УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ РАСТВОРОВ Российский патент 1995 года по МПК B01D33/39 

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к бурению нефтяных и газовых скважин, в частности к устройствам очистки бурового раствора.

Цель изобретения - повышение степени очистки растворов за счет полного извлечения твердой фазы.

На чертеже изображена схема устройства для очистки растворов.

Устройство состоит из корпуса 1, патрубка 2 ввода очищаемого раствора, размещенного в верхней части корпуса 1, патрубка 3 для отвода газов, размещенных внизу корпуса патрубков 4 и 5 отвода очищенного раствора и вывода шлама соответственно. В корпусе 1 расположен фильтр 6 грубой очистки выполненный из трапециевидной проволоки 7, на наружной поверхности которого расположены ребра 8 равномерной подачи раствора на фильтр 11 тонкой очистки. Фильтр 6 снабжен крыльчаткой 9 для дробления шлама и элементом 10 для растекания раствора, выполненным в виде шнека, жестко закрепленными между собой и приводимыми в движение с возможностью реверсивного вращения с переменной скоростью при помощи электродвигателя 16. Фильтр 11 тонкой очистки выполнен из трапециевидной проволоки с меньшими щелевыми зазорами, снабжен ребрами 12 для дегазации раствора, расположенными на наружной поверхности фильтра. Для уплотнения и выгрузки шлама устройство снабжено стаканом 13, расположенным в нижней части корпуса 1, в котором вращается дополнительный шнек 14, закрепленный соосно с фильтром 6 грубой очистки посредством крестовины 15. Для выгрузки шлама наружу устройство снабжено клапаном 17.

Устройство работает следующим образом.

Раствор из скважины по патрубку 2 ввода подается в центральную часть корпуса 1 устройства на элемент 10 для растекания раствора, выполненный в виде шнека, и крыльчатку 9. При вращении жестко соединенных между собой фильтра 6 грубой очистки, крыльчатки 9 и шнека от электродвигателя 16 верхний шнек направляет часть раствора вверх, навстречу вновь поступающему раствору за счет реверса или разнонаправленной навивки шнеков. При этом крупные заглинизированные комки шлама дробятся на более мелкие части крыльчаткой 9 и, перемешиваясь в растворе под действием центробежных сил, продавливаются совместно с жидкой фазой через фильтр 6 грубой очистки. Размер твердых частиц, перешедших через фильтрующую поверхность устройства, определяется шириной щели фильтра. Твердые частицы, не прошедшие через фильтр грубой очистки, падают в нижнюю часть устройства через отверстия крестовины 15. Прошедший через фильтр 6 грубой очистки раствор по ребрам 8 равномерно распределяется на фильтрующую поверхность фильтра 11 тонкой очистки. Последний неподвижно закреплен в корпусе 1 и позволяет производить фильтрацию подающегося на него раствора, отделяя механические частицы, заданные шириной щели, образованной витками трапециевидной проволоки. Механические частицы, не прошедшие через фильтр тонкой очистки, под действием сил тяжести и центробежных сил, создаваемых потоком жидкости, вращающейся совместно с фильтром грубой очистки, падают в нижнюю часть устройства. Раствор, прошедший через фильтр 11 тонкой очистки, растекается по ребрам 12, при перемещении по которым происходит разделение жидкой и газообразной фаз раствора. Выделенный газ поднимается и через патрубок 3 выводится наружу для его сжигания (нейтрализации). Очищенный раствор выводится через патрубок 4 отвода очищенного раствора для дальнейшего использования. Твердые механические частицы, не прошедшие через фильтры тонкой и грубой очистки, оседают в нижнюю часть корпуса 1 и подаются в стакан 13, в котором под действием дополнительного шнека 14, закрепленного соосно фильтру 6 грубой очистки, посредством крестовины 15 шлам уплотняется и выдавливается через клапан 17, снабженный пружиной. Регулирование степени прижатия клапана к седлу посредством пружины осуществляется гайкой.

Экономическая эффективность от внедрения предлагаемого устройства обусловлена повышением качества очистки бурового раствора, что влечет за собой сокращение химических реагентов, необходимых для его обработки, исключает из схемы очистки буровых растворов на буровых шламовый насос, гидроциклоны, пескоотделители, смесители и т.п. Закрытая схема подачи и очистки бурового раствора из скважины не нарушает экологического равновесия окружающей среды. Исключение работ по обслуживанию дополнительных штатных устройств (гидроциклон, вибросито, шламовый насос, пескоотделитель и т.п.) сокращает трудоемкость работ по сооружению скважин.

Использование: в устройствах для очистки бурового раствора. Сущность: в устройстве предусмотрены фильтры 11 и 6 тонкой и грубой очистки соответственно, выполненные в виде щелевых сит из трапециевидной проволоки с ребрами 12 и 8 для дегазации раствора и равномерного распределения раствора соответственно. Для выгрузки шлама и уплотнения устройство оснащено стаканом 13, в котором установлен шнек 14, закрепленный соосно с фильтром 6 грубой очистки посредством крестовины 15. 1 ил.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ РАСТВОРОВ от механических частиц, содержащее корпус с патрубком ввода очищаемого раствора, патрубком отвода газа в верхней части корпуса и патрубками отвода очищенного раствора и шлама, размещенными в нижней части корпуса, фильтрующий элемент, шнек с приводом для растекания раствора, выкидной клапан с пружиной, отличающееся тем, что оно снабжено стаканом с размещенным в нем шнеком, дополнительным фильтром грубой очистки в виде щелевого сита из трапециевидной проволоки, жестко соединенной с крыльчаткой для дробления шлама и шнеком, при этом фильтр грубой очистки снабжен ребрами для равномерной подачи раствора на фильтрующий элемент, оснащенный ребрами для дегазации раствора и выполненный из трапециевидной проволоки с меньшими размерами щелей по сравнению с фильтром грубой очистки, а для уплотнения и выгрузки шлама стакан размещен в нижней части корпуса, шнек которого закреплен соосно с фильтром грубой очистки посредством крестовины.