В современном нефтегазовом, геотермальном и сланцевом бурении на больших глубинах неизбежной проблемой становится высокая температура пластов. По мере увеличения глубины бурения повышается геотермический градиент, и температура бурового раствора, возвращающегося на поверхность, резко возрастает.
Когда температура раствора превышает допустимый порог, возникают проблемы: ухудшение его свойств, отказ оборудования, угрозы безопасности и многое другое. Ключевым решением является внедрение профессиональной системы охлаждения бурового раствора. Это не простой вентилятор или система орошения, а высокоточное промышленное решение для регулирования температуры — одна из важнейших технологий для безопасного и эффективного бурения глубоких и сверхглубоких скважин.
График: глубина — зенитный угол — температура бурового раствора
Почему необходимо охлаждать буровой раствор? Воздействие высокой температуры носит системный характер:
1. Деградация свойств раствора: полимеры, смазочные добавки и регуляторы реологии разрушаются или изменяют структуру под воздействием температуры, что приводит к потере вязкости, увеличению фильтрации и нестабильности свойств раствора.
2. Повреждение оборудования циркуляционной системы: высокая температура ускоряет износ ситовых панелей, уплотнений центрифуг, насосов и оборудования устья.
3. Риски для безопасности скважины: перегретый раствор повышает вероятность обрушения стенок, прихвата бурильной колонны и даже выброса.
4. Ухудшение условий работы персонала: тепловое воздействие высокотемпературного раствора ухудшает условия на рабочей площадке и влияет на здоровье и эффективность операторов.
Система охлаждения бурового раствора (также называемая системой охлаждения раствора, установкой охлаждения бурового раствора, теплообменной системой бурового раствора) основана на процессе теплообмена. Она передаёт тепловую энергию от горячего бурового раствора другому охлаждённому теплоносителю (воде, воздуху или хладагенту), снижая его температуру.
Основные компоненты системы:
1. Теплообменник: место теплообмена между горячим раствором и холодным теплоносителем. Обычно используется пластинчатый теплообменник или коаксиальный конвективный теплообменник.
2. Охлаждающий/холодильный блок: обеспечивает стабильный источник холода для теплообменника.
3. Циркуляционная система: включает насосы раствора и насосы охлаждающего теплоносителя, обеспечивая непрерывную и эффективную циркуляцию двух сред.
4. Интеллектуальная система управления: отслеживает температуру на входе и выходе, автоматически регулируя мощность охлаждения для точного контроля температуры.
В зависимости от условий буровой площадки и требуемой интенсивности охлаждения могут применяться различные типы систем:
1. Воздушное охлаждение (Air-Cooled): использует воздух в качестве конечного источника отвода тепла; подходит для районов с ограниченными водными ресурсами или открытых площадок.
2. Водяное охлаждение (Water-Cooled): использует водяные башни или внешние водоисточники; обычно обеспечивает более высокую эффективность, но ограничено в регионах с нехваткой воды.
3. Интегрированные/комбинированные системы: сочетают преимущества обеих технологий для получения более гибких решений.
Компания Xi’an KOSUN разрабатывает и производит энергоэффективные, полностью автоматизированные и адаптированные к условиям буровой системы охлаждения бурового раствора, учитывая специфику оборудования и условий площадки заказчика.
Система охлаждения бурового раствора — это незаменимое оборудование для современного глубокого бурения. Благодаря высокоэффективной технологии теплообмена она позволяет контролировать высокую температуру, защищает свойства раствора, продлевает срок службы оборудования, обеспечивает безопасность скважины и поддерживает стабильность бурового процесса. По мере развития технологий глубокого бурения системы охлаждения раствора будут и дальше совершенствоваться, помогая человеку исследовать недра ещё глубже. Выбор профессионального и опытного поставщика — это гарантия получения оптимального решения и надёжной технической поддержки для ваших высокотемпературных проектов.
>