Che ruolo svolge il serbatoio di fango nel sistema di circolazione dei fluidi perforati?

Il serbatoio di fango è generalmente composto da un corpo del serbatoio, un dispositivo di miscelazione, un sistema di controllo a livello di liquido, condutture di ingresso e uscita e vari accessori di collegamento. Il corpo del serbatoio è generalmente realizzato con piastre in acciaio saldate e ha una resistenza e un volume sufficienti per soddisfare le esigenze di conservazione della perforazione durante la perforazione. Il dispositivo di miscelazione è installato all'interno del corpo del serbatoio per impedire alle particelle di fase solida nel fluido di perforazione di stabilizzarsi e mantenere l'uniformità e la stabilità del fluido di perforazione. Il sistema di controllo del livello del liquido monitora il livello del fluido di perforazione nel serbatoio in tempo reale per garantire che il livello rientri nell'intervallo appropriato per evitare il trabocco o il pompaggio. Le condutture di ingresso e uscita vengono utilizzate per realizzare l'afflusso e il deflusso del fluido di perforazione e sono collegati ad altre apparecchiature nell'intero sistema di circolazione del fluido di perforazione. Questi componenti strutturali cooperano tra loro per garantire la funzione efficace del serbatoio di fango.

 

Principio di lavoro del serbatoio di fango

 

ILserbatoio di fangoè un'attrezzatura importante per la conservazione, la lavorazione e la circolazione di fango durante la perforazione petrolifera. Il suo principio di lavoro è il seguente:

 

 

Archiviazione di fango: il serbatoio di fango ha un certo volume e viene utilizzato per conservare una grande quantità di fango. Durante il processo di perforazione, il fango deve essere continuamente iniettato nel pozzo. Il serbatoio di fango fornisce un luogo di accumulo stabile per il fango per garantire l'operazione di perforazione continua.

 

Circolazione del fango: il fango nel serbatoio di fango viene pompato dalla pompa di fango, trasportato nel tubo di perforazione attraverso un gasdotto ad alta pressione e quindi spruzzato dall'ugello del trapano e poi ritorna a terra dallo spazio anulare tra la parete del pozzo e il tubo di perforazione con le talee di perforazione e scorre di nuovo sul serbatoio di fango per formare un sistema di circolazione del fango completo.

 

Separazione di fase solida: il serbatoio di fango è generalmente dotato di vari apparecchiature di separazione in fase solida, come schermi vibranti, desandre, separatori di fango, ecc. Lo schermo vibrante separa particelle più grandi di talee di trapano e altri materiali di fase solida nel fango attraverso la vibrazione ad alta frequenza, in modo che il fango sia inizialmente purificato. Il desander e il separatore di fango usano il principio della forza centrifuga per separare ulteriormente le particelle più piccole di sabbia e fango nel fango e migliorare la purezza del fango.

 

Trattamento del fango: secondo i requisiti del processo di perforazione, le prestazioni del fango devono essere regolate e trattate. Ad esempio, aggiungendo agenti di trattamento chimico, la viscosità, la densità, la perdita d'acqua e altri parametri di prestazione del fango possono essere regolati per soddisfare le esigenze di diverse condizioni geologiche e operazioni di perforazione. Inoltre, la temperatura del fango può essere controllata mediante dispositivi di riscaldamento o raffreddamento per garantire la stabilità delle prestazioni del fango.

 

Controllo a livello di liquido: un sensore a livello di liquido è installato sul serbatoio di fango per monitorare il livello del liquido del fango in tempo reale. Quando il livello del liquido è troppo alto o troppo basso, il sensore a livello del liquido invia un segnale per controllare l'inizio e l'arresto della pompa di fango o riempire il fango per mantenere la stabilità del livello del liquido nel serbatoio di fango e impedire al fango di traboccare o approvvigionamento insufficiente.

 

Il ruolo centrale del serbatoio di fango nel sistema di circolazione del fluido di perforazione

 

1. Funzione di conservazione dei fluidi di perforazione

 

Soddisfare le esigenze della perforazione continua

 

La funzione principale del serbatoio di fango è conservare una grande quantità di fluido di perforazione per soddisfare le esigenze della circolazione continua durante la perforazione. Durante l'operazione di perforazione, il fluido di perforazione viene continuamente pompato nel pozzo dalla testa del pozzo, trasportando le talee a terra e restituito al serbatoio di fango per lo stoccaggio dopo la purificazione. Man mano che la profondità del pozzo aumenta, anche la quantità di fluido di perforazione richiede di conseguenza. La funzione di conservazione di grande capacità del serbatoio di fango garantisce che la fornitura di fluido di perforazione non venga interrotta durante l'intero ciclo di perforazione. Ad esempio, in alcune operazioni di perforazione di pozzi ultra profondi, la capacità di conservazione del serbatoio di fango può raggiungere migliaia di metri cubi, fornendo una base materiale solida per operazioni di perforazione ininterrotta a lungo termine.

 

Riserve di emergenza

 

Oltre a soddisfare le continue esigenze delle normali operazioni di perforazione, il serbatoio di fango può anche fornire le riserve di fluidi di perforazione necessarie per rispondere alle emergenze. Durante il processo di perforazione, è possibile incontrare situazioni complesse come calci e perdite. Quando si verifica un calcio di pozzo, è necessario pompare una grande quantità di fluido di perforazione ad alta densità nel tempo in tempo per bilanciare la pressione di formazione e prevenire gli scoppi; Quando si verifica una perdita di pozzo, è necessario reintegrare rapidamente il fluido di perforazione sufficiente per mantenere la pressione della colonna liquida del pozzo e impedire il collasso della parete di pozzo. Al momento, il fluido di perforazione immagazzinato nel serbatoio di fango diventa un'importante garanzia di risorse per rispondere a queste emergenze. Può essere rapidamente messo in uso nei momenti critici, controllare efficacemente la complessa situazione sotterranea e garantire la sicurezza delle operazioni di perforazione.

 

2. Purificazione del fluido di perforazione

 

Separazione delle particelle solide

 

Durante il processo di circolazione, il fluido di perforazione trasporterà un gran numero di particelle solide come le talee fatte fuori dal fondo del pozzo. Se queste particelle solide non possono essere separate dal fluido di perforazione in tempo, avrà molti effetti avversi sulle operazioni di perforazione, come l'usura delle apparecchiature di perforazione, la riduzione delle prestazioni del fluido di perforazione e l'impatto sulla stabilità del pozzo. Come parte importante del sistema di purificazione del fluido di perforazione, il serbatoio di fango viene utilizzato in combinazione con apparecchiature di purificazione come schermi vibranti, desandre e detergenti di fango per separare efficacemente particelle solide nel fluido di perforazione. Dopo che il fluido di perforazione ritorna dalla testa del pozzo, entra prima nel serbatoio di fango per la sedimentazione preliminare e particelle più grandi di talee si sistemeranno sul fondo del serbatoio. Successivamente, il fluido di perforazione nel serbatoio viene trasportato sullo schermo vibrante dalla pompa di fango e lo schermo vibrante utilizza la vibrazione dello schermo per schermare particelle solide con dimensioni di particelle più grandi. Quindi, il fluido di perforazione trattata dallo schermo vibrante entra a sua volta nel desander e nel Desilter e utilizza la forza centrifuga e altri principi per separare ulteriormente le particelle di sabbia e fango più piccole. Attraverso questa serie di processi di purificazione, il serbatoio di fango può effettivamente rimuovere le particelle solide nel fluido di perforazione, garantire la pulizia del fluido di perforazione e migliorare la durata delle prestazioni e la durata del fluido di perforazione.

 

Rimozione del gas dannosa

 

Durante il processo di perforazione, alcuni gas dannosi nella formazione, come idrogeno solforato (H₂S) e metano (CH₄), possono tornare in superficie con il fluido di perforazione e dissolversi nel fluido di perforazione. Questi gas dannosi non solo rappresentano una grave minaccia per la salute degli operatori di perforazione, ma possono anche causare incidenti di sicurezza come le esplosioni. Il serbatoio di fango ha la funzione di rimuovere questi gas dannosi in una certa misura. Di solito, il design del serbatoio di fango prenderà in considerazione l'installazione di dispositivi di scarico come valvole di respirazione e tubi di scarico. Quando il fluido di perforazione entra nel serbatoio di fango, i gas dannosi si dissolvono nel fluido di perforazione sfuggono gradualmente a causa della decompressione e dell'agitazione. Attraverso dispositivi come valvole di respirazione e tubi di scarico, questi gas dannosi verranno scaricati in un'area sicura per evitare l'accumulo nel serbatoio. Inoltre, alcuni serbatoi di fango avanzati sono anche dotati di speciali apparecchiature di trattamento del gas, come dispositivi di desolfurizzazione, degassanti, ecc., Che possono rimuovere e trattare più efficacemente i gas dannosi nei fluidi di perforazione e garantire ulteriormente l'ambiente di sicurezza delle operazioni di perforazione.

 

3. Funzione di miscelazione dei fluidi perforazione

 

Regolazione delle prestazioni

 

Durante il processo di perforazione, le prestazioni del fluido di perforazione devono essere regolate in tempo reale in base alle diverse condizioni di formazione e ai requisiti di funzionamento della perforazione. Il serbatoio di fango fornisce una piattaforma operativa per la regolazione delle prestazioni del fluido di perforazione. Ad esempio, al fine di aumentare la densità del fluido di perforazione per bilanciare la pressione di formazione ad alta pressione, è necessario aggiungere agenti di ponderazione come la barite al serbatoio di fango; Al fine di migliorare le proprietà reologiche del fluido di perforazione, come la riduzione della viscosità e il miglioramento della fluidità, potrebbe essere necessario aggiungere agenti di trattamento chimico come diluenti e riduttori di viscosità; Quando è necessario migliorare le prestazioni di protezione da parete del fluido di perforazione, è necessario aggiungere alcuni additivi con effetti di formazione del film. Attraverso l'aggiunta precisa e la completa miscelazione di vari additivi nel serbatoio di fango, le prestazioni del fluido di perforazione possono soddisfare le esigenze di diverse fasi di perforazione e garantire il progresso regolare dell'operazione di perforazione.

 

4. Fornire garanzia stabile per il funzionamento del sistema

 

Stabilizzare la pressione e la portata

 

Il serbatoio di fango svolge un ruolo importante nella stabilizzazione della pressione e del flusso nel sistema di circolazione dei fluidi di perforazione. Poiché il fluido di perforazione sarà influenzato da vari fattori come l'inizio e l'arresto della pompa e il cambiamento di resistenza alle apparecchiature durante il processo di circolazione, la pressione e il flusso fluttuano. Le caratteristiche di conservazione di grande capacità del serbatoio di fango possono tamponare queste fluttuazioni in pressione e flusso e fornire un ambiente di lavoro relativamente stabile per l'intero sistema di circolazione. Quando il flusso di uscita della pompa aumenta improvvisamente, il serbatoio di fango può archiviare temporaneamente il fluido di perforazione in eccesso per evitare un'eccessiva pressione del sistema; Quando il flusso di uscita della pompa diminuisce, il serbatoio di fango può riempire il fluido di perforazione in tempo per mantenere il flusso normale del sistema e impedire che la pompa sia vuota. Questo ruolo della stabilizzazione della pressione e del flusso aiuta a proteggere le attrezzature di perforazione, ad estendere la durata dell'attrezzatura e garantire che il fluido di perforazione possa circolare uniformemente e stabilmente, migliorando la qualità delle operazioni di perforazione.

 

Connessione e ruolo di transizione

 

Il serbatoio di fango è il mozzo di connessione e il collegamento di transizione tra varie apparecchiature nel sistema di circolazione dei fluidi di perforazione. Raccoglie il fluido di perforazione restituito dalla testa del pozzo e lo collega con altre apparecchiature come schermo vibrante, desander, rimodellamento di fango, pompa di fango, ecc. Attraverso pipeline di importazione ed esportazione per raggiungere il flusso ordinato di fluido di perforazione nell'intero sistema di circolazione. Nel processo di circolazione dei fluidi di perforazione, il serbatoio di fango svolge un ruolo di collegamento, consentendo a varie attrezzature di lavorare insieme per formare un sistema di circolazione dei fluidi di perforazione completa ed efficiente. Ad esempio, il fluido di perforazione è tornato dalla testa del pozzo entra per la prima volta nel serbatoio di fango e, dopo il trattamento preliminare, viene trasportato nelle successive attrezzature di purificazione attraverso la pompa di fango per un ulteriore trattamento. Il fluido di perforazione pulito trattato ritorna nel serbatoio di fango per lo stoccaggio, quindi viene pompato nel pozzo per il riciclaggio. Questa connessione e transizione garantisce il funzionamento regolare del sistema di circolazione del fluido di perforazione, che è uno dei fattori chiave per ottenere operazioni di perforazione efficienti.