Газовый сепаратор бурового раствора nqf1200-1,6мпа (вертикальный) завод

Если честно, когда впервые услышал про газовый сепаратор бурового раствора NQF1200-1,6МПа, думал — очередная китайская сборка с завышенными параметрами. Но на практике оказалось, что у ООО Нэйцзян Синьфа Нефтяное Машиностроение с их сайтом https://www.xfsyjx.ru действительно получилось создать аппарат, который держит стабильные 1,6 МПа без протечек по фланцам — а это в буровых растворах с высоким содержанием абразива дорогого стоит.

Конструкционные особенности вертикального исполнения

Вертикальная компоновка здесь — не просто прихоть конструкторов. При обсуждении с технологами завода всплыла ключевая деталь: при высоте колонны 12 метров и диаметре 1200 мм удалось добиться ламинарного течения даже при резких скачках газосодержания. Помню, на одном из месторождений в ХМАО пришлось переделывать обвязку — стандартные горизонтальные сепараторы выдавали кавитацию на сбросной линии.

Толщина стенки в 18 мм по всей высоте — возможно, перестраховка, но после инцидента с сероводородной коррозией на Сахалине понимаешь, что запас по прочности никогда не бывает лишним. Кстати, футеровка внутренней поверхности выполнена композитным материалом на основе карбида кремния — решение спорное с точки зрения ремонтопригодности, но за три года эксплуатации истираемость не превысила 0,3 мм.

Что действительно удивило — расположение смотровых окон. Обычно их ставят по стандартной схеме, но здесь инженеры разместили их под углом 15 градусов к оси, что дало возможность визуально контролировать уровень пены без использования дополнительных датчиков. Мелочь, а экономит минут сорок при плановом обслуживании.

Проблемы балансировки при переменных нагрузках

На первых пусках постоянно возникала вибрация на частотах 45-50 Гц. Оказалось, дело не в самом сепараторе, а в обвязке с циркуляционной системой — стандартные виброкомпенсаторы не подходили из-за нелинейного изменения давления. Пришлось совместно со специалистами завода разрабатывать кастомные решения с измененной жесткостью пакетов.

Интересный момент с работой при низких температурах: при -40°С резиновые уплотнения теряли эластичность. После серии испытаний перешли на фторкаучуковые манжеты — дороже, но зато ни одного случая разгерметизации за последние два года. Кстати, этот опыт потом перенесли и на другое оборудование из номенклатуры завода — противовыбросовые манифольды и устьевую арматуру.

Самое сложное — калибровка сбросных клапанов. При давлении 1,4-1,6 МПа даже небольшая погрешность в настройке приводит либо к недосепарированию газа, либо к выносу твердой фазы. Выработали эмпирическое правило: на каждые 0,1 МПа изменения в линии надо корректировать угол открытия на 7-8 градусов, хотя в паспорте таких рекомендаций нет.

Сравнение с аналогами в рабочей среде

Был опыт эксплуатации российского аналога СГ-1200 — принципиальная разница в системе сброса шлама. У китайского варианта шнековый транспортер работает непрерывно, а не циклично, что снижает риск забивания при резком увеличении механических примесей. Правда, при этом вырастает энергопотребление — приходится держать дополнительный дизель-генератор в режиме ожидания.

Заметил интересную особенность по динамике износа: после 8000 моточасов зазоры в подшипниковых узлах увеличились всего на 0,02 мм, хотя по ГОСТу допускается до 0,1 мм. Видимо, сказывается применение подшипников SKF с специальным покрытием — завод-изготовитель закупает их под конкретные условия работы.

Если сравнивать с американскими установками, то проигрываем в системе автоматики — у них более точные датчики уровня пены. Зато наш вариант значительно надежнее в плане механической части — особенно при работе с растворами на углеводородной основе, где часто возникают проблемы с сальниковыми уплотнениями.

Модернизации в полевых условиях

Пришлось дорабатывать систему обогрева рубашки — штатная не справлялась при работе с растворами плотностью выше 1,8 г/см3. Установили дополнительные ТЭНы с регулируемой мощностью, но при этом пришлось усиливать электропроводку — первоначальное сечение кабеля 4 мм2 было явно недостаточным.

Самая полезная доработка — установка дополнительного смотрового окна в зоне сепарации. Штатное расположение не позволяло визуально оценивать характер пенообразования при изменении реологии раствора. Использовали бронестекло от списанного противовыбросового превентора — идеально подошло по размерам и выдерживает давление до 2,5 МПа.

Интересный случай был с заменой приводного двигателя — родной асинхронный двигатель вышел из строя после попадания промывочной жидкости в обмотку. Поставили взрывозащищенный вариант, но пришлось переделывать систему охлаждения — воздушное уже не подходило, пришлось делать жидкостное с отдельным радиатором.

Эксплуатационные тонкости

Обнаружил, что при работе с полимерными растворами необходимо каждые 200 часов промывать эжекторную систему — иначе снижается эффективность газоотделения на 15-20%. В технической документации этого нюанса нет, выявили опытным путем после анализа нескольких случаев падения производительности.

Важный момент с подготовкой к консервации — если использовать стандартные ингибиторы коррозии, они плохо совмещаются с материалом уплотнений. Пришлось разрабатывать собственную рецептуру на основе летучих аминов — сейчас этот метод внедрен на всех буровых, где работаем с оборудованием этого типа.

По опыту скажу: самый критичный параметр — скорость подачи эмульсии. При превышении 120 л/с начинается унос твердой фазы, даже при идеально откалиброванных клапанах. Оптимальный режим — 95-105 л/с, хотя в паспорте указаны более широкие диапазоны. Это особенность именно вертикальной компоновки, с горизонтальными сепараторами такой жесткой зависимости нет.

Перспективы модификаций

Сейчас вместе с инженерами завода прорабатываем вариант с увеличенной горловиной для загрузки — существующие 400 мм создают проблемы при работе с растворами, содержащими волокнистые добавки. Планируем расширить до 600 мм с измененной конфигурацией загрузочного устройства.

Интересное направление — адаптация для работы в арктических условиях. Уже провели испытания при -55°С с специальными низкотемпературными модификациями уплотнений. Показали себя хорошо, но возникли вопросы с работой датчиков давления — приходится использовать резервные механические манометры с термокомпенсацией.

Рассматриваем возможность интеграции с системами контроля твердой фазы бурового раствора — это позволит создать замкнутый цикл управления процессом сепарации. Технически реализуемо, но требуются доработки в программном обеспечении и калибровке датчиков содержания твердой фазы.