The object of research, development or design (in Russian) : Объектом исследования является диспергирующее устройство для утилизации отработанных буровых растворов, предназначенное для фракционирования и разделения жидкой и твёрдой фаз. Устройство обеспечивает создание управляемого гидродинамического воздействия на буровую суспензию, что способствует интенсификации процессов разделения и улучшению качества получаемых жидкой и твердой фракций. Исследование направлено на изучение конструктивных особенностей диспергирующего устройства, влияющих на эффективность его работы, а также на определение параметров, обеспечивающих стабильное и равномерное диспергирование компонентов отработанных буровых растворов различного компонентного состава.

The object of research, development or design (in Kazakh) : Зерттеу нысаны пайдаланылған бұрғылау ерітінділерін кәдеге жаратуға арналған, сұйық және қатты фазаларды фракциялау мен бөлуге арналған ыдыратқыш құрылғы болып табылады. Бұл құрылғы бұрғылау суспензиясына басқарылатын гидродинамикалық әсер ету арқылы фазаларды бөлу үдерісін қарқынды жүргізуге және алынған сұйық пен қатты фракциялардың сапасын арттыруға мүмкіндік береді. Зерттеу ыдыратқыш құрылғының жұмыс тиімділігіне әсер ететін конструкциялық ерекшеліктерін анықтауға, сондай-ақ әртүрлі компоненттік құрамдағы пайдаланылған бұрғылау ерітінділерінің құрамдас бөліктерін тұрақты және біркелкі ыдыратуды қамтамасыз ететін оңтайлы параметрлерді айқындауға бағытталған.

Aim of work (in Russian) : Разработка экологически эффективного способа утилизации отработанных глинистых буровых растворов путем применения диспергирующих устройств для активации реагентов и ускорения фракционирования раствора.

Aim of work (in Kazakh) : Реагенттерді белсендіру және ерітіндіні фракциялау үдерісін жеделдету мақсатында ыдыратқыш құрылғыларды қолдану арқылы пайдаланылған сазды бұрғылау ерітінділерін кәдеге жаратудың экологиялық тұрғыдан тиімді тәсілін әзірлеу.

Методы исследования (на русском) : Исследования проводились с применением комплекса экспериментальных, аналитических и инструментальных методов. Экспериментальная часть выполнена на испытательном стенде диспергирующего устройства, оснащённом контрольно-измерительными приборами для регистрации основных параметров потока и характеристик исследуемых буровых растворов. Для оценки эффективности работы диспергирующего устройства использовались методы измерения плотности, вязкости, дисперсности и содержания твёрдой фазы в отработанных буровых растворах. Физико-химические свойства исследуемых образцов определялись лабораторными методами с применением стандартного аналитического оборудования. Гидравлические расчёты и численное моделирование выполнены в SolidWorks Flow Simulation с варьированием конструктивных параметров (в том числе диаметров отверстий пластин и элементов), что позволило получить основные гидродинамические характеристики потока и обосновать выбор рациональных параметров гидродинамичесого устройства. Обработка экспериментальных и расчётных данных включала построение графических зависимостей и статистическую интерпретацию результатов для установления связи между конструкцией, режимами гидродинамического воздействия и показателями разделения фаз.

Методы исследования (на казахском) : Зерттеулер тәжірбиелік, аналитикалық және аспаптық әдістер кешенін пайдалану арқылы жүргізілді. Тәжірбиелік бөлім негізгі ағын параметрлері мен зерттелетін бұрғылау ерітінділерінің сипаттамаларын тіркеуге арналған бақылау-өлшеу аспаптарымен жабдықталған ыдыратқыш құрылғының сынақ стендінде орындалды. Ыдыратқыш құрылғының жұмыс тиімділігін бағалау үшін пайдаланылған бұрғылау ерітінділерінің тығыздығын, тұтқырлығын, дисперстілігін және қатты фаза мөлшерін анықтау әдістері қолданылды. Зерттелген үлгілердің физика-химиялық қасиеттері стандартты аналитикалық жабдықтарды пайдалана отырып зертханалық әдістермен өлшенді. Гидравликалық есептеулер мен сандық модельдеу SolidWorks Flow Simulation бағдарламасында конструкциялық параметрлерді (оның ішінде пластиналар мен элементтердегі тесіктер диаметрін) өзгерте отырып жүргізілді, бұл ағынның негізгі гидродинамикалық сипаттамаларын алуға және гидродинамикалық құрылғының оңтайлы параметрлерін негіздеуге мүмкіндік берді. Тәжірбиелік және есептік деректерді өңдеу графикалық тәуелділіктерді құру мен нәтижелерді статистикалық тұрғыдан талдауды қамтыды, бұл құрылымдық ерекшеліктер, гидродинамикалық әсер ету режимдері мен фазаларды бөлу көрсеткіштері арасындағы байланысты анықтауға мүмкіндік берді.

Obtained results and novelty (in Russian) : Изготовлен и испытан опытный образец ДУ для интенсификации проц. разделения на жидкую и твердую фракций при утилизации ОБР. Разработан и собран ИС (испытательный стенд), обеспечивающий проведение экспериментальных исследований по определению параметров работы устройства и оценке эффективности процессов фракционирования. Проведены СИ, в ходе которых изучено влияние конструктивных параметров (КП) ДУ – геометрии камеры, диаметра отверстий и конфигурации направляющих элементов – на качество разделения жидкой и твёрдой фаз. На основе численного моделирования в SolidWorks Flow Simulation определены распределения скоростей, давления и турбулентных зон потока при различных режимах работы устройства, что позволило обосновать выбор рациональных КП. Результаты СИ показали, что управляемое гидродинамическое воздействие способствует интенсификации проц. диспергирования и снижению концентрации твёрдых частиц в выделенной жидкой фазе. Полученные результаты подтвердили работоспособность и высокую эффективность ДУ при фракционировании ОБР различного компонентного состава. НН заключается в разработке и экспериментальном обосновании эффективной конструкции ДУ, основанного на механоактивирующих принципах гидродинамического воздействия. Разработанное устройство обеспечивает качественное перемешивание компонентного состава ОБР, улучшает их реологические и физико-химические свойства и повышает эффективность процессов фракционирования и разделения жидкой и твёрдой фаз.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : ПБЕ КЖ кезінде сұйық және қатты фракцияларға бөлу үдерістерін қарқынды жүргізуге арналған ЫҚ тәжірибелік үлгісі дайындалып, сынақтан өткізілді. Құрылғының жұмыс параметрлерін анықтау және фракциялау үдерістерінің тиімділігін бағалау мақсатында тәжірибелік зерттеулер жүргізуге мүмкіндік беретін сынақ стенді (СС) жобаланып, жиналды. СС барысында ЫҚ камера геометриясы, тесіктер диаметрі және бағыттаушы элементтердің конфигурациясы сияқты конструктивтік параметрлерінің (КП) сұйық және қатты фазаларды бөлу сапасына әсері зерттелді. SolidWorks Flow Simulation бағдарламасында жүргізілген сандық модельдеу негізінде құрылғының әртүрлі жұмыс режимдерінде ағынның жылдамдық, қысым және турбуленттік аймақтарының таралуы анықталып, құрылымның оңтайлы КП таңдауға негіздеме жасалды. СС нәтижелері басқарылатын гидродинамикалық әсердің ыдырату үдерісін қарқынды жүргізуге және сұйық фракциядағы қатты бөлшектер концентрациясын төмендетуге ықпал ететінін көрсетті. Алынған нәтижелер ЫҚ әртүрлі құрамдағы ПБЕ фракциялау кезінде тиімді және сенімді жұмыс істейтінін дәлелдеді. ҒЖ басқарылатын гидродинамикалық әсердің механикалық белсендіру қағидаттарына негізделген тиімді ЫҚ конструкциясын әзірлеу мен оның тәжірибелік тұрғыдан негізделуінде болып табылады. Дайындалған құрылғы ПБЕ компоненттік құрамын сапалы араластыруды қамтамасыз етеді, олардың реологиялық және физика-химиялық қасиеттерін жақсартады және фракциялау мен фазаларды бөлу үдерістерінің тиімділігін арттырады.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Разработанная и изготовленная конструкция диспергирующего устройства представляет собой цилиндрическую конструкцию длиной порядка 0,4 м с системой направляющих и турбулизирующих элементов, создающих управляемое гидродинамическое воздействие на поток бурового раствора. Конструкция обеспечивает равномерное, качественное диспергирование реагентных компонентов с отработанным буровым раствором и эффективное фракционирование отработанных буровых растворов. В ходе экспериментальных исследований установлено, что оптимальные рабочие параметры устройства находятся в диапазоне расходов жидкости до 20 л/мин и давлений до 0,6 МПа, при которых достигается устойчивый режим диспергирования и эффективное разделение фаз. Устройство отличается технологичностью изготовления, простотой сборки и возможностью адаптации к различным условиям эксплуатации. Его применение способствует повышению эффективности процессов разделения на жидкую и твёрдую фазы, снижению содержанию твёрдых частиц в сливе на 25–30 %, а также уменьшению объёма отходов и затрат на их утилизацию.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Әзірленіп, жасалған ыдыратқыш құрылғы шамамен 0,4 м ұзындықтағы цилиндрлік пішінді болып келеді және құрамында бағыттаушы мен турбуленттендіргіш элементтер жүйесі бар. Бұл элементтер бұрғылау ерітіндісі ағынына басқарылатын гидродинамикалық әсер туғызып, реагенттік компоненттер мен пайдаланылған бұрғылау ерітіндісінің біркелкі әрі сапалы ыдырауын, сондай-ақ пайдаланылған бұрғылау ерітінділерін тиімді фракциялауды қамтамасыз етеді. Тәжірибелік зерттеулер нәтижесінде құрылғының оңтайлы жұмыс параметрлері сұйықтық шығыны 20 л/мин дейін және қысым 0,6 МПа дейінгі аралықта болатыны анықталды. Осы параметрлер кезінде ыдыраудың тұрақты режимі мен фазаларды тиімді бөлу жүзеге асады. Құрылғы дайындау технологиясының қарапайымдылығымен, жинақтаудың ыңғайлылығымен және әртүрлі пайдалану жағдайларына бейімделу мүмкіндігімен ерекшеленеді. Оның қолданылуы сұйық және қатты фазаларды бөлу үдерістерінің тиімділігін арттыруға, ағындағы қатты бөлшектердің мөлшерін 25–30%-ға дейін төмендетуге, сондай-ақ қалдықтардың көлемін азайтуға және оларды кәдеге жарату шығындарын қысқартуға мүмкіндік береді.

Level of implementation (in Russian) : Степень внедрения проекта выражается в экспериментальной отработке и подтверждении эффективности диспергирующего устройства для утилизации отработанных буровых растворов (ОБР) с разделением их на жидкую и твёрдую фазы. Проведённые исследования показали перспективность применения устройства и могут быть использованы при дальнейших работах по его адаптации и масштабированию.

Level of implementation (in Kazakh) : Жобаны енгізу дәрежесі пайдаланылған бұрғылау ерітінділерін (ПБЕ) сұйық және қатты фазаларға бөле отырып кәдеге жаратуға арналған ыдыратқыш құрылғының тиімділігін тәжірибелік тұрғыда пысықтау және дәлелдеумен сипатталады. Жүргізілген зерттеулер құрылғыны қолданудың болашағы бар екенін көрсетті және оны әрі қарай бейімдеу мен ауқымын кеңейту жөніндегі жұмыстарда пайдалануға негіз бола алады.

Efficiency (in Russian) : Эффективность диспергирующего устройства подтверждена результатами стендовых экспериментальных исследований и численного моделирования, проведённых на испытательном стенде с использованием программного комплекса SolidWorks Flow Simulation. Проведённые исследования показали, что применение управляемого гидродинамического воздействия обеспечивает формирование устойчивого потока с интенсивной турбулизацией, что способствует ускорению процессов разделения жидкой и твёрдой фаз, снижению вязкости и концентрации твёрдых частиц в буровых растворах. Результаты экспериментов показали, что оптимизация геометрических параметров устройства – в частности, формы и расположения направляющих элементов и отверстий в распределительных узлах – позволяют повысить равномерность распределения потока и улучшить качество фракционирования суспензии. Использование диспергирующего устройства способствует повышению эффективности утилизации отработанных буровых растворов, обеспечивает возможность вторичного использования продуктов разделения (жидкая фаза – техническая вода, твердая фаза – глина, песок) и соответственно сокращение объёмов отходов для утилизации.

Efficiency (in Kazakh) : Ыдыратқыш құрылғының тиімділігі SolidWorks Flow Simulation бағдарламалық кешенін пайдалана отырып сынақ стендінде жүргізілген стендтік тәжірибелік зерттеулер мен сандық модельдеу нәтижелері арқылы дәлелденді. Зерттеу нәтижелері басқарылатын гидродинамикалық әсердің қарқынды турбуленттенумен сипатталатын тұрақты ағын қалыптастыруға мүмкіндік беретінін, бұл өз кезегінде сұйық және қатты фазаларды бөлу үдерісін жеделдетіп, бұрғылау ерітінділерінің тұтқырлығын және қатты бөлшектер концентрациясын төмендетуге ықпал ететінін көрсетті. Тәжірибелер нәтижесінде құрылғының геометриялық параметрлерін –атап айтқанда, бағыттаушы элементтердің пішіні мен орналасуын және тарату түйіндеріндегі тесіктердің диаметрін оңтайландыру – ағынның біркелкі бөлінуін жақсартып, суспензияны фракциялау сапасын арттыратыны анықталды. Ыдыратқыш құрылғының қолданылуы пайдаланылған бұрғылау ерітінділерін кәдеге жарату тиімділігін арттыруға, бөлу өнімдерін (сұйық фаза – техникалық су, қатты фаза – саз, құм) қайта пайдалануға және сәйкесінше кәдеге жаратылатын қалдықтардың көлемін азайтуға мүмкіндік береді.

Field of application (in Russian) : Утилизация и разделение отработанных буровых растворов, образующихся при бурении технологических скважин в уранодобывающей отрасли.

Field of application (in Kazakh) : Уран өндіру саласындағы технологиялық ұңғымаларды бұрғылау кезінде түзілетін пайдаланылған бұрғылау ерітінділерін кәдеге жарату және бөлу.