Chłodzenie błota drilowego

Chłodzenie błota drilowego System.

Wraz ze wzrostem zapotrzebowania na ropę i gaz, potrzebą ciągłego rozwoju zasobów wiertniczych oraz potrzebami strategii energetycznych państw, rozwijane są odwierty o wysokim stopniu trudności, takie jak odwierty wysokotemperaturowe, głębokie oraz przebiegające przez różnorodne formacje. W związku z tym liczba odwiertów wysokotemperaturowych i głębokich stale rośnie, co jest nieuniknionym trendem w rozwoju technologii wiercenia w poszukiwaniu gazu i ropy. Muł wiertniczy poddawany działaniu wysokiej temperatury może ulegać degradacji, która zwykle objawia się poniższymi negatywnymi skutkami:

● Dokładność urządzeń pomiarowych stosowanych podczas wiercenia dna odwiartu będzie niewystarczająca, a dane nie będą mogły być przesyłane i odbierane w normalny sposób;

● Lepkość plastyczna cieczy wiertniczej ulegnie zmniejszeniu, a także spadnie jej gęstość, co prowadzi do pogorszenia się właściwości transportu skały i obniżenia mocy przenoszenia. W związku z tym skuteczność środka regulującego jest ograniczona, co zwiększa koszt masy wiertniczej;

● Może również wzrosnąć trudność kontrolowania masy wiertniczej, ponieważ niektóre składniki są podatne na rozkład w wysokiej temperaturze;

● Właściwości mechaniczne sprzętu wiertniczego, szczególnie tych elementów, które są w bezpośrednim kontakcie, takich jak wiertła, narzędzia wiertnicze, rury wiertnicze oraz inne elementy wykonawcze, a także parametry uszczelnienia i żywotność uszczelnień ulegają pogorszeniu;

● W przypadku masy opartej na ropie, wysoka temperatura masy zwiększa ryzyko związane z czynnikami bezpieczeństwa operacyjnego;

Głównym celem systemu chłodzenia masy wiertniczej jest kontrolowanie i dostosowywanie właściwości masy, czyli kontrolowanie temperatury masy wiertniczej.

Schemat zależności między głębokością otworu, nachyleniem i temperaturą cieczy wiertniczej	Wykres zmian temperatury mułu przed i po ochłodzeniu

Opis schematu chłodzenia bryły wiertniczej

System chłodzenia bryły wiertniczej jest kluczowym urządzeniem w operacjach wiertniczych naftowych, które przede wszystkim służy do kontrolowania temperatury płynu wiertniczego, aby zapewnić bezpieczeństwo i wydajność procesu wiercenia. W warstwach o wysokiej temperaturze lub podczas wiercenia głębokich otworów temperatura płynu wiertniczego może znacząco wzrosnąć z powodu długotrwałej cyrkulacji i poboru ciepła z formacji, co może prowadzić do pogorszenia się właściwości płynu wiertniczego, uszkodzenia urządzenia czy nawet do wypadków w otworze. System chłodzenia płynu wiertniczego wykorzystuje efektywną technologię wymiany ciepła, aby ochłodzić gorący płyn wiertniczy do odpowiedniej temperatury, utrzymując jego stabilność oraz przedłużając żywotność urządzenia. System składa się zwykle z urządzenia chłodzącego, pompy cyrkulacyjnej, radiаторa, systemu sterującego itp., a można wybrać chłodzenie wodne, powietrzne lub mieszane według konkretnych potrzeb.

Proces chłodzenia błota wiertniczego:

● Zasada działania systemu chłodzenia płynu wiertniczego opiera się na wymianie ciepła:
● Po powrocie wysokotemperaturowego płynu wiertniczego z ujścia, wpływa on do jednostki chłodzenia za pomocą pompy cyklicznej.
● W jednostce chłodzenia płyn wiertniczy wymienia ciepło z medium chłodzącym (takim jak woda lub powietrze), a temperatura jest obniżana.
● Chłodzony płyn wiertniczy jest ponownie wstrzykiwany do otworu wierceniowego i kontynuuje proces recyklingu.
● Po pochłonięciu ciepła przez medium chłodzące, ciepło jest dyspersowane do środowiska za pomocą radiatory lub wieży chłodniczej.

Przewagi systemu chłodzenia błota wiertniczego

● Poprawa efektywności wiercenia: utrzymanie stabilnych właściwości płynu wiertniczego i zmniejszenie wypadków podziemnych.
● Wydłużenie życia urządzenia: zmniejszenie szkód spowodowanych przez wysoką temperaturę dla sprzętu.
● Ochrona środowiska i oszczędność energii: redukcja marnotrawstwa zasobów poprzez recykling płynu wiertniczego.
● Silna adaptowalność: odpowiednie do formacji o wysokiej temperaturze, głębokich i ultragłębokich otworów.

Zakres zastosowań systemu chłodzenia wody bojcowej:

● Wiertnictwo w formacjach o wysokiej temperaturze: np. geotermiczne studnie lub pola naftowe o wysokiej temperaturze.
Głębokie i ultragłębokie wiertlenie: w miarę zwiększania się głębokości otworu, temperatura formacji rośnie i wymagane są systemy chłodzenia.
● Operacje przy użyciu płynu wiertniczego o wysokiej gęstości: płyn wiertniczy o wysokiej gęstości łatwiej pochłania ciepło i wymaga chłodzenia, aby utrzymać wydajność.