Устройство для очистки буровых растворов Советский патент 1989 года по МПК E21B21/06 

Изобретение относится к очистке буровых растворов от частиц выбуренных пород и может быть использовано в других отраслях народного хозяйства, преимущественно, химической, пищевой и горнорудной промьшшеннос- тях.

Цель изобретения - повышение пропускной способности и срока службы 4«шьтрующего элемента, снижение массы, габаритных размеров, трудоемкости изготовления и эксплуатационных затрат.

На фиг.1 представлено устройство, разрез; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.

Устройство содержит корпус 1, патрубок 2 ввода очищаемого раствора, размещенный в верхней части корпуса

патрубок 3 отвода газа, размещенные снизу корпуса патрубки отвода очицен- ного раствора 4 и вывода шлама 5, фильтрукщий элемент 6, выполненный в виде тугонатянутых нитей 7, элемент 8 для растекания раствора, выполненный в виде шнека, установленного с возможностью реверсивного вращения с переменной скоростью, шнек имеет по крайней мере одну пластину 9, контактирующую с нитями 7 фильтрующего элемента, при этом шнек соединен с приводом 10,

Устройство работает следующим образом.

Раствор из скважины по патрубку 2 . ввода поступает на шнек, который вращается от привода 10. Поток раствора, двигаясь вниз по винтовой

СП

to

о

Is9

САЭ 00

траектории шнека под действием центробежных сил, находится в контакте с внутренней поверхностью фильтрующего элемента 6. Разряжение в корпусе создают вакуумньм насосом (не показан), который подсоединяют к патрубку 3 отвода газа.

Под действием вакуума происходит процесс сепарации жвдкой фазы раствора от тверда1х частиц путем проникновения ее между тугонатянутыми нитями 7, которые натянуты с определенным зазором между ними. Одновременно происходит процесс предварительной очистки раствора от газа. Очищенный раствор из корпуса 1 через патрубок 4 поступает в циркуляционную систему

Время контакта раствора с фильтрующей поверхностью фильтрующего элемента 6 при прочих равных условиях определяется направлением и скоростью вращения шнека, а оптимальное значение времени и скорости фильтрации регламент1фует максимальную пропускную способность устройства для данного раствора. Скорость фильтрации для каждого раствора различна и зависит от его реологических показателей - чем меньше их значение, тем больше скорость фильтрации и наоборот .Таким образом, в зависимости От свойства раствора максимальную пропускную способность устройства определяют изменением скорости и направлением вращения шнека при прочих равных условиях.

Физическая сущность данного процесса следующая. Раствор при неподвижном шнеке двигается с постоянной скоростью по винту с непрерьшным изменением направления движения. С вращением щнека по часовой стрелке скорость движения раствора вниз уменьшается, чем больше скорость вращения шнека, тем меньше скорость вращения раствора. При достижении определенно скорости вращения шнека, движение раствора вниз прекращается.

В случае изменения направления вращения пгаека на обратное, т.е. против часовой, стрелки, скорость движения раствора вниз увеличивается. В обоих случаях начальной точкой от

5

0

5

0

5

0

5

0

счета скорости движения раствора вниз является скорость движения раствора при прочих равных условиях при подвижном шнеке.

Процесс очистки нитей 7 от шлама происходит за счет собственного веса шлама и колебаний нитей при их зацеплении контактирующей пластиной 9. Величина зацепления пластины с нитями регулируется и зависит от конкретных условий бурения скважины. При вращении шнека колебания генерируются последовательно в каждой нити в отдельности по типу бегущей волны. Движение каждой нити после выхода ее из зацепления с пластиной 9 начинается с большего радиуса в сторону меньшего, что обеспечивает сброс шлама во внутреннюю полость устройства, т.е. на шнек, и далее сбрасывается вниз корпуса к патрубку 5.

Колебания сообщаются не всей фильтрующей поверхности, а последовательно каждой нити в отдельности, при этом частота и амплитуда колебаний могут быть различными.

Формула изобретения

1. Устройство для очистки буровых растворов от механических частиц, содержащее корпус, патрубок ввода очищаемого раствора, размещенньй в верхней части корпуса патрубок отвода газа, размещенные снизу патрубки отвода очищенного раствора и шлама, фильтрующий элемент, выполненный в виде туго натянутых нитей, и элемент для растекания раствора с приводом, отличающееся тем, что, с целью повьш1ения Пропускной способности и срока службы фильтрующего элемента, снижение массы, габаритных размеров, трудоемкости изготовления и эксплуатационных затрат, элемент для растекания раствора вьшолнен в виде шнека, установленного с возможностью реверсивного вращения с переменной скоростью.

2. Устройство по П.1, отличающееся тем, что шнек снабжен по крайней мере одной пластиной, контактирующей с нитями фильтрующего элемента.

(риг.1

//-/

Изобретение относится к очистке буровых растворов от частиц выбуренных пород и может быть использовано в других отраслях народного хозяйства. Цель - повышение пропускной способности и срока службы фильтрующего элемента, снижение массы, габаритных размеров, трудоемкости изготовления и эксплуатационных затрат. Устройство для очистки растворов от механических частиц содержит корпус, патрубок ввода очищаемого раствора, размещенные в верхней части корпуса патрубок отвода газа, а в нижней патрубки отвода очищенного раствора и шлама, фильтрующий элемент, выполненный в виде туго натянутых нитей, и соединенный с приводом элемент для растекания раствора, выполненный в виде шнека, установленного с возможностью реверсивного вращения с переменной скоростью. Шнек имеет по крайней мере одну пластину, контактирующую с нитями фильтрующего элемента. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Фиг.