Faktoren, die für die richtige Größe des Schlammgasabscheiders von Bedeutung sind

Ein Schlammgasabscheider (MGS) ist auf den meisten Bohrinseln weltweit üblich. Das MGS wird verwendet, um Bohrgas von der Bohrflüssigkeit zu trennen, während ein Kick zirkuliert oder in Bohrflüssigkeiten vorhandenes Gas während des Bohr- oder Aufarbeitungsvorgangs zirkuliert. Das MGS ist eine sehr wichtige Komponente bei unausgeglichenen Bohrungen.

Faktoren, die für die richtige Größe des Schlammgasabscheiders von Bedeutung sind

Ein typisches MGS besteht aus einem zylindrischen Gefäß mit einer Reihe von Leitblechen. Die Bohrflüssigkeit aus dem Bohrloch tritt in das MGS ein, und die Wirkung der Flüssigkeit, die auf die Leitbleche trifft, trennt leicht entferntes Gas von der Flüssigkeit. Das Gas tritt durch eine Entlüftungsleitung oben am MGS aus und wird sicher vom Boden des Bohrgeräts abgelassen. Der Schlamm verlässt das MGS durch eine Linie nahe dem Fuß des „Bergaufs“, um zum Grubensystem zurückzukehren. Typischerweise wird der maximal zulässige Druck des MGS bei Verwendung durch den Flüssigkeitsschenkel oder die (Flüssigkeitsdichtungs-) Höhe bestimmt. Die Dichte des Fluids im Fluidschenkel hängt von dem zu dem Zeitpunkt verwendeten Fluid ab, und daher ist der Betriebsdruck des Systems variabel. Dieser Druck liegt normalerweise unter 15 psig. Es gibt jedoch MGS-Anwendungen, bei denen der Behälter bei Drücken von bis zu 100 psi betrieben werden kann. Der Reibungsdruck des durch die Entlüftungsleitung strömenden Gases muss geringer sein als der hydrostatische Druck des Fluids im Fluidschenkel. Wenn dieser Reibungsdruck größer als der hydrostatische Druck im Flüssigkeitsschenkel ist, tritt Gas aus der Flüssigkeitsleitung aus und strömt zum Grubensystem.

Faktoren, die für die richtige Größe des Schlammgasabscheiders von Bedeutung sind

Es gibt zahlreiche Faktoren, die zur richtigen Dimensionierung eines MGS-Systems beitragen:

• • Kickgröße - Ein vernünftiges Szenario für eine Kickgröße ist erforderlich, damit die Größe der Gasblase berechnet werden kann, wenn sie zur Oberfläche zirkuliert. Dieses Gasvolumen hängt von der Methode (Bohrer oder Ingenieur) ab, mit der der Kick aus dem Bohrloch zirkuliert wird. Zur Berechnung des Gasvolumens werden üblicherweise verschiedene Methoden verwendet.

• • Maximaler Gehäusedruck - Der Gehäusedruck, der realisiert wird, wenn das Gas die Oberfläche erreicht.

• • Kick-Zirkulationsrate - Die Kick-Zirkulationsrate ist erforderlich, um die Gasdurchflussrate durch das System zu berechnen. Dies ist eine einfache Berechnung. Das Boyles'sche Gesetz wird verwendet, um das Gasvolumen zu bestimmen, nachdem es die Drossel passiert hat. Diese Berechnung ist normalerweise sehr einfach, da eine Reihe von Annahmen bezüglich Temperatur und Gaszusammensetzung erforderlich sind.

• • Reibung der Entlüftungsleitung - Die Reibung der Entlüftungsleitung wird benötigt, um die erforderliche Höhe des Flüssigkeitsschenkels zu berechnen. Es gibt zahlreiche Methoden, mit denen der Reibungsdruck bestimmt werden kann.

• • Schlammbeinhöhe - Die minimale Schlammbeinhöhe wird anhand des Reibungsdrucks der Entlüftungsleitung und der Flüssigkeitsdichte berechnet, die während der Kickzirkulation erwartet wird. Im schlimmsten Fall kann die Öl- (oder Kondensat-) Dichte verwendet werden, wenn mit dem Kick eine erhebliche Menge an flüssigem Kohlenwasserstoff erwartet wird. Die API enthält eine kurze Erläuterung des MGS in API RP 53. Das Dokument bezieht sich auf eine Society of Petroleum Engineers Dokument Nr. 20430 für Größenberechnungen. Gasausschneidende Bohrflüssigkeit ist beim Auslaufen von Tritten üblich. Die Schiffsgröße des MGS kann verwendet werden, um dieses Problem bis zu einem gewissen Grad zu lindern. Die Verweilzeit der Flüssigkeit im MGS kann verwendet werden, um zu ermöglichen, dass Gasblasen aus dem Schlamm wandern, wenn dieser durch das MGS fließt. Die Verweilzeit ist abhängig von der Zirkulationsrate und dem Gefäßvolumen unterhalb des Flüssigkeitsstands im Gefäß. Wenn die Strömungsrate des Schlamms im Gefäß langsamer ist als die Migrationsrate der Gasblasen in der Flüssigkeit, wird die Schwere des Gasschneidens der Flüssigkeit verringert.