Способ очистки промывочной жидкости Советский патент 1987 года по МПК B01D21/00 

Изобретение относится к способам разделения суспензий и может быть использовано в нефтегазодобывающей и горной промышленности для очистки промывочных жидкостей.

Цель изобретения - повышение эффективности процесса очистки промывочной жидкости путем повышения скорости осаждения частиц.

Пример. Проводили очистку промывоч,3,

рость оседания частиц шлама в застойной зоне значительно выше, чем в проточной. Это приводит к тому, что в данном случае гидравлическая крупность граничного зерна определяется скоростью падения частиц в проточной зоне и при прочих равных условиях из раствора удаляются частицы меньшего диаметра. Процесс также можно интенсифицировать, поддерживая температуру в нижних слоях жидкости выше.

ной жидкости (р 1,2 ц,20 сП с до- ю чем в верхних, что обусловлено изменением банкой 5 об.% песчано-гравийной смеси) в прямоточном отстойнике при скорости движения очищаемой жидкости ,02 м/с.

Промывочную жидкость пропускали над слоем буферной жидкости в виде раствора отходов капролактам с ,25 г/см 15 и ,75 сП и технической воды. Нижние слои промывочной жидкости подогревали электронагревателем.

Результаты очистки промывочной жиддинамической вязкости жидкости, т. е. ее уменьшением от верхнего слоя к нижнему. В результате скорость падения частиц в отстойной емкости в каждом последующем слое жидкости выше, чем в предыдушем. Такой режим работы уменьшает вероятность столкновения оседающих частиц, а следовательно, возникновения турбулентных потоков, уменьшающих скорость. Кроме того, применение в качестве буферных ньютоновс,--„ ких жидкостей (не об.ла/.1аю1цих тпксотропкости по предлагаемому способу в сравнении 20 евойствами) обеспечивает возможность с известным (без буферной жидкости) приведены в таблице.

При конструировании отстойников для очистки промывочных жидкостей необходимо

получения плотных осадков, уменьшающих потерю растворов, а также исключает отрицательные явления структурообразования при прекращении циркх ляцкм 6vDOBoro растучитывать тиксотропные свойства этих раст- 35 вора во время спуско- по,г,ъемны х операций. воров, в отстойнике по его высоте можноiiвыделить три основные зоны с резко отличающимися свойствами раствора.

Проточная зона характеризуется низкими значениями статического напряжения сдвига. Это связано с тем, что перед отстой- зо никами буровой раствор проходит через вибросито, в результате чего структура раствора разрушается и значение статического напряжения сдвига становится близким к нулю. Переходная зона характеризуется увеличением статического напря- 35 ыше, чем в предыдущем, а также подбором жения сдвига, объемного содержания шлама

Повышение скорости осаждения частиц в отстойной емкости происходит в результате исключения влияния структурных свойств раствора, так как в качестве буферной жидкости используется )ьготоновская жидкость, не об;1адаюпдая структурными свойствами.

Поддержание концентрации взвешенной твердой фазы в буферной жидкости обеспечивается тем, что скорость осаждения твердой фазы в каждом последующем слое

геометрических размеров отстойника.

и плотности раствора, а застойная зона - максимальным значением статического напряжения сдвига.

В связи с тем, что по технологии бурения происходят частые остановки циркуляции бурового раствора, переходная зона практически отсутствует и за проточной зоной следует застойная. Это приводит к тому, что гидравлическая крупность граничного зерна определяется не свойствами вы- ходящего из скважины бурового раствора. а свойствами раствора, находящегося в отстойнике.

При оптимальном режиме работы отстойника скорость падения частиц в застойной зоне выше или равна скорости их в проточной зоне.

Наиболее рационально заполнять отстойник буферной жидкостью с плотностью выше плотности бурового раствора, но не обладающей структурными свойствами. При использовании в качестве буферной жидкости раствора щелочных отходов капро- лактама с ,25 г/см и (,75 сП ско

рость оседания частиц шлама в застойной зоне значительно выше, чем в проточной. Это приводит к тому, что в данном случае гидравлическая крупность граничного зерна определяется скоростью падения частиц в проточной зоне и при прочих равных условиях из раствора удаляются частицы меньшего диаметра. Процесс также можно интенсифицировать, поддерживая температуру в нижних слоях жидкости выше.

чем в верхних, что обусловлено изменением

динамической вязкости жидкости, т. е. ее уменьшением от верхнего слоя к нижнему. В результате скорость падения частиц в отстойной емкости в каждом последующем слое жидкости выше, чем в предыдушем. Такой режим работы уменьшает вероятность столкновения оседающих частиц, а следовательно, возникновения турбулентных потоков, уменьшающих скорость. Кроме того, применение в качестве буферных ньютоновсвора во время спуско- по,г,ъемны х операций. ii ыше, чем в предыдущем, а также подбором

Повышение скорости осаждения частиц в отстойной емкости происходит в результате исключения влияния структурных свойств раствора, так как в качестве буферной жидкости используется )ьготоновская жидкость, не об;1адаюпдая структурными свойствами.

Поддержание концентрации взвешенной твердой фазы в буферной жидкости обеспечивается тем, что скорость осаждения твердой фазы в каждом последующем слое

ыше, чем в предыдущем, а также подбором

геометрических размеров отстойника.

Увеличение плотности осадка обеспечивается использованием буферных жидкостей, не обладающих структурными свойствами, что позволяет получить более плотную упаковку частиц.

Как следует из таблицы, использование буферной жидкости (п. 1) .приводит к увеличению степени очистки в два раза по сравнению с известным способом (п. 6).

При увеличении температуры нижних слоев буферной жидкости (пп. 1 и 2) происходит увеличение степени очистки, однако при достижении температурной буферной жидкости температуры кипения (п. 4) происходит резкое снижение степени очистки из-за выделения газа и конвекционного переноса жидкости.

Изменение содержания взвешенной твердой фазы в буферной жидкости от 0,5 до 5% практически не вызывает изменения степени очистки (пп. 7 и 8). Повышение содержания взвешенной твердой фазы .в буферной жидкости Bbiiue 5% (п. 3) вызывает уменьшение степени очистки.

Применение буферной жидкости с плотностью ниже плотности промывочной жидкости вызывает интенсивное разбавление промывочной жидкости (п. 5), что приводит к ухудшению ее свойств.

Формула изобретения

1. Способ очистки промывочной жидкости путем ее гравитационного разделения, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса путем повышения скорости осаждения частиц, промывочную жидкость пропускают над слоем буферной жидкости, причем плотность буферной жидкости выбирают из соотношения:

,

1, Раствор отходов

где РТ - плотность твердой фазы;

рб- плотность буферной жидкости;

РР- плотность промывочной жидкости.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что нижний слой буферной жидкости подогревают и температуру его поддерживают в пределах:

,

о

где tK - температура кипения буферной жидкости;

til- температура нижнего слоя буферной жидкости;

tp- температура промывочной жидкости

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что объемную концентрацию взвешенной твердой фазы в буферной жидкости поддерживают в пределах 0,5-5%.

Изобретение относится к , способам очистки промывочной жидкости. Целью изобретения является повышение скорости осаждения частиц твердой фазы. Для этого промывочную жидкость пропускают над слоем буферной жидкости, причем плотность ее выбирается из соотношения рт.., где рт - плотность твердой фазы; ре - плотность буферной жидкости; рр - плотность промывочной жидкости, а температура нижних слоев буферной жидкости выше, чем верхних, и объемная концентрация взвешенной твердой фазы в ней поддерживается в пределах 0,5-5%. 2 з. п. ф-лы, 1 табл. го оо o сю Oi