какие сетки рекомендуется устанавливать на вибросито

Ситовые панели

Сколько существует типов и видов ситовых панелей?

Сегодня ситовые панели для вибросит представлены в широчайшем ассортименте. Различные производители предлагают свою продукцию, отличающуюся размерами или структурой сетки. Так что подобрать подходящее изделие может лишь человек, обладающий определенными знаниями в этой области. Вам предстоит разобраться в принципиальных различиях между ситовыми панелями.

Плоская Сетка VS Пирамидальная Сетка

На ситовые панели вибросит от компании Derrick можно устанавливать как Плоскую (PWP), так и Пирамидальную (PMD) сетки. В первом случае речь идет о традиционном продукте с невысокой стоимостью. Однако Пирамидальная сетка представляет собой новую технологию сепарации, которая позволяет пропускать больший объем раствора и улучшает тем самым процесс сепарации. Кроме этого, изделие имеет рабочую полезную поверхность на 20-40% больше, чем Плоская сетка.

Плоская Сетка Derrick

Пирамидальная Сетка Derrick

Сетка на Металлическом каркасе VS Композитные Сетки

Каркасные сетки, которые обычно изготавливаются из металлического каркаса, широко известны в мировой нефтегазовой индустрии. С тех пор, как в 1998 году Компания M-I SWACO разработала композитные сетки, некоторые клиенты предпочли перейти на этот новый продукт, так как композитный материал более надежный, прочный и легкий.

Композитная сетка M-I Swaco Mongoose

Сетка на металлическом каркасе

Типы сеток для панелей вибросит – как не ошибиться в выборе

Размер каждой сеточной ячейки – наиболее значимый показатель в процессе сепарации. Зачастую он указывается непосредственно при маркировке продукции. Речь идет о числе «меш», т.е. количестве ячеек, приходящихся на 1 дюйм (или 25,4 мм). Причем указывается количество меш по осям икс и игрек (т.к. существуют ячейки прямоугольной и квадратной формы). Так что вы получаете возможность определить, какой тип сеточного полотна предлагается в каждом конкретном случае.

В соответствии с API подробное описание сетки должно содержать и другую информацию: о диаметре используемой проволоки, ширине (измеряется в микронах) и суммарной площади всех ячеек(также измеряется в микронах).

Ячейки квадратной формы используются преимущественно в ходе восстановления раствора.

Ячейки прямоугольной формы больше подходят для предотвращения закупоривания вибросит. При этом площадь ячеек увеличена (по сравнению с квадратными аналогами).

Определить верный выбор подходящей сетки можно лишь в ситуации, когда ¾ сетки покрывается буровым раствором, а оставшаяся часть заполнена выбуренным шламом. При образовании пленки жидкости можно судить о следующем: либо полотна имеют слишком малый размер ячеек, либо заполняемый раствор обладает слишком высокой степенью вязкости. Справиться с закупориванием сетки позволит лишь использование многослойных полотен вибросит.

Помните, что спецификация API подходит только к сеточным полотнам одного слоя, диаметр проволоки которых совпадает в обоих направлениях. Для многослойных изделий вышеупомянутую спецификацию применять не рекомендуется.

Источник

Современные тенденции развития вибросит для очистки буровых растворов

Modern development trends of shale shakers for drilling mud cleaning

M. Golovin, A. Dobik, «TEKHNOMECHSERVICE» Company» LLC, A. Kortunov, «PROMCOMPLECTSERVICE» CSC, V. Mishchenko, «TEKHNOMECHSERVICE» Company» LLC

Среди основных направлений современного развития вибросит как наиболее важного технического средства очистки буровых растворов выделяются переход на жесткие ситовые кассеты, повсеместное применение вибросит в составе ситогидроциклонных сепараторов, разработка систем с однонаправленными эллиптическими траекториями колебаний виброрамы.

Among general modern development trends of shale shakers as the most important technical means of drilling mud cleaning there are disclosed the following: development of rigid pre-tensioned screen panels; general using of shale shakers as a part of mud cleaners; development of balanced elliptical motion shakers.

Вибросито является первым в многоступенчатой системе, самым заметным и наиболее распространенным средством очистки бурового раствора. Все современные буровые комплексы оснащены виброситами, количество которых на одном станке иногда достигает 6 единиц. Вибросито очищает раствор от грубых частиц выбуренной породы размерами крупнее 70 – 80 мкм. Содержание частиц этого размера в растворе сравнительно невелико, однако роль вибросита определяется не только количеством удаляемой породы, но и тем, насколько надежно раствор готовится к последующей, более глубокой очистке гидроциклонными шламоотделителями и центрифугами.

Российские буровые предприятия в последние полтора десятилетия активно оснащались импортными виброситами, главным образом американского производства. Недавно появились более дешевые аналоги из Китая. Часть буровых комплектуется оборудованием отечественного производства, в частности виброситами с линейными колебаниями СВ1ЛМ, оснащенными мотор-вибраторами ярославского завода «Красный Маяк».

За прошедшие годы основным направлением в развитии вибросит является переход от гибких натяжных ситовых кассет к ситовым кассетам на жесткой основе – пластиковой или металлической. Натяжная гибкая ситовая кассета представляет собой две тканые металлические сетки (крупноячеистую несущую и мелкоячеистую рабочую), скрепленные между собой гибкой пластиковой – обычно полиэтиленовой – решеткой путем температурного спекания. Края сеток, прилегающие к бортам вибросита, оформлены в виде скоб, за которые сетка растягивается натяжными приспособлениями, опираясь на продольные обрезиненные ребра виброрамы. В поперечном сечении огибающая поверхность, проходящая по вершинам ребер, несколько искривлена, что обеспечивает выпуклую цилиндрическую форму рабочей поверхности сетки. Благодаря этому сетка более надежно прилегает к ребрам и при равномерном натяжении менее вероятно провисание ситового полотна. Внешний вид натяжной гибкой кассеты, установленной на вибросите СВ1ЛМ, представлен на рис. 1.

Источник

Очистка бурового раствора от шлама с помощью вибросит

При работе на действующих нефтяных или газовых скважинах, а также в процессе их разработки в обязательном порядке применяются специальные буровые растворы, использование которых позволяет решать ряд весьма важных задач:

Разновидности буровых растворов:

Большинство разновидностей буровых растворов позволяют осуществлять эффективное вымывание из скважин буровых шламов, а также их транспортировку на поверхность за пределы скважины. При этом качество и глубина очистки определяются физико-химическими характеристиками растворов, а также геологическими особенностями района, в котором производятся бурильные работы.

Исходя из соображений экономии расходных материалов, буровой раствор, выходящий на поверхность из скважины, должен использоваться многократно по циркуляционной схеме. Однако для этого он должен быть подвергнут качественной очистке от частиц выбуренной породы, именуемых шламом. Шламовые частицы, накапливаясь в буровом растворе, оказывают негативное воздействие на все его основные технологические свойства, следовательно, и на технико-экономические показатели бурильных работ. По этой причине технологии очистки буровых растворов от вредных загрязнителей уделяют повышенное внимание.

Циркуляционная система очистки бурового раствора на сегодняшний день зарекомендовала себя, как наиболее эффективная технология качественного восстановления технологических свойств буровых раствор. Данная система предполагает использование комплекса различных механических устройств, обеспечивающих многоступенчатую очистку. При этом очистное оборудование, в соответствии с основными этапами очистки, принято располагать в строго определенной последовательности:

Таким образом, блок оборудования для грубой очистки бурового раствора от шлама представляют вибрационные сита – сравнительно простые, но весьма эффективные агрегаты для механического улавливания наиболее крупных по размерам частиц выбуренной породы (от 75 мкм).

Конструкция и принцип работы вибрационного сита

Вибросито – это механический агрегат, на котором частицы бурового шлама просеиваются через специальную ситовую панель посредством механических колебаний, при этом частицы загрязнителя с размерами, превышающими размеры ячейки сетки, удерживаются на ситовом полотне, после чего собираются в специальном приемнике для шлама. Очищенный от крупных частиц раствор передается в приемные емкости циркуляционной системы и далее подается на последующие этапы очистки.

В зависимости от способа генерирования вибрационных возмущений вибросита подразделяют на:

Привод вибрационного механизма, как правило, состоит из электромотора и клиноременной передачи. В настоящее время наибольшую популярность получили вибраторы инерционного типа, с помощью которых стало возможным осуществлять гибкую регулировку амплитуды колебаний за счет изменения положения дебалансов.

Основными конструктивными элементами вибросита являются: основание; приемник бурового раствора; вибратор; сетка (ситовое полотно); вибрирующая рама; амортизаторы; поддон.

В зависимости от числа вибрирующих рам различают следующие типы вибросит:

Вибрирующие рамы оснащаются индивидуальными вибраторами, а также специальными выравнивающими приспособлениями для обеспечения более равномерного распределения раствора по всей ширине ситового полотна.

Наиболее эффективными и производительными считаются многоярусные (многоуровневые) вибросита, в которых буровой раствор из скважины вначале подается на верхнее сито с более крупными ячейками, а затем последовательно перетекает на нижние сита с меньшими размерами ячеек. Использование многоуровневых вибросит позволяет существенно повысить показатель производительности очистки на единицу поверхности ситового полотна, при этом одновременно снижается механический износ конструктивных элементов вибросита.

Сетки для вибросит

Главными параметрами, характеризующими эффективность очистки бурового раствора от шлама на виброситах, являются:

Таким образом становится очевидным, что качество первичной очистки раствора на вибросите определяются световой поверхностью и размерами ячеек сита.

Наибольшую световую поверхность имеют ситовые полотна с плетеными сетками из стальной коррозионностойкой проволоки либо капроновых нитей.

Немаловажным фактором является долговечность используемых сеток, которая определяется следующими факторами:

В виброситах используют ситовые полотна с размерами ячеек в свету: 0,16×0,16; 0,2×0,2; 0,25×0,25; 0,4×0,4; 0,9×0,9 мм. В некоторых странах сортамент ситовых полотен устанавливается исходя из числа отверстий, приходящихся на единицу длины либо общей площади поверхности сетки. При выборе размера ячеек сетки следует учитывать необходимую степень очистки бурового раствора, пропускную способность вибросита, а также плотность и вязкость бурового раствора, подвергаемого очистке.

Качественные ситовые панели – залог эффективности буровых работ

В настоящее время наиболее известными брендами, специализирующимися на производстве и поставках лучших по своим технологическим и технико-экономическим характеристикам вибросит являются ряд зарубежных корпораций: Derrick, Brandt, SWACO, Scomi, Kemtron, FSI и др. В качестве главных расходных компонентов такие вибросита требуют использование специальных ситовых панелей, персонально подходящих к конкретным моделям вибрационных сит. Безусловно, оригинальные ситовые полотна от перечисленных выше производителей являются лучшим решением для замены выработавших свой ресурс сеток. Однако, существенным их недостатком для отечественного потребителя остается высокая стоимость. Более доступная по цене альтернатива ситовым панелям оригинального производства от именитых брендов – существует!

Ситовые панели производства ООО «ОПТСЕТКА» специально разработаны для 100% совместимости с наиболее популярными моделями вибросит зарубежного производства. В процессе эксплуатации совместимые полотна превосходно зарекомендовали себя в условиях самых экстремальных буровых работ. Главное преимущество ситовых панелей от компании ООО «ОПТСЕТКА» это доступная цена для отечественных потребителей, а также полное соответствие всем нормам и требованиям очистных работ на виброситах с обеспечением стабильно высоких показателей эффективности.

Источник

Технология изготовления сеток для вибросита

Вибросито – это, пожалуй, самый важный вид технологического оборудования, которое применяется в современных отраслях нефтяной и горнодобывающей промышленности. Без надежных и высокопроизводительных вибросит сегодня практически немыслим технологический процесс качественной очистки различных типов буровых пород от примесей и загрязнителей.

Вибросита, главным образом, используются на начальном этапе работ и являются незаменимыми по эффективности механическими приспособлениями для переработки и восстановления свойств буровых растворов.

Если первичная очистка буровых растворов (промывочных жидкостей) от частиц выбуренной породы, именуемых шламом, производится с помощью вибрационных сит, в таком случае в данном технологическом процессе заложен исключительно механический принцип отделения частиц загрязнителя определенных размеров с помощью просеивающего устройства.

Главные факторы, от которых зависит качество обработки бурового раствора, в частности, глубина очистки и пропускная способность вибросита – это:

Особенности плетения сеток для вибросит

Для изготовления ситовых панелей, применяемых для очистки буровых растворов, применяются сетки с различными типами переплетения проволоки, из которых выделяют четыре основные разновидности форм:

Заметим, что наиболее распространенными способами плетения являются первые два. При прочих равных условиях именно сетки с квадратным профилем ячеек позволяют удалить максимальное количество буровых отходов, по сравнению с сетками с прямоугольным профилем ячеек. Однако сетки с прямоугольным профилем ячеек имеют важное преимущество – возможность плетения сетки из более толстой, следовательно, более прочной проволоки. По этой причине сетки с прямоугольной формой ячеек считаются более надежными и долговечными.

Практически все сетки, применяемые сегодня для очистки буровых растворов, изготавливают в кассетном исполнении с боковым обрамлением. Такой подход позволяет обеспечить наиболее равномерное натяжение сетки в поперечном направлении, что особенно важно при монтаже таких кассетных панелей на виброситах. Как правило, поперечное натяжение каждой сетки осуществляется с помощью специальных регулировочных болтов, при этом развиваемое суммарное натяжение на каждую сетку может достигать 50 кН.

Рекомендации к выбору размеров сеток для вибросит

Эффективность и производительность вибросит определяется, в первую очередь, тем, насколько качественные сетки установлены на них. Сегодня производители сеток предлагают продукцию с различными характеристиками. Например, сетка с квадратной ячейкой размерами 100 меш способна отделить 100% частиц шлама с размерами более 140 мкм, тогда как многослойная сетка с размером ячейки 100 мкм и с повышенной пропускной способностью отделяет 95 % частиц размерами более 208 мкм. По эффективности такая сетка примерно сопоставима с сеткой с квадратной формой ячейки размеры которой соответствуют 70 мкм. Каждый производитель сеток в зависимости от диаметра используемой проволоки, а также метода плетения может присваивать одинаковым сеткам различные размеры.

Зарубежные производители предлагают сетки квадратной формы переплетения следующих размеров, в зависимости от количества отверстий на каждый сантиметр поверхности: 12×12; 20×20; 24×24; 32×32; 48×48; 80×80. Для сеток с прямоугольным профилем плетения предлагаются следующие основные размеры (количество отверстий на 1 см): 24×16; 28×12. Сетки сплетенные с диагональным профилем ячеек имеют один общепринятый размер – 32х16 отверстий на 1 см. Чаще всего сетки выполняются из коррозионностойкой стальной проволоки диаметром 0,18 мм с размерами ячеек 140 мкм.

При выборе размеров сеток для вибросит следует учитывать следующие нюансы:

Источник

Вибрационное сито

Вибрацио́нное си́то (вибросито, грохот) — (англ. “shale shaker”, “vibrating screen” ) просеивающий аппарат, применяемый в различных отраслях промышленности (нефтяной, горной, пищевой и пр.). Термин «вибрационное сито» при этом чаще применяют к установкам, используемым в нефтяной промышленности. Термин «грохот» чаще используется по отношению к горному оборудованию.

Вибрационные сита, предназначенные для нефтяной промышленности, применяются для очистки бурового раствора от выбуренной породы (шлама). Кроме того, существуют специальные применения вибрационных сит, такие как восстановления кольматирующих добавок, утяжелителя бурового раствора и др.

Классически, вибрационные сита являются первой ступенью очистки бурового раствора, находясь в самом начале технологической цепочки системы очистки бурового раствора (перед гидроциклонами (пескоотделителями и илоотделителями) и центрифугами); тем не менее, в некоторых случаях перед виброситами могут быть установлены сито-конвейеры, представляющие собой ленточные конвейеры с т.н. бесконечной цепью или бесконечной сеткой.

Система очистки бурового раствора, таким образом, может состоять из различного набора технологического оборудования. При этом каждая последующая ступень очистки удаляет выбуренную породу меньшей фракции, чем предыдущая. Степень очистки каждой конкретной ступени зависит от большого количества факторов, но в среднем можно говорить о следующих т.н. «точках отсечки», англ. “cut point” (среднем размере удаляемых частиц выбуренной породы):

При этом нужно учитывать, что точка отсечки конкретного технологического оборудования подчиняется закону нормального распределения, т.е. утверждение, что, например, пескоотделитель имеет точку отсечки — 45 микрон, может означать в том числе, что незначительное количество более крупных, чем 45 мкм, частиц могло пройти дальше по системе, не будучи отделенным от бурового раствора.

Вибрационное сито, чаще всего, рассматривается как основное оборудование очистки, а в некоторых случаях может являться единственным оборудованием очистки на буровой. Количество применяемых вибросит зависит от производительности буровых насосов и пропускной способности применяемой модели вибросита, что в свою очередь напрямую зависит от применяемых на сите сеток (их конструкции, типа плетения и размера ячеек). Обеспечение правильной эксплуатации и обслуживания вибрационного сита является главным залогом качественной очистки бурового раствора и, как следствие, экономии на проведении буровых работ.

Содержание

Основные компоненты вибрационного сита

Конструкция вибрационных сит

При выборе вибрационного сита обычно руководствуются несколькими основными его параметрами:

Принцип работы вибрационных сит

Буровой раствор поступает от устья скважины буровой по открытому или закрытому жёлобу к батарее вибросит (или к одному виброситу). Раствор входит в приёмную (питающую) ёмкость, в которой снижается его скорость. Это необходимо для предотвращения преждевременного износа сетки от удара тяжёлого бурового раствора или больших кусков бурового шлама об неё. Большинство вибросит имеет в своей конструкции так или иначе выполненный распределитель потока; его назначение — равномерно и с малой скоростью подать буровой раствор на сетку. Вибрационная рама (виброрама) сита приводится в уравновешенные колебания при помощи вибродвигателей (вибраторов, вибромоторов). Основание вибрационного сита обычно жёстко закреплено на блоке очистки бурового раствора, колеблется только виброрама с установленными на неё сетками, гашение колебаний осуществляется за счёт применения пружин.

После попадания бурового раствора на сетку за счёт естественного просачивания через ячейки сетки и под действием силы колебания виброрамы раствор начинает проходить через сетку, оставляя крупные частицы выбуренной породы на её поверхности.

Под действием колебаний шлам начинает транспортироваться по поверхности сетки к концу вибросита.

Шлам сбрасывается с конца вибросита в шламовый контейнер, шнек, амбар или иначе организованный приёмник буровых отходов.

Очищенный буровой раствор, проходя через сетку, попадает в основание вибрационного сита и сливается в ёмкость блока очистки (один из технологических отсеков ёмкости, пескоотстойник), откуда самотёком через систему переливов (перетоков) или при помощи насосов подаётся на последующее оборудование очистки или в т.н. активную ёмкость бурового раствора.

Классификация вибрационных сит

По типу устанавливаемых сеток

Вибрационные сита делятся на сита под натяжную сетку и сита под каркасную (преднатянутую) сетку.

К началу двухтысячных годов многие производители вибрационных сит стали производить свои аппараты «под каркасные сетки», т.к. у таких сит есть три основных преимущества, по сравнению с ситами «под натяжные сетки»: равномерное распределение раствора (и как следствие — увеличение просеивающей поверхности сетки или сеток), заводское натяжение сетки (т.е. исключение «человеческого фактора» при её установке, когда оператор мог перетянуть или недотянуть сетку) и простота установки.

По количеству уровней очистки (дек)

Вибросита могут отличаться по количеству уровней очистки или дек. Различные конструкции вибросит используются для различных случаев применения. Самыми распространенными типами сит являются одноуровневые сита. Основное преимущество сит такой конструкции: наглядность процесса очистки на сите и удобный контроль износа сетки.

Двухуровневые сита чаще всего применяются для того, чтобы увеличить площадь просеивания бурового раствора, не увеличивая площадь, занимаемую технологическим оборудованием.

Трехуровневые сита могут применяться как для увеличения площади просеивания, так и для восстановления кольматирующих добавок в буровой раствор. При таком восстановлении обычно на верхнем (первом) уровне очистки происходит грубая очистка бурового раствора, на среднем (втором) уровне происходит восстановление кольматанта с его возвратом в активную растворную систему, на нижнем (третьем) уровне происходит т.н. тонкая очистка бурового раствора. При таком стиле работы, естественно, на всех трех уровнях устанавливаются сетки разного размера.

По типу колебаний

В порядке внедрения в отрасли:

Обычно перечисленные типы колебаний получают следующими способами:

а) установкой двух вибродвигателей, вращающихся в разные стороны наверху на виброраме. При этом считается, что ось, проходящая между вибродвигателями, должна проходить через центр тяжести для получения равномерных гармоничных колебаний (линейных) во всех точках виброрамы (по всей ситовой поверхности),

б) установкой двух вибродвигателей, вращающихся в разные стороны по бокам от виброрамы и наклоненных в одной плоскости,

а) вибраторы устанавливаются по бокам от виброрамы, вращаются в разных направлениях (см. рекомендации производителя по электрическому подключению и направлению вращения вибраторов) и наклонены в двух плоскостях, б) запатентованный компанией M-I SWACO (вибросито Mongoose PT) подход использования третьего вибродвигателя. При этом два вибратора задействованы, когда требуется получить линейный тип колебаний, а третий включается в работу, когда необходимо получить сбалансировано-эллиптический тип колебаний виброрамы.

Тип колебаний, применяемый на вибросите, влияет на качество просеивания, скорость транспортировки (выноса) шлама, скорость износа ситовой поверхности и степень деградации бурового шлама на сетке (степень «разбивания» шлама о сетку вследствие воздействия на него перегрузки). Проведенные в 1980-х годах исследования буровой компании AMOCO показали наличие как положительного, так и отрицательного эффекта от применения обоих самых распространенных в отрасли типов колебаний (линейных и сбалансированно-эллиптических). Принято считать, что при линейном типе колебаний пропускная способности сита по раствору (просачивание) и по шламу (скорость выноса) — высокие. При этом сбалансировано-эллиптические колебания позволяют лучше осушать шлам, меньше влияют на его разбивание на сетке и приводят к увеличению срока службы сетки (по некоторым оценкам на 10-15%).

Сетки вибросит

Сепарационная способность сеток

В нефтяной промышленности (как и некоторых других) применяется термин «число меш». Число меш — количество ячеек сетки на линейный дюйм (Версия определения: количество нитей плетения на линейный дюйм сетки). Следовательно, чем выше число меш, тем более лучшую очистку такая сетка будет обеспечивать. Различными производителями используются разные ряды типоразмеров сеток вибрационных сит, тем не менее, некоторые типоразмеры у разных производителей иногда совпадают или очень близки по значению.

Пример ряда типоразмеров сеток: 10, 20, 30, 38, 50, 70, 84, 105, 120, 165, 200, 230, 270, 325, 400, 500.

Чаще всего из приведенного ряда применяются сетки с числом меш от 38 до 230. У различных производителей и организаций в ходу есть таблицы перевода числа меш в микроны ячейки сетки. Следует знать, что любые попытки подобного пересчёта приводят к получению большой погрешности (часто неизвестна толщина проволоки плетения) и не могут становиться показателями реальной сепарационной способности.

Маркировка сеток

Большинство крупных производителей сеток для вибрационных сит являются американскими компаниями и в вопросах маркировки сеток должны подчиняться действующим стандартам Американского Нефтяного Института (API). Речь в частности идёт о стандарте API RP13C. Маркировка в соответствии с этим стандартом осуществляется по результатам проведения стандартизированного теста.

Среди прочих указанных данных на такой табличке:

Следует отметить, что результаты данного теста признаются далеко не всеми производителями и операторами. Большинство предпочитают использовать обозначение числа меш от производителя, которое чаще всего расходится с числом меш по API. Для удобства операторов производители часто маркируют сетки как по стандарту, так и своими числами и обозначениями.

Источник