Сепаратор преимущественно для бурового раствора Советский патент 1984 года по МПК E21B21/06 

ю

lN9

00 Изобретение относится к горной промышленности, а точнее к нефтегазодобывающей, и может быть использовано при ликвидации газонефтеводопро явлений и выбросов в процессе бурени скважин с планируемым притоком газа из пласта, а также в качестве деаэра тора бурового раствора при бурении с промывкой аэрированными жидкостями Известен сепаратор для бурового раствора из комплекта манифольда про тивовыбросового оборудования типа МПБ2-80х350. Этот сепаратор состоит из .наружного кожуха, подводящей трубы, отбойника, выходного патрубка, патрубка отвода газа и предназначен для гашения энергии газожидкостной струи и частичной дегазации бурового раствора во время ликвидации газонефтеводолроявлений СОНедостаток его заключается в том, что он не может обеспечить эффективное фазовое разделение газожидкостной смеси. Отделенный газ легко прорывается через линию слива раствора, а также часто возникают случаи выброса раствора через патрубок для выхода газа. Все это приводит к потерям раствора, загрязнению окружающей среды, созданию загазованных зон на террирории буровой и т.д. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является сепа ратор преимущественно для бурового раствора, включающий корпус с входным и -выходным патрубками для жидкости и газа, узел для фазового разделения газожидкостной смеси, и гидрозатвор, присоединенный в виде двух коленного трубопровода L 2 3Недостаток известного устройства заключается в том, что он предназначается для стабильно протекающих процессов имеет гидрозатвор постоян ной высоты, т.е. невозможно регулирование высоты ствола жидкости в гидрозатворе сепаратора для предотвращения прорыва из него отделенного газа в линию сброса жидкости. Цель изобретения - исключение воз можности прорыва отделенного газа че рез гидрозатвор за счет регулирования в нем высоты столба жидкости. Поставленная цель достигается тен что в сепараторе прешгутдественно для бурового раствора, включающем корпус с входными и выходными патрубками для жидкости и газа, узел для фазового разделения газожидкостной смеси 072 и гидрозатвор, присоединенный к выходному патрубку для жидкости снаружи корпуса и вьтолненный в виде, двухколенного трубопровода, гидрозатвор снабжен трубными перемычками с запорными узлами, которые установлены на верхнем колене двухколенного трубопровода, и тем, что двухколенный трубопровод гидрозатвора прикреплен к выходному патрубку для жидкости при помощи подвижных соединений. На фиг. 1 изображен сепаратор с гидрозатвором, позволяющим ступенчато изменять высоту столба раствора в нем-, на фиг. 2 - гидрозатвор, который присоединен к выходному патрубку сепаратора при помощи подвижных соединений., обеспечивающих возможность вращения двухколенного трубопровода гидрозатвора вокруг оси патрубка, Сепаратор состоит из полого корпуса 1 цилиндрической формы с наклонным днищем 2s которьм устанавливается на основании 3. Ввод газожидкостной смеси осзтдествляется через входной патрубок А, установленный тангенциально к корпусу. Верхняя часть корпуса 1 представляет собой вихревую камеру 5, переходящую в. конус циклона 6. В верхней части корпуса размещен патрубок 7 для выхода газа. К корпусу присоединен патрубок 8 с заглушкой для промывки и штуцер с манометром 9, В нижней части корпуса имеется выходной патрубок 10 j к которому присоединен наружный гидрозатвор. Наружный гидрозатвор имеет вид двухколенного трубопровода и состоит из верхнего и нижнего колен. Нижнее колено 11 присоединяется через тройник 12 к выходному патрубку ТО и имеет в нижней части дренажный патрубок 13с запорным устройством 1 4« Длина нижнего колена ограничивается высотой основания, которое должно обеспечивать свободный слив раствора из сепаратора в желобную систему. Верхнее колено 15 через тройник 16 соединяется с патрубком 17 для слива раствора в желобную систему. Между тройниками располагается соединительный патрубок 18 и запорное устройство 19. Верхнее колено гидрозатвора имеет ряд трубных перемычек 20 с запорными узлакио Нижняя трубная перемычка располагается на 500 мм ниже выходного отверстия конуса циклона 6.

Гидрозатвор (фиг. 2) может быть также установлен между вькодным патрубком 10 и патрубком 17 при помощи подвижных соединений 21, обеспечивающих возможность вращения гидро- 5 затвора вокруг оси этих патрубков.

Устройство работает следующим бразом.

Газожидкостная смесь через вход- . ой патрубок 4 поступает в вихревую камеру 5 сепаратора. В ней и в конусе циклона 6 происходит эффективное азовое разделение смеси. Отделенный газ через.патрубок 7 для выхода газа направляется по трубопроводу (не показан) на сжигание или рассеивание. Буровой раствор со шламом через выходной патрубок 10 и наружный гидрозатвор направляется в желобную . систему. Наклонное днище 2 сепаратора препятствует зашламовыванию его. Избыточное давление газа внутри корпуса 1 контролируется по показаниям манометра 9. В случае повышения из- js быточного давления можно регулировать величину столба раствора в наружном гидрозатворе. В момент запуска сепаратора в работу запорные узлы на трубных перемычках 20 верхнего колена 15 гидрозатвора открыты, запорные устройства 14 и 19 закрыты и раствор

течет только через нижним перемычку верхнего колена. Для увеличения высоты гидрозатвора следует закрыть запорный узел на нижней перемычке, тогда переток раствора будет происходить через следующую по высоте перемычку и т.д.. Такая схема верхнего колена гидрозатвора позволяет осуществлять ступенчатое регулирование высоты гидрозатвора. Для плавного регулирования высоты столба раствора в гидрозатворе может быть применено другое конструктивное решение, например, поворот.гидрозатвора вокруг оси выходного патрубка 10 при помощи подвижных соединений 21. Для слива раствора из сепаратора и гидрозатвора после окончания работы используются соединительный 18 и дренажный 13 патрубки с запорными устройствами 19 и 14.

Технические преимущества сепаратора заключаются в увеличении высоты гидрозатвора, чтоуменьшает возможность прорыва газа через линию слива раствора, и в Щ)ш енении узлов для изменения высоты столба раствора в гидррзатворе для управления величиной избыточного давления внутри сепаратора с целью улучшения фазового разделения газожидкостной смеси.

8

Фиг./

20

2/ /7

18 /б

1.СЕПАРАТОР ПРЕИМУЩЕСТВЕННО ДЛЯ БУРОВОГО РАСТВОРА, включающий корпус с входными и выходными патрубками для жидкости и газа, узел для фазового разделения газожидкостной смеси, и гидрозатвор, присоединенный к выходному патрубку для жидкости снаружи корпуса и выполненньй в виде двухколенного трубопровода, о т л и;чающийся тем, что, с целью исключения возможности прорыва отделенного газа через гидрозатвор за счет регулирования в нем высоты столба жидкости, гидрозатвор снабжен трубными перемычками с запорными узлами, которые установлены на верхнем колене двухколенного трубопровода. 2. Сепаратор по п. 1, о т л ичающийся тем, что двухколенный трубопровод гидрозатвора подвижно прикреплен к выходному патрубку для жидкости.