузырьки захваченного газа могли отделяться от бурового раствора и отводиться. Обработанный раствор возвращается в систему циркуляции, а отделенный газ направляется через трубопроводы и защитные устройства, соответствующие месту установки. Конструкция оборудования варьируется, но инженерные приоритеты схожи: стабильная подача, подходящий контакт газ-жидкость, надежное создание вакуума, контролируемый отвод газа и непрерывная интеграция с циркуляцией шлама.
Физическое расположение дегазатора не следует копировать из общего чертежа без проверки. Окончательная компоновка зависит от маршрута возврата, степени газонасыщенности, системы шлама, компоновки емкостей, оборудования, расположенного ниже по потоку, и требуемых расстояний безопасности. Общей целью проектирования является обработка газонасыщенного шлама до того, как он достигнет расположенного ниже оборудования, более чувствительного к изменениям потока или плотности, при этом избегая компоновок, которые создают нестабильность жидкости, рециркуляцию газа или затрудняют доступ для обслуживания.
Соображения по выбору
Понимание системы шлама и состояния газа
Водные, нефтяные и синтетические буровые растворы могут различаться по вязкости, склонности к пенообразованию и поведению при выделении газа. Перед выбором оборудования проверьте плотность шлама, вязкость, содержание твердых частиц, ожидаемую скорость циркуляции, частоту газонасыщенности и любые особые риски, связанные с парами углеводородов или сероводородом. Для сложных интервалов план дегазации должен быть рассмотрен совместно с инженерами по буровым растворам и персоналом по безопасности объекта.
Согласование с полной системой циркуляции
Дегазатор должен работать с уровнем шлама в емкости, схемой подачи, центробежными или специальными насосами, входными и выходными трубопроводами и логикой управления. Большая номинальная мощность не является автоматически лучшим решением. Нестабильная подача, недостаточный объем емкости или несоответствие сопротивления трубопроводов могут помешать любой установке работать стабильно. Поставщиков следует попросить рассмотреть схему циркуляции, параметры шлама и доступное пространство перед рекомендацией компоновки.
Планируйте безопасность и техническое обслуживание с самого начала.
Маршрутизация газа, вентиляция, обнаружение газа, классификация опасных зон и блокировки должны быть подтверждены в соответствии с местными требованиями, оценкой рисков на буровой площадке и проектными спецификациями. Общие маркетинговые формулировки не заменяют инженерную проверку. Во время эксплуатации контролируйте состояние вакуума, уровень жидкости, вибрацию, уплотнения, напорные трубопроводы и сигнализацию. Техническое обслуживание должно включать вакуумный насос, клапаны, уплотнения, компоненты распределения жидкости и проверку на наличие засоров или утечек в подключенных линиях.
Практическая ценность на буровой площадке.
Стабильная дегазация помогает ограничить влияние газа на оценку свойств шлама и оборудование для циркуляции, позволяя расположенному ниже оборудованию для контроля твердых частиц получать более управляемую подачу. Для буровой компании или покупателя оборудования ценность заключается не в изолированном показателе оборудования, а в возможности интеграции установки с существующими емкостями, насосами, системами управления и практиками безопасности. При подтвержденных условиях эксплуатации, разумной компоновке, эксплуатационных записях и профилактическом обслуживании вакуумный дегазатор может быть надежным вспомогательным устройством в системе контроля твердых частиц бурового раствора.
