Унікальні сукупні проблеми діяльності нафтової промисловості
Нафтогазові операції створюють сукупний попит у віддалених місцях, де немає налагодженого ланцюга постачання кар'єрів, під тиском часу, який не може врахувати стандартні терміни закупівель, та в обсягах, які швидко зростають у міру прискорення програми розробки родовища. Будівництво кустових площадок, прокладання під'їзних доріг та підготовка трубопровідних коридорів потребують значних кількостей щебеневого заповнювача, проте нафтогазові басейни, де відбувається більшість діяльності на суші в Австралії (басейн Купера в Південній Австралії/Квінсленді, басейн Каннінг у Західній Австралії, басейн Амадеус у Північній Північній Ірландії та басейн Отвей у Вікторії/Південній Австралії), розташовані в геологічних провінціях, де місцеві постачання заповнювача з комерційних кар'єрів обмежені або відсутні в межах економічно вигідної відстані перевезення.
Виробництво заповнювачів на місці з переносна дробарка для гірських порід докорінно змінює цю динаміку постачання. Коли в межах орендованої території присутні виходи гірських порід або неглибокий вапняк — що характерно для більшої частини геології осадового басейну Центральної Австралії — оператор з дробаркою, встановленою на тракторі, може виробляти щебень для основи дороги та заповнення кущів свердловин з місцевого матеріалу за загальними експлуатаційними витратами $8–$20 за тонну, порівняно з $80–$150 за тонну, що постачається для щебеню з кар'єру, що перевозиться вантажівками з регіональних центрів постачання, віддалених на відстань 200–400 км. Для програми буріння з кількома свердловинами, що охоплює попит на 10 000–50 000 тонн щебеню, ця різниця у вартості являє собою економію матеріалів, яка багаторазово виправдовує інвестиції в дробарку.
Будівництво кустової площадки: вимоги до заповнювача та рішення для дроблення
Типові обсяги та характеристики заповнювача кустової площадки свердловин
Для будівництва стандартного нафтогазового куща на суші потрібно 500–2000 тонн щебеневого заповнювача для будівництва гравійного майданчика, основи обсадної труби, дренажних канав та під'їзної дороги, причому більші кущі для кількох свердловин та ті, що знаходяться на м'якому ґрунті, потребують обсягів заповнювача на верхній межі цього діапазону. Специфікація заповнювача для будівництва куща свердловин зазвичай становить щебень розміром 20–75 мм або еквівалент, причому основною інженерною вимогою є достатня несуча здатність під важкими навантаженнями від бурових установок, обсадних колон та виробничого обладнання, а не жорсткий контроль градації, необхідний для дорожнього покриття або бетонного заповнювача. Цей відносно широкий допуск специфікацій робить виробництво заповнювача для куща свердловин добре придатним для мобільного дроблення на місці, де характеристики вихідної породи відрізняються від ідеальних, — гнучкість, з якою виробництво будівельного заповнювача з фіксованими специфікаціями не може зрівнятися.
Визначення та кваліфікація місцевих джерел гірських порід для отримання заповнювача для кустової площадки
Перш ніж розпочати виробництво заповнювачів на місці, нафтогазові оператори повинні визначити та кваліфікувати місцеве джерело породи в межах орендованої території, яке відповідає мінімальним вимогам для використання заповнювача на кустовій поверхні свердловин. Процес кваліфікації включає оцінку типу породи та міцності на стиск (мінімум 30 МПа для заповнювача на кустовій поверхні свердловин, що легко досягається за допомогою вапняку, пісковика та більшості типів магматичних порід); характеристик форми частинок при дробленні (необхідні кутові або підкуті частинки для належного зчеплення та стабільності); та відсутності реакційноздатних або набухаючих глинистих мінералів, які можуть призвести до руйнування заповнювача при насиченні буровою установкою або розливом пластової води. Ватанабе може допомогти з рекомендаціями щодо скринінгу материнської породи, коли оператор розглядає першу програму дроблення на місці та не має власної геотехнічної експертизи для самостійної оцінки придатності місцевої породи.
Управління буровим різанням та обробка пластів у свердловинах
Розуміння бурового шламу як проблеми обробки каменю
Ротаційне буріння нафтових і газових свердловин утворює буровий шлам — крихти та фрагменти породи пласта, що виносяться на поверхню циркулюючим буровим розчином (гліцеридом) з глибини від кількох сотень до кількох тисяч метрів. Обсяги бурового шламу можуть бути значними: типова наземна свердловина діаметром 2000 м генерує 50–150 тонн шламу залежно від діаметра долота та літології пласта. Цей шлам потрапляє на поверхню в суміші з буровим розчином, що вимагає розділення та обробки перед остаточною утилізацією або повторним використанням. Буровий шлам на водній основі, який був розділений та очищений до низького вмісту вуглеводнів, у багатьох регуляторних контекстах може бути оброблений за допомогою кам'яної дробарки та використаний як інженерний заповнювач або матеріал для основи дороги в межах площі свердловини, що перетворює витрати на управління відходами на внесок у постачання матеріалів.
Обробка чистого шламу за допомогою кам'яної дробарки
Чистий буровий шлам з бурових систем на водній основі, після відділення від потоку бурового розчину за допомогою вібросит та центрифуг, зазвичай представляє собою неправильні фрагменти пластової породи розміром 1–30 мм, які зазнали часткового подрібнення під час буріння. Якщо тип пластової породи є придатним (компетентний пісковик, вапняк або доломіт з інтервалів пласта), цей шлам можна переробляти за допомогою дробарки, сконфігурованої з ситами з малими отворами, для отримання однорідного подрібненого продукту розміром 0–20 мм, придатного для дренажних покриттів кустової площадки, основи відстійника та заповнення під'їзних шляхів. Ключовим фактором, що враховується при оцінці якості, є забруднення вуглеводнями: шлам з нафтоносних інтервалів не можна обробляти та розподіляти по поверхні без перевірки на вміст нафти та отримання дозволу регуляторних органів, оскільки матеріал, забруднений вуглеводнями, вимагає спеціалізованої утилізації згідно з більшістю австралійських державних екологічних норм щодо нафтогазової промисловості.
Виробництво заповнювача кустової площадки — робочий процес дроблення на місці
Будівництво трубопровідного коридору: під'їзна дорога та засипка траншеї щебенем
Проекти будівництва трубопроводів у віддалених австралійських нафтових басейнах передбачають розчищення та планування будівельного коридору, який зазвичай має ширину 30–50 м на відстанях від десятків до сотень кілометрів. У межах цього коридору необхідно прокласти під'їзні шляхи для бригад, що виконують натягування, зварювання та опускання труб, а траншея трубопроводу вимагає чистого, безкам'яного підстилаючого матеріалу безпосередньо навколо труби та засипки з щебеню над зоною трубопроводу, щоб запобігти просіданню ґрунту та витримати вагу будь-яких перетинів. Об'єм заповнювача, необхідний для дороги доступу до трубопроводу на великі відстані та програми засипки траншеї, є величезним: для трубопроводу довжиною 100 км із середнім гравійним покриттям 150 мм на під'їзній колії потрібно приблизно 45 000 тонн заповнювача, не враховуючи підстилаючого матеріалу траншеї та окремих обсягів засипки.
Для проектів трубопроводів, що перетинають геологічні провінції з наявністю поверхневих порід, що включає значну частину карбонатного рельєфу внутрішньої Австралії, мобільна кам'яна дробарка, розгорнута на коридорі разом із будівельним фронтом, забезпечує безперервне постачання заповнювача, що повністю виключає витрати на перевезення заповнювача з кар'єру. Дробарка переробляє місцеву видобутку або поверхневу породу, що безпосередньо прилягає до ділянки, що будується, доставляючи заповнювач безпосередньо до грейдера під'їзної дороги або до засипки траншеї без будь-якого перевезення за межі ширини коридору. Цей підхід був перевірений на кількох австралійських проектах трубопроводів як значна стратегія зниження вартості заповнювача, із задокументованим зниженням вартості на 60–801 тонну порівняно з доставкою кар'єрного заповнювача вантажівками.
Очищення пластової води: фільтрувальний матеріал та агрегат для облицювання басейну
Пластова вода — пластова вода, що виходить на поверхню під час видобутку нафти та газу — повинна бути очищена перед скиданням або повторним закачуванням, а інфраструктура очищення включає гравійно-ущільнені фільтрувальні колони, дренажні покриття під випарними басейнами та крупний заповнювач, що використовується для захисту від ерозії навколо споруд для скидання пластової води. Ці компоненти заповнювача повинні відповідати певним вимогам до грануляції та чистоти: фільтрувальний гравій для систем очищення пластової води зазвичай вимагає добре відсортованого гравію 5–20 мм з низьким вмістом дрібних частинок для підтримки гідравлічної провідності; дренажні покриття облицювання басейну використовують грубіший кутовий щебінь 20–50 мм для забезпечення дренажу, одночасно підтримуючи облицювання від проколів знизу.
Виробництво цих відносно невеликих, але критично важливих для специфікацій обсягів заповнювача на місці, замість перевезення фільтрувального гравію за сотні кілометрів від міського кар'єру, технічно можливо за умови правильно налаштованої кам'яної дробарки Ватанабе та забезпечує економію витрат на матеріали. Обсяги виробництва (зазвичай 50–500 тонн на один об'єкт пластової води) цілком відповідають тому, що може виробити один сеанс дробарки, що робить це скоріше опортуністичним застосуванням, ніж повноцінним розгортанням дробарки — те, що мобільна конфігурація на тракторі ефективно підтримує завдяки її швидкій можливості налаштування та демонтажу.
Дотримання екологічних норм у дробарних операціях нафтової промисловості
Дробні операції на ділянках розвідки та видобутку нафти регулюються як державними правилами видобутку/розробки кар'єрів (для діяльності з видобутку гірських порід), так і державними правилами охорони навколишнього середовища в нафтогазових операціях, які визначають вимоги до екологічного менеджменту для всіх видів діяльності, що порушують ґрунт, у межах території оренди нафтових родовищ. Ключові сфери дотримання екологічних норм для дроблення на місці в нафтогазових операціях включають: видалення рослинності для ділянок видобутку гірських порід (що вимагає дотримання вимог Управління з охорони навколишнього середовища в Квінсленді та еквівалентних документів у Південній Австралії та Північній Території); придушення пилу для захисту якості повітря та запобігання осіданню пилу на великі відстані на пасовищних землях, що прилягають до орендованої території; та управління зливовими водами для запобігання потраплянню дрібних частинок подрібненої породи в дренажні лінії, які можуть з'єднуватися з водотоками, що мають значення для охорони природи, в посушливих зонах.
На практиці, нафтові оператори здійснюють дроблення в рамках системи екологічного менеджменту свого існуючого Управління з питань нафтового довкілля або еквівалентного інструменту, додаючи операції з дроблення як визначену діяльність до плану екологічного менеджменту на об'єкті, а не отримуючи окремий дозвіл на видобуток у кар'єрі. Ватанабе надає документацію щодо екологічних специфікацій для операцій з дроблення — дані про продуктивність системи пилопригнічення, специфікації щодо шумового випромінювання та розміри робочої площі — які оператори вимагають для демонстрації відповідності умовам своїх екологічних органів під час включення діяльності з дроблення до затверджених планів екологічного менеджменту.
Порівняння витрат: дроблення на місці порівняно з доставкою щебеню з кар'єру для віддалених нафтових операцій
Безпека експлуатації в умовах дроблення нафтових родовищ
Дробні операції в межах діючих нафтових родовищ пов'язані зі специфічними міркуваннями безпеки, які відрізняються від умов окремого гірничодобувного виробництва або дроблення в будівництві. Основною додатковою небезпекою є близькість до вуглеводневої інфраструктури: експлуатація кам'яної дробарки поблизу газозбірних ліній, нафтопроводів або акумуляторних резервуарів для зберігання створює ризик займання, якщо механічні несправності обладнання призводять до іскор поблизу витоків вуглеводневих з'єднань. Безпечні робочі процедури для дроблення нафтових родовищ повинні включати: мінімальні заборонені відстані від діючої вуглеводневої інфраструктури (зазвичай 15–25 м від будь-якого з'єднання під тиском); процедури отримання дозволів на вогневі роботи для будь-якого шліфування або зварювання під час робіт з технічного обслуговування в межах нафтового родовища; та координацію з операційною командою для підтвердження безпечного стану свердловинних споруд перед розгортанням дробарки на виробничому майданчику або поблизу нього.
Вимога щодо відповідності вимогам щодо вдихання кристалічного кремнезему (0,05 мг/м³ TWA) застосовується в операціях з дроблення на нафтових родовищах ідентично до інших контекстів дробарства, і часто ігнорується в середовищах нафтогазових родовищ, де основна увага в культурі безпеки зосереджена на небезпеці, пов'язаній з вуглеводнями та тиском, а не на управлінні пилом. Плани управління безпекою на нафтових родовищах повинні чітко включати вимоги до придушення пилу дробарок та процедури захисту органів дихання оператора як частину оцінки ризиків перед початком будь-якої дробарної діяльності, незалежно від короткої тривалості більшості дробарних кампаній на нафтових родовищах.
Підтримка сейсмічних досліджень: будівництво колійних доріг у розвідувальних зонах
Сейсмічні дослідження в австралійських нафтових басейнах вимагають будівництва доріжок для доступу до приймачів та свердловин по місцевості, яка часто є бездоріжжям — через пустельні рівнини, через глинисті системи та через скелясті хребти, до яких немає доступу для транспорту. Підрядники з досліджень повинні створити тимчасовий доступ, достатній для роботи вібросейсмічних або свердловинних бурильних машин без заболочування, а потім після завершення дослідження відновити колію, щоб відповідати екологічним умовам ліцензії на розвідку. Дроблення природних порід у межах коридору дослідження на місці забезпечує економічно ефективне джерело матеріалу для покриття колії, який доступний негайно, виключає вхідні вантажі та може бути повторно розкиданий під час відновлення, щоб залишити ландшафт у стані, загалом подібному до стану до дослідження (який досягається шляхом простого розкидання гравію на початковій поверхні землі, ніж ущільненої імпортної кар'єрної породи).
Застосування сейсмічних досліджень є одним із найбільш вигідних з точки зору вартості використання мобільної дробарки, встановленої на тракторі, в контексті розвідки нафти, оскільки вимоги до колії дослідження дуже чутливі до часу (програма дослідження переміщується коридором за тижні, а не місяці), доступ занадто віддалений для важких кар'єрних самоскидів для економічного обслуговування, а вимоги до продуктивності тимчасового покриття колії достатньо скромні, щоб місцевий гірський порід широкого призначення був цілком достатнім. Одна дробарка Watanabe, задіяна з передовою бригадою сейсмічних досліджень, може виробити достатню кількість матеріалу для покриття колії, щоб випередити програму дослідження на місцевості з достатньою кількістю поверхневих порід.
Підтримка Ватанабе програм дроблення нафтової промисловості в Австралії
Компанія Watanabe Tractor Stone Crusher Co., Ltd., що спеціалізується на дробарках для тракторів Австралії, пропонує практичний досвід роботи з дробарками нафтової промисловості на віддалених австралійських родовищах, розуміючи, що операції в басейнах Купера, Каннінг та Амадеус стикаються з логістичними реаліями, які вимагають обладнання та допоміжних конструкцій, що дуже відрізняються від тих, що підходять для сільськогосподарських або будівельних робіт на південному сході Австралії. Стандартна специфікація обладнання Watanabe включає герметичні, пилонепроникні корпуси підшипників; термостійкі мастильні матеріали; та міцну конструкцію шасі, що підходить для пересіченої місцевості, екстремальних температур та мінімального обслуговування в майстерні, типових для операцій на віддалених австралійських нафтових родовищах.
Для нафтових підрядників, які планують програму будівництва кількох свердловин або трубопроводів та оцінюють економічну доцільність виробництва заповнювачів на місці, Watanabe надає послуги з аналізу вартості програми — оцінку обсягів заповнювачів, необхідних для запланованої програми, визначення наявності джерел породи в цільовому басейні та розрахунок терміну окупності інвестицій у дробарку порівняно з економією на транспортних витратах. Цей аналіз, проведений перед закупівлею обладнання, гарантує, що інвестиційне рішення ґрунтується на перевіреній економіці програми, а не на припущеннях, які можуть не відображати конкретну геологію басейну та логістичні умови запланованих операцій. Контакти Технічна команда Ватанабе на адресу [email protected], надавши інформацію про вашу програму, щоб розпочати оцінювання.
Рекомендований продукт для застосування в нафтогазових родовищах
Дробарка каменю Watanabe серії PSW-3200
Серія PSW-3200 – це найпотужніша тракторна дробарка для каменю від Watanabe, що забезпечує пропускну здатність та надійність, необхідні для буріння на кількох кущах та будівництва трубопроводів на великі відстані. Завдяки робочій ширині 3200 мм, посиленому ротору та змінним комплектам решітчастих решіток розміром від 10 до 75 мм, PSW-3200 обробляє весь спектр типів порід центральноавстралійського нафтового басейну – вапняк, пісковик, доломіт та магматичні породи фундаменту – для виробництва заповнювача кущової поверхні свердловин, основи під'їзної дороги та засипки траншей трубопроводів за один прохід. Герметичні корпуси підшипників та специфікації термостойкого мастила є стандартними для віддалених австралійських польових умов. Привід від ВОМ від тракторів потужністю від 130 к.с., можливість розгортання на стандартному причепі, готовність до виробництва менш ніж за 30 хвилин. Постачання австралійських запчастин з Конделл-Парку, штат Новий Південний Уельс, з доставкою протягом 2–4 днів до всіх основних регіональних центрів.
