شیکر شیکراجزای تجهیزات حفاری هستند که در بسیاری از صنایع مانند تمیز کردن زغال سنگ، معدن، حفاری نفت و گاز مورد استفاده قرار می گیرند. آنها اولین فاز یک سیستم کنترل مواد جامد در یک دکل حفاری هستند و برای حذف مواد جامد بزرگ (برش) از حفاری استفاده می شوند. مایع ("گل").
سیالات حفاری جزء لاینفک فرآیند حفاری هستند و در میان سایر عملکردها، برای روانکاری و خنک کردن مته و همچنین انتقال قلمه های حفاری شده از سوراخ سوراخ کار می کنند. این سیالات مخلوطی از مواد شیمیایی مختلف در محلول های مبتنی بر آب یا روغن هستند و ساخت آنها بسیار گران است. هم به دلایل زیست محیطی و هم برای کاهش هزینه عملیات حفاری، تلفات سیال حفاری با جدا کردن آنها از قلمه های حفاری شده قبل از دفع قلمه ها به حداقل می رسد. این کار با استفاده از انبوهی از ماشین آلات و مخازن تخصصی انجام می شود.
شیکرهای شیل ابزار اصلی جداسازی مواد جامد در دکل هستند. پس از بازگشت به سطح چاه، سیال حفاری مورد استفاده مستقیماً به شیل شیکرها جریان می یابد و در آنجا شروع به پردازش می کند. سیال حفاری پس از پردازش توسط شیل شیکرها در مخازن گل رسوب می کند، جایی که سایر تجهیزات کنترل جامد شروع به حذف مواد جامد ریز از آن می کنند. مواد جامد خارج شده توسط شیلر از درگاه تخلیه به یک مخزن نگهدارنده جداگانه تخلیه می شوند که در آنجا منتظر تصفیه یا دفع بیشتر هستند.
شیکرهای شیل توسط اکثر صنعت حفاری به عنوان مهمترین وسیله در سیستم کنترل جامد در نظر گرفته می شوند زیرا عملکرد تجهیزات متوالی مستقیماً به تمیزی مایع حفاری تصفیه شده مربوط می شود.
گل گیرها معمولا بیرون می روند و تکان دهنده ها را برای نمونه های سنگی که از پایین به گردش در آمده اند بررسی می کنند. آنها سنگ را از مایع حفاری جدا می کنند و آن را به آزمایشگاهی در محل می برند و در آنجا نمونه ها را خشک می کنند و آنها را بر اساس عمق برچسب گذاری می کنند. سپس به نمونه ها نگاه می کنند و تجزیه و تحلیل می کنند که چه نوع سنگی در عمق مشخصی دارند. این به تعیین عمق این نوع سنگ کمک می کند.
شیکر شیکر از قسمت های زیر تشکیل شده است:
هاپر- قیف که معمولاً "پایه" نامیده می شود، هم به عنوان یک پلت فرم برای لرزاننده و هم به عنوان سینی برای سیال پردازش شده توسط صفحه های لرزاننده عمل می کند که به عنوان "زیر جریان" نیز شناخته می شود. قیف را می توان با توجه به نیازهای مایع حفاری، با نام مستعار سیستم "گل" سفارش داد. این می تواند در اعماق مختلف قرار گیرد تا مقادیر بیشتری از سیال حفاری را در خود جای دهد و همچنین دارای پورت های مختلف برای بازگرداندن جریان زیرین به سیستم گل و لای باشد.
تکان دهنده چاه نفت
تغذیه کننده- فیدر اساساً یک تشت جمع آوری برای سیال حفاری قبل از پردازش توسط شیکر است، می تواند در اشکال و اندازه های مختلف برای پاسخگویی به نیازهای سیستم گل باشد. متداول ترین فیدر که به عنوان تغذیه کننده سرریز شناخته می شود، سیال حفاری معمولاً از طریق لوله ای که به دیواره بیرونی نزدیک ته مخزن فیدر جوش داده شده وارد فیدر می شود، فیدر را تا یک نقطه از پیش تعیین شده پر می کند و مانند آبی که از روی سد می گذرد. گل (مایع حفاری) روی سرریز و روی ناحیه غربالگری شیکر می ریزد. این روش تغذیه شیکر به دلیل توانایی آن در توزیع یکنواخت گل در تمام عرض شیکر که امکان استفاده حداکثری از ناحیه عرشه غربالگری شیکر را فراهم می کند، بیشترین استفاده را دارد.
- برخی از فیدرها را می توان به یک شیر بای پس در پایین فیدر مجهز کرد که به سیال حفاری اجازه می دهد تا سبد شیکر را دور بزند و مستقیماً به داخل قیف برود و به سیستم گل برگردد بدون اینکه توسط صفحه های شیکر پردازش شود.
سبد صفحه نمایش- همچنین به عنوان صفحه نمایش "تخت" شناخته می شود، این مهم ترین قسمت دستگاه است، وظیفه انتقال شدت لرزش دستگاه، اندازه گیری شده در "G" را بر عهده دارد، در حالی که حرکت "تکان دادن" را حتی در کل سبد حفظ می کند. باید تمام این کارها را در حالی که صفحهها را در جای خود محکم نگه میدارد، حذف مواد جامد حفر شده به قیف و امکان کارکرد و نگهداری آسان دستگاه را انجام دهد. برندهای مختلف شیکر روشهای مختلفی برای برآورده کردن این خواستهها با استفاده از دستگاههای کشش صفحه نمایش تخصصی، آببند لاستیکی در اطراف صفحهنمایش، تقویت سبد برای محدود کردن انعطافپذیری، پایههای شناور لاستیکی به جای فنر، مهر و موم عرشه لاستیکی و قرار دادن ویبراتور انتخابی دارند.
شیل شیکرهای جدید
مکانیزم ماهیگیری سبد- سبد تکان دهنده باید قابلیت تغییر زاویه خود را داشته باشد تا میزان جریان های مختلف سیالات حفاری را در خود جای دهد و استفاده حداکثری از بستر لرزاننده را داشته باشد، در اینجا مکانیزم زاویه دهی نقش مهمی ایفا می کند. سیال حفاری که بر روی بستر شیکر جریان دارد به دو دسته تقسیم می شود:
استخر:که ناحیه ای از عرشه غربالگری است که بیشتر از سیال حفاری با قلمه های حفاری شده معلق درون آن تشکیل شده است.
ساحل دریا:ناحیه ای است که مایع بیشتر از قلمه ها خارج شده است و آنها شروع به شبیه شدن به توده ای از مواد جامد می کنند.
- به عنوان یک قاعده کلی، ساحل و استخر در نسبت 80 درصد استخر و 20 درصد ساحل نگهداری می شوند، البته این بسته به الزامات خشکی برش و سرعت جریان می تواند تغییر کند.
- مکانیسمهای زاویهگیری مختلفی در حال حاضر استفاده میشود که از هیدرولیک گرفته تا پنوماتیک و مکانیکی متفاوت است، میتوان آنها را از هر طرف شیکر کنترل کرد یا باید بهصورت جداگانه در هر طرف تنظیم شوند. مکانیسمهای زاویهگیری مکانیکی میتوانند بسیار قابل اعتماد باشند و اغلب به تعمیر و نگهداری کمتری نیاز دارند، اما معمولاً نسبت به نمونههای هیدرولیکی یا پنوماتیکی خود زمان بیشتری برای کار میبرند، در حالی که مکانیسمهای زاویهگیری هیدرولیک/پنوماتیک بسیار سریعتر عمل میکنند و به ابزار فیزیکی کمتری برای عملیات نیاز دارند.
ویبراتور- این وسیله ای است که نیروی ارتعاشی و نوع حرکت را به تخت لرزان اعمال می کند. ویبراتور یک موتور تخصصی است که به منظور ارتعاش ساخته شده است، در حالی که حاوی یک موتور الکتریکی برای ارائه حرکت چرخشی است، از مجموعه ای از وزنه های خارج از مرکز برای ارائه یک نیروی همه جهته استفاده می کند. برای ایجاد حرکت خطی مناسب، یک لرزاننده ثانویه با چرخش مخالف به موازات اولی اضافه می شود. این همان چیزی است که حرکت خطی، تکان دادن "G بالا" سبد را به ما می دهد.
گلافکنها در حال جمعآوری نمونهها از شیکرها
- برخی از شیکرها دارای موتور سوم اختیاری روی تخت لرزان هستند، این موتور اغلب برای اصلاح حرکت بیضوی سبد استفاده می شود و آن را دایره ای تر می کند، بنابراین حرکت را "نرم" می کند، اما هزینه آن کاهش G و انتقال آهسته تر است. قلمه ها این حرکت معمولاً برای جامدات چسبنده استفاده می شود. شیلر NOV Brandt VSM 300 اولین لرزاننده حرکتی بیضوی متعادل جهان است.[1]
پانل های صفحه نمایش لرزاننده
صفحه نمایش لرزاننده از قسمت های زیر تشکیل شده است:
شیکر دکل نفتی
قاب صفحه نمایش- دقیقاً مانند یک بوم برای نقاشی یک صفحه باید روی یک قاب پشتیبانی شود تا کار خود را انجام دهد، این قاب بین تولید کنندگان از نظر جنس و شکل متفاوت است. قاب های صفحه را می توان از موادی مانند لوله های فولادی مربعی، ورق های فولادی مسطح، کامپوزیت های نوع پلاستیکی ساخت و یا فقط می توان آنها را با نوارهای فولادی در انتهای آن نگه داشت (ایده ای شبیه به طومار). این قاب ها شامل یک محیط بیرونی مستطیلی شکل است که به پانل های داخلی کوچک جداگانه تقسیم می شود. این پانل های کوچکتر از نظر شکل از سازنده ای به سازنده دیگر متفاوت هستند و به اشکالی مانند مربع، شش ضلعی، مستطیل و حتی مثلثی شناخته شده اند.
- این اشکال پانل های متفاوت در تلاش برای کاهش تعداد پانل ها در هر قاب استفاده می شود، اما همچنان حداکثر استحکام و پشتیبانی را برای مش متصل به آنها فراهم می کند. هدف از کاهش این پانل ها به حداکثر رساندن سطح غربالگری قابل استفاده است زیرا دیواره های هر پانل در مسیر مش قرار می گیرند و از استفاده از آن جلوگیری می کنند، این به عنوان "blanking" شناخته می شود. ناحیه غربالگری غیر خالی صفحه لرزاننده به طور گسترده ای به عنوان یک ویژگی فروش استفاده می شود، هر چه سطح صفحه نمایش بیشتری برای کار در دسترس داشته باشید، شیکر شما کارآمدتر می شود و بنابراین می تواند مقدار بیشتری از مایع را تحمل کند.
مش صفحه نمایش- همانطور که نخ برای ایجاد پارچه به هم بافته می شود، سیم فلزی نیز می تواند برای ایجاد پارچه فلزی بافته شود. توری صفحه نمایش در طول سالیان متمادی از تولید صفحه نمایش رقابتی تکامل یافته است و منجر به ایجاد پارچه بسیار نازک و در عین حال قوی می شود که برای به حداکثر رساندن عمر و رسانایی صفحه و همچنین ایجاد یک نقطه برش ثابت طراحی شده است. برای افزایش رسانایی یک صفحه توری باید مقدار مواد موجود در مسیر را به حداقل برسانید، این کار با کاهش قطر سیم یا بافتن پارچه برای ایجاد دهانه های مستطیلی انجام می شود. دهانه های مستطیلی رسانایی صفحه را افزایش می دهند و در عین حال تأثیر آن را بر روی نقطه برش آن به حداقل می رسانند، در حالی که دهانه های مربعی نقطه برش ثابت تری را ارائه می دهند اما رسانایی کمتری را ارائه می دهند.
- برای به حداکثر رساندن عمر صفحه نمایش، اکثر تولیدکنندگان صفحه نمایش های خود را با چندین لایه مش روی یک پارچه پشتی بسیار محکم می سازند تا بیشتر از پارچه در برابر بارگیری مواد جامد و سایش محافظت کنند. لایههای چندگانه توری به عنوان یک مکانیسم کورکننده عمل میکنند که ذرات نزدیک به اندازه را که ممکن است در دهانهها گیر کنند، بیرون میزند و مشکلات کور شدن را کاهش میدهد و سطح صفحه نمایش را برای استفاده در دسترس نگه میدارد.
عامل اتصال- عامل اتصال ماده ای است که برای اتصال مش به قاب صفحه نمایش استفاده می شود، به گونه ای طراحی شده است که چسبندگی به هر دو ماده را به حداکثر برساند و در عین حال قادر به تحمل گرمای زیاد، لرزش قوی، برش های ساینده و سیالات حفاری خورنده باشد.
- صفحات کامپوزیت پلاستیکی معمولاً از چسب استفاده نمی کنند، بلکه مش را گرم می کنند و آن را در قاب صفحه ذوب می کنند تا یک پیوند ایجاد کنند.
فناوری صفحه نمایش مدولار- یکی از پیشرفت های اخیر در فناوری صفحه نمایش میدان نفتی، "صفحه نمایش پنل مدولار" را برای ما به ارمغان آورده است. این فناوری یک طراحی نوآورانه است که به موجب آن سطح صفحه نمایش به بخشهای شبکهای از پانلهای مدولار تقسیم میشود، بنابراین بخشهای آسیبدیده را میتوان به صورت جداگانه تعمیر کرد تا عمر صفحه نمایش را طولانیتر کند. به طور سنتی، یک صفحه نمایش به طور کامل زمانی که تنها 15٪ از سطح صفحه آسیب دیده است، از بین می رود، این رویکرد بیش از 85٪ از سطح صفحه نمایش آسیب دیده و همچنین قاب را هدر می دهد. برای فعالیت میدان نفتی در محیط های دور، کاهش ضایعات و لجستیک یک مزیت قابل توجه است.
فناوری صفحه نمایش هرمی- این فناوری روشی برای افزایش سطح غربال شیکر بدون نیاز به ساخت ماشین آلات بزرگتر است. هنگامی که این صفحات از کنار دیده می شوند، مانند مقوای راه راه به نظر می رسند، دارای پایین صاف و شکل هایی مانند موج در بالا. این امواج به گونه ای طراحی شده اند که سطح صفحه نمایش را با ایجاد به جای بیرون، افزایش دهند، در نتیجه سطح صفحه نمایش را بدون نیاز به ساخت صفحه های لرزاننده بزرگتر و به نوبه خود لرزاننده های بزرگتر، سنگین تر و گرانتر به حداکثر برسانند.
- مطالعات اثبات شده زیادی توسط راه حل های Derrick در مورد دلیل بهبود عملکرد این صفحه نمایش های سه بعدی وجود دارد مانند:
افزایش سطح غربالگری هر پانل بار را به سطح بیشتری منتقل می کند و بنابراین سایش در مقایسه با سایر صفحه نمایش ها کاهش می یابد.
شکل موجدار صفحات، جامدات را تشویق می کند تا در دره های صفحه ته نشین شوند و قله های صفحه را برای پردازش مایع حفاری در دسترس نگه می دارند.
درههای مخروطی، در حالی که زیر Gهای بالا حرکت میکنند، نیروی فشردهسازی را روی جامدات اعمال میکنند، مانند فشار دادن پارچه برای بیرون کشیدن مایع.
افزایش سطح شیکر امکان استفاده از صفحه های ریزتر را در مراحل اولیه حفاری فراهم می کند و در عین حال نرخ جریان و نرخ نفوذ قابل قبولی را حفظ می کند. حذف موثر جامدات حفر شده مضر قبل از اینکه بتوانند شروع به فرسودگی تجهیزات کنترل مواد جامد کنند.
تئوری های زیادی در مورد عملکرد غربالگری وجود دارد که نتایج متناقضی را به همراه دارد. تنها راه برای سنجش واقعی عملکرد هر صفحه نمایش این است که آن را امتحان کنید و داده های مقایسه ای خود را جمع آوری کنید.
