Устройство для очистки утяжеленных буровых растворов Советский патент 1986 года по МПК E21B21/06 

Изобретение относится к горной промьшшенности, а именно к нефтегазодобывающей, и может быть использовано при бурении скважин для очистки растворов.

.Целью изобретения является повышение надежности рабсть при одновременном снижении потерь утяжелителя, а также сокращение объема воды на промьшку скважин и обеспечение регулирования зазора между окном и рассекателем.

На фиг. 1 схематически изображено устройство для очистки утяжеленных буровых растворов на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1 на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - вид В на фиг. 3.

Устройство для очистки утяжеленных буровых растворов содержит раму 1 с установленным на ней узлом для центробежного разделения раствора, имеющим цилиндрический корпус 2 с полой цапфой 3, сообщенной с водосборником 4, и патрубок 5 для отвода осветленного раствора. Средство для отвода шлама вьшолнено в виде окна 6 в боковой части корпуса 2, перекрытого рассекателем 7, шарнирно установленным в окне.

Для регулирования зазора между окном 6 и рассекателем 7 предназначен двуплечий рычаг 3, шарнирно соединенный с рассекателем 7 и с регу лировочным винтом 9, шарнирно установленным на полой цапфе 3. Внутри корпуса 2 установлен неподвижный полый шнек 10, образующий с одной из полых цапф 11 канал для подвода неочищенного раствора. Шнек имеет окно 12 для выхода раствора.

Концентрично наружной поверхности корпуса 2 установлено сито 13 в виде мелкоячеистой сетки, закрепленной между подшипниковыми опорами 14 и 15, установленными на полых цапфах 3 и 11, при этом на опоре 15 в торцовой части сита установлено лопастное колесо 16 с, Опора 14 снабжена подпруиненными болтами 17. Емкость 18 л-я воды через насос 19 с одной стороны сообщена с коллектором 20 с форсунками 21, установленным над ситом 13, а с другой - с водосборником 4.

Устройство для очистки утяжеленых буровых растворов работает слеующим образом.

Утяжеленный буровой раствор нагнетается насосом (не показан) в полую

цапфу 11. Проходя ее, раствор попадает в полость шнека 10, а из его окна 12 - в межвитковое пространство корпуса 2. Раствор с большой скоростью перемещается между витками шнека 10, при этом твердые частицы выбуренной породы и утяжелителя отбрасываются центробежной силой к внутренней стенке корпуса 2. В результате происходит расслаивание потоки: у стенки перемещается твердая фаза с толщиной слоя приблизительно 3-5 мм, а ближе к шнеку 10 - осветленный раствор. Толщина слоя зависит

от реологических свойств бурового раствора, величины зашламленности раствора, количества введенного утяжелителя и определяется для каждого вида бурового раствора опытным путем. Назначение регулировочноговинта 9 рассекателя 7 - установить кончик рассекателя 7 на опытно установленную величину, соответствующую толщине слоя твердой фазы. Перемещаясь в районе окна 6 отвода твердой фазы, поток раствора с помощью .рассекателя 7 раздваивается: твердая фаза - пристеночньш слой - направляется в окно 6 и далее на сито 13,

а осветленньй раствор направляется в патрубок 5 и далее в емкость 23. Отвод с помощью рассекателя 7 основного потока осветленного раствора в патрубок 5, минуя сито 13, обеспечивает возможность выбора сита 13 небольшой производительности и малых габаритов.

Вырываясь на скорости из патрубка 5, раствор попадает на лопасти колеса 16, приводя его во вращение, а вместе с ним и сито 13, на которое сваливается из окна 6 твердая фаза, включающая в себя выбуренную породу и утяжелитель (барит). Сито 13, имеющее размеры ячеек 0,080,12 мм, пропускает через себя утяжелитель, размеры частиц которого не превышают 0,075 мм, а выбуренная порода, частицы которой превьшзают размеры ячеек сита 13, перемещается по нему, освобождаясь от утяжелителя, и сваливается с него в емкость 22 для шлама. Утяжелитель, просеянный через сито 13, и осветленный раствор, стекающий с лопастного колеса 16 и с оградительного кожуха 24, поступают в емкость 23 для бурового раствора, где они см ;ииваются и образуют очищенньй утяжеленный буровой раствор.

Сито 13, находящееся постоянно в натянутом состоянии благодаря подпружиненным болтам 17, вращается на цапфах 3 и 11 вокруг устройства для центробежного разделения раствора и водосборника 4 и одновременно промывается водой, поступающей под напором из форсунок 21 коллектора 20.

Вида вместе с илом и мелкими частицами твердой фазы, удаленными из

ячеек сита 13, попадает в водосборник 4, установленный под коллектором 20, а из него через полость цапфы 3 - в отстойньй отсек 29 емкости 13 для оборотной воды. В отстойном отсеке 29 шлам оседает на дно, а вода, освобожденная от него, перетекает через перегородку 25 в заборный отсек 28, забирается насосом 19 через фильтр 27 я нагнетается . снова в коллектор 20. Шлам периодически через пробку 26 сливается из емкости 18.

РО «М

|

3

&

tN

97i/s. 2

фиг. 3

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ УТЯЖЕЛЕННЫХ БУРОВЫХ РАСТВОРОВ, содержащее раму, узел для центробежного разделения с каналом для подачи неочищенного раствора в полость корпуса, средство для отвода шлама и патрубок для осветленного раствора, сито, шламосборник и емкость для очищенного раствора, отличающееся тем, что, с целью повьшения надежности работы при одновременном снижении потерь утяжелителя, узел для центробежного разделения раствора выполнен в виде установленного под углом к раме цилиндрического корпуса с полым неподвижным шнеком вн5ггри него и полыми цапфами, одна из которых соединена с полым шнеком и образует канал для подвода неочищенного раствора в полость корпуса, а средство -для отвода шлама вьшолнено в виде окна в боковой части корпуса, перекрытого рассекателем, шарнирно установленным в последнем, при этом сито установлено на цапфах концентрично наружной поверхности с возможностью вращения, имеет в торцовой части лопастное колесо, гидравлически связанное с патрубком для отвода осветленного раствора, расположенный над верхней частью сита коллектор с форсунками и установленный внутри него водосборник, связанный с другой полой цапфой. с ( 2.Устройство по п. 1, отли(Л чающееся тем, что, с целью сокращения объема воды на промывку сита, оно снабжено емкостью для воды, с одной стороны гидравлически сообщенной с полой цапфой, связанной с водосборником, а с другой через насос - с коллектором с форсунками. 1ч9 3.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью обеспечения регулирования зазора между окном и рассекателем, оно снабжено двуплечным рычагом, шарнирно соединенным одним плечом с рассекателем, а другим с регулировочным винтом.

Г

фиг. h