Способ автоматического управления процессом очистки бурового раствора в гидроциклоне Советский патент 1983 года по МПК B04C11/00 G05D27/00 

Изобретение относится к способам регулирования процесса очистки бурового раствора в гидроциклоне и может быть использовано при очистке суспензий, например, при бурении скважин .

Известен способ регулирования процессом обесшламливания суспензии в .гидроциклоне путем регулирования размеров шламового отверстия гидроциклона по концентрации твердой фазы суспензии l Недостатком известного способа является то, что он не учитывает зависимости очистной способности гидроциклона от вязкости исходной суспензии.

Наиболее б.лизким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ автомат ическсЗго управления процессом очистки бурового раствора в гидроциклоне путем регулирования расхода сгущенного продукта в зависимости от его плотности и плотности исходного питания 12 1.

Недостатком известного способа является то, что он не учитывает влияния на качество очистки величин противодавления на сливном патрубке гидроциклона и давления на его входном патрубке. В результате воз- , растают потери бурового раствора.Цель изобретения - повышение качества очистки и уменьшение потерь . бурового раствора.

Поставленная цель достигается тем, что дополнительно изменяют расход исходного питания в зависимости

tQ от соотношения давления на входе , гидроциклона и давления на его сливном патрубке и изменяют расход слива в зависилюсти от плотности исходного питания гидроциклона и

15 давления на его .сли§йрм патрубке.

На чертеже представлена принципиальная схема системы,; реализугацей способ автоматического управления процессом очистки буровго раствора

20 в гидроциклоне.

Способ осуществляется следунвдим образбм.

Исходное питание (суспензия бурового раствора поступает в гидро

25 циклон 1.ПО трубопроводу 2. Плотность исходного питания контролируется датчиком 3 плотности. Слив гидроциклона 1 происходит через сливной патрубок 4 и регулируется с помощью

30 вентиля 5; Плотность шлама контроли

руется датчиком 6 плотности. Выход исходного питания регулируется вентилем 7, а давление на входе в гидроциклон 1 измеряется манометром 8, Расход исходного питания в гидроциклоне 1 измеряется расходомером 9. Выходной сигнал манометра 8 поступает на первый вход регулятора 10 /соотношения, на второй вход которого поступает выходной сигнал манометра 11, иэмерякй1его величину давления в. сливном патрубке 4. Выгрузка сгущенного продукта из гидроциклона 1 осуществляется через шламовый патрубок 12J при этом расход сгущенного продукта измеряется расходомером: 13, выходной сигнал которого поступает на первый вход блока 14 контроля/ на второй вход блока контроля поступает выходной сигнал датчика 6 плотности, а на третий вход - выходной сигнал расходомера 9.

В зависимости от плотности исходного бурового раствора, контролируемой датчиком 3 плотности, задатчик 15 степени очистки вырабатывает задание оптимальной степени очистки. В частности,: для неутяжеленных буровых растворов оптимальное значение дёшления находится в пределах 0,25-0, , а дця утяжеленных У 1,9 0,35-0,. Сигнал задания сравнивается в сумматоре 16 с сигналом фактического значения давления на сливной патрубке 4, который замеряется чувствитель ным элементом 17 манометра 11. Сигна рассогласования с сумматора 16 поступает в усилительно-преобразовательный блок 18, который вместе с исполнительным блоком 19 вентиля 5 отрабатывает сигнал, поддерживающий в процессе работы оптимальное давление на сливном патрубке 4.

Поддерживание минимальных потерь бурового раствора через шламовый патрубок 12 Осуществляется следующим образом.

Сигнал текущего значения плотности шлама Рц1 , контролируемого датчиком 6 плотности, поступает в сумматор 20, сравнивается с сигналом текущего значения плотности исходного раствора от датчика 3 плотности. При этом поддерживаются следующие соотношения: ч,

Рш(03-0,4) г/см + Узх для fwcx 1,9 г/ам или Уш (0,4-0,б7г/см + + рех для исх. 7 19 г/см.

Выходной сигнал сумматора 20 поступает на вход задатчигса 21 потерь раствора, который воздействует через усилительно-преобразовательный блок

22 и исполнительный блок 23 на шламовый патрубок 12.

Для поддержания заданного соотношения между давлениегм Р на сливном патрубке 4 и давлением на входном трубопроводе 2 Р выходной сигнал регулятора 10 соотношения через усилительно-преобразовательный блок 24 и исполнительный блок 25 поступает на вход вентиля 7, изменяющего расход исход;ного питания в гидроциклоне 1.

Регулятор 10 соотношения поддержи вает соотношение

РОЛ. ( 0,08-0, для .jjEl, 9 г/с или Рс(0,11-0,14)Р даяе ; 1,9 г/см Блок 14 контроля позволяет технологическому персоналу оперативно оценить по расходам исходного продукта и сгущенного шлама, а также по .плотности последнего величину потерь бурового раствора.

Предлагаемое изобретение позволяет повысить качество очищенного бурового раствора до граничного зерна минус 20 мкм. При этом повышается скорость проходки скважины и сокращаются сроки ее строительства Одновременно снижаются потери бурового раствора. Это дает снижение расхода химреагентов, утяжелителя. Сокращение объемов сбрасываемого в отвал раствора также благоприятно сказывается на охране окружающей среды. Экономический эффект составит ориентировочно 10000 р.

Формула изобретения

Способ автоматического управления процессом очистки бурового раствора в гидроциклоне путем регулирования расхода сгущенного продукта в зависимости от его плотности и плотности исходного .питания, отличающийся тем, что, с целью повышения качества очистки и уменьшения потерь бурового раствора, дополнительно изменяют расход исходного питания в зависимости от соотношения давления на входе гидроциклона и дсшления на его сливном патрубке и изменяют расход слива в зависимости от плотности исходного питания гидроциклона и давления на его сливном патрубке .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 492310, кл. В 04 С 5/16, 1973.

2.Авторское свидетельство СССР №484004, кл. В 03 В 13/00, 1973.