Очищення бурових розчинів з використанням осаджувальних ценирифуг

Abstract

Стаття присвячена аналізу ефективності очищення бурових розчинів з використанням осаджувальних центрифуг у сучасних умовах буріння в Україні. Однією з найбільших проблем при бурінні свердловин є утворення високовологих відходів, зокрема відходів, що залишаються після роботи гідроциклонів, ситогідроциклонних установок, а також надлишків і проливів бурового розчину, які традиційно скидаються в амбар. Цей процес не тільки забруднює навколишнє середовище, але й створює додаткові витрати на утилізацію відходів і втрати бурового розчину. Збільшення частки бурового розчину, який очищається на високошвидкісних та продуктивних центрифугах до 40 % і більше з загального обсягу циркулюючого бурового розчину, у поєднанні з виключенням проливів бурового розчину та зниженням вологості зневоднених відходів, дозволяє реалізувати безамбарне буріння, що є важливою вимогою сучасного буріння. Для досягнення цього результату пропонується вдосконалити традиційну систему очищення бурового розчину, замінивши її на нову комбінацію барабанного самоочищаючогося сита, центрифуг з широким діапазоном швидкостей і продуктивності (Ecomash SHS 512A-213 та Ecomash SHS 312A-213) та дискових полупогружних насосів для транспортування бурового розчину. Цей підхід дозволяє не тільки підвищити ефективність очищення, але й значно зменшити обсяг відходів, що підлягають скиду, і, відповідно, знизити навантаження на навколишнє середовище. Вологість зневодненої твердої фази бурового розчину в запропонованій системі очищення регулюється в межах 23–27 %, що відповідає органолептичним характеристикам твердої пластиліноподібної маси. Обсяг виділеної твердої фази, а отже, реологічні характеристики бурового розчину, можуть бути налаштовані як вручну, так і автоматично, що забезпечує стабільність процесу буріння з мінімальними втратами бурового розчину. З економічної точки зору запропонована система очищення дозволяє значно скоротити витрати на буровий розчин, оскільки зниження вологості відходів до 25 % дозволяє заощадити до 0,5 м³ бурового розчину на кожну тонну відходів. Водночас перехід бурових стоків до категорії твердих відходів сприяє зниженню витрат на їх очищення.The article analyzes the efficiency of drilling fluids treatment using sedimentation centrifuges in modern drilling conditions in Ukraine. One of the biggest problems in well drilling is the generation of high-moisture waste, in particular, waste remaining after the operation of hydrocyclones, sieve-hydrocyclone units, as well as excess and spills of drilling mud, which are traditionally dumped into the pit. This process not only pollutes the environment but also creates additional costs for waste disposal and drilling mud losses. Increasing the share of drilling mud that is cleaned by high-speed and high-performance centrifuges to 40% or more of the total circulating drilling mud, combined with the elimination of drilling mud spills and a decrease in the moisture content of dehydrated waste, allows for pitless drilling, which is an important requirement of modern drilling. To achieve this result, it is proposed to improve the traditional drilling mud cleaning system by replacing it with a new combination ofa self-cleaning drum screen, centrifuges with a wide range of speeds and capacities (Ecomash SHS 512A-213 and Ecomash SHS 312A-213) and semi-submersible disk pumps for transporting drilling mud. This approach not only improves cleaning efficiency, but also significantly reduces the amount of waste to be discharged and, accordingly, reduces the environmental impact. The moisture content of the dehydrated solid phase of the drilling mud in the proposed cleaning system is regulated within 23-27 %, which corresponds to the organoleptic characteristics of a solid plasticine-like mass. The volume of the separated solid phase, and hence the rheological characteristics of the drilling mud, can be adjusted both manually and automatically, which ensures the stability of the drilling process with minimal drilling mud losses. From an economic point of view, the proposed treatment system can significantly reduce drilling mud costs, as reducing the moisture content of waste to 25% saves up to 0.5 m³ of drilling mud for each ton of waste. At the same time, the transition of drilling wastewater to the category of solid waste helps to reduce the cost of its treatment.