Устройство для регулирования параметров бурового раствора Советский патент 1987 года по МПК E21B21/06 C02F1/48 C02F103/34 

Изобретение относится к буровой технике и может быть применено в нефтяной и газовой промышленности, а также геологоразведке.

Целью изобретения является повышение эффективности восстановления бурового раствора.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство для регулировки параметров бурового раствора, общий вид; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.

Устройство для регулировки параметров бурового раствора состоит из трубы 1, выполненной из немагнитного диэлектрического материала, магнитных систем 2 и 3, отрицательных 4 и положительных 5 электродов, размещенных по кольцу в уплотни- тельных втулках 6, отрицательного электрода 7 в виде сетки вокруг перфорированного участка 8 трубы, входного 9 и выходного 10 патрубков, емкости 11 для сбора частиц.

Устройство работает следующим образом.

Через входной патрубок 9 буровой раствор подается в зону магнитного поля, создаваемого магнитной системой 2, где происходит его возбуждение, после чего раствор проходит зону действия отрицательных электродов 4, где происходит восстановление положительных многовалентных ионов металла. Зат.ем раствор попадает в зону положительных электродов 5, где происходит окислительный процесс высокомолекулярных веществ, а затем раствор возбуждается в зоне магнитного поля противоположного направления, создаваемого магнитной системой 3, и попадает в зону перфорированного участка 8 трубы. Здесь под воздействием отрицательного электрода 7 происходит удаление положительно заряженных частиц в приемную емкость П. Через выходной патрубок 10 раствор выходит из устройства для дальнейшей обработки. Положительный эффект получается за счет обработки бурового раствора в магнитном поле, создаваемом магнитной системой 2, где вследствие того, что на разноименные ионы действуют противоположные по направлению силы, в буровом растворе создается внутри электростатическое по- ле, величина которого определяется выражением |a.o(V- Н), где |.i - магнитная проницальность бурово гр раствора; цо - магнитная гюст э 1нная; V - скорость бурового раствор; Н - напряженность магнитного поля. Перевод бурового раствора в возбужденное состояние дает возможность более эффективно использовать отрицательный электрод для восстановления положительных многовалентпых ионов металлов, увеличить отрицательный заряд частиц твердой фазы бурово1 о раствора. Из зоны отрицательного электрода в буровой раствор поступают свободные гидроксильные группы, образованные при гидролитическом

разложении воды. Увеличение отрицательного заряда дисперсных частиц твердой фазы способствует расширению ионно-гид- ратных оболочек вокруг них, т. е. уменьП1ению водоотдачи, а также уменьшает степень коагуляционного структурообразова- ния, т. е. обуславливает уменьшение вязкости.

В зоне положительных электродов 5 происходят реакции окислительного характера, воздействующие в основном на высокомолекулярные вещества, заряжая их положительно. Положительные электроды служат вспомогательным звеном для стабилизации бурового раствора, после чего буровой

5 раствор обрабатывается снова магнитным полем противоположной направленности, созданным магнитной системой 3, где в буровом растворе создается внутреннее электростатическое поле. Буровой раствор переводится в возбужденное состояние.

0 Движение ионов напоминает турбулентное движение жидкости, что дает возможность увеличить эффективность воздействия на раствор.

Проходя перфорированный участок 8

5 РУбы буровой раствор взаимодействует с отрицательны.м электродом 7 в виде сетки над перфорированным участком трубы. Здесь под воздействием отрицательного потенциала через перфорированные участки положительно заряженные частицы, в основ0 ном высокомолекулярные вещества, задерживаются и выпадают в приемную емкость 11. Труба перфорирована вовнутрь (в виде крупной терки) Устройство располагается таким образом, что выходной патрубок 10 находится ниже, чем входной патрубок 9,

5 что препятствует протеканию бурового раствора в зоне перфорации. В данном случае раствор пролетает над перфорированной зоной, а положительно заряженные частицы под воздействием отрицательного электрода 7 удаляются из бурового

раствора.

Формула изобретения

1. Устройство для регулировки парамет- с ров бурового раствора, содержащее желоб с перфорировапным участком, систему электродов чередующейся полярности, связанных с источником постоянного тока, при этом последний по ходу обрабатываемого раствора отрицательный электрод вы- Q полней в виде сетки и установлен над перфорированным участком желоба, и систему удаления положительно заряженных частиц, отличающееся тем, что, с целью повыщения эффективности восстановления бурового раствора, оно снабжено магнит- 5 ной системой, каждая пара полюсов которой установлена по ходу движения раствора перед отрицательными электродами и с чередованием полярности.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что все электроды системы, кроме последнего по ходу движения выполнены в виде стержней.

жидкости.

Изобретение относится к бурению, а именно к обработке буровых растворов, может применяться в нефтяной и газовой промышленности и позволяет повышать качество восстановления реологических свойств бурового раствора. Буровой раствор на входе обрабатывается магнитным полем, вследствие чего он переходит в возбужденное состояние, в результате повышается эффективность обработки раствора отрицательными электродами 4, и происходит восстановление ионов металлов. Поступая в зону действия положительных электродов 5, раствор частично нейтрализуется за счет окислительных реакций высокомолекулярных веш,еств, которые заряжаются положительно. В зоне магнитной системы 3 буровой раствор снова возбуждается, после чего он поступает в перфорированную часть трубы 8, где под действием отрицательного электрода 7, расположенного вокруг перфорированной части труб, происходит удаление положительно заряженных частиц в приемную емкость 11. 1 з.п.ф-лы, 2 ил. (Л 8 10 fo ОО сд to о со 4; 11 фиг.1

(Jjuff.Z