Контроль плотности Solid Control
Отдельный экран для sheet 9: сколько раствора в час нужно подать на центрифугу, если плотность держится purely mechanical removal без flocculation. Логика остается workbook-совместимой: через допустимую твердую фазу, процент удаления шлама между входом и выходом ЦФ и hourly losses на бурении.
Исходные данные
Workbook связывает ROP, геометрию ствола и разницу плотностей на входе/выходе ЦФ. На этой разнице строится процент удаляемого шлама, а уже затем считается требуемая подача раствора на solid-control loop.
| Необходимо поддерживать плотность раствора | г/см³ | |
|---|---|---|
| Размер долота | мм | |
| Мех. скорость бурения | м/ч | |
| Плотность раствора на входе ЦФ | г/см³ | |
| Плотность раствора на выходе ЦФ | г/см³ | |
| Удельный вес выбуренной породы | г/см³ | |
| Очистка раствора от шлама на поверхности | % | |
| Предполагаемый коэффициент кавернозности | коэф. | |
| Влажность на ВС и ЦФ | % |
Hourly losses
Workbook складывает геометрический объем на пробуренный метр, влагу на удаленном шламе, влагу на концентрате ЦФ и сервисный запас 2 л/м. Ниже этот hourly balance разложен отдельно.
| Объем 1 п.м. скважины | 18.7 | л/м |
|---|---|---|
| Масса породы с 1 п.м. | 48.6 | кг/м |
| Масса породы за час | 413 | кг/ч |
| Оставшийся шлам после очистки | 207 | кг/ч |
Главные результаты
В этом модуле основной operational output только один: требуемая подача раствора на центрифугу. Но рядом оставлены все величины, из которых эта подача рождается, чтобы расчет можно было быстро проверить на буровой.
Расчетная таблица
Здесь собран тот же workbook trace, но в явном виде, без скрытых ячеек и без ручного поиска по Excel-сетке.
| Допустимая твердая фаза при целевой плотности | 146.3 | кг/м³ |
|---|---|---|
| Процент удаляемого шлама | 4.38 | % |
| Масса породы за 1 п.м. | 48.6 | кг/м |
| Масса породы за час | 413 | кг/ч |
| Оставшийся шлам после очистки | 207 | кг/ч |
| Количество удаляемого шлама | 113.8 | кг/м³ |
| Необходимая подача раствора на центрифугу | 1.8 | м³/ч |
| Естественные потери раствора | 0.24 | м³/ч |
Инженерная логика
Модуль отвечает на один практический вопрос: хватит ли текущего solid-control loop, чтобы удерживать плотность при данном ROP и данном split на входе/выходе центрифуги.
Что делает workbook
Target density переводится в допустимое содержание шлама, затем разница между входной и выходной плотностью ЦФ превращается в removal percent.
- ROP задает часовую массу породы, которая приходит в систему.
- Surface cleaning снимает часть этого шлама до centrifuge loop.
- Оставшийся solids load делится на кг/м³, который реально удаляет ЦФ, и так получается feed rate.
Как читать выходы
Feed rate показывает минимальную требуемую подачу на центрифугу. Natural losses не входят в feed rate напрямую, но нужны для hourly operational balance вокруг него.
- Если inlet и outlet плотности почти одинаковые, removal percent падает и требуемая подача резко растет.
- Если растет ROP или cavernosity, hourly rock mass и natural losses увеличиваются почти линейно.
- Если surface cleaning работает лучше, centrifuge demand снижается раньше, чем меняется total drilled solids.
Для оперативной оценки centrifuge throughput при mechanical solids control без flocculation и без подбора reagent scheme.
Формула потерь использует workbook-допущение с 2 л/м service allowance и отдельным moisture term для концентрата ЦФ.
Следующий экран после этого модуля обычно reduce density centrifuge, когда нужно посчитать длительность или объем на controlled density drop.