Устройство для очистки промывочной жидкости Советский патент 1992 года по МПК B04C9/00 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при отделении твердых частиц из бурового раствора при бурении скважин в нефтегазодобывающей промышленности.

Известно устройство для удаления фракцией твердой фазы буровых растворов с помощью центробежных сил, состоящее из корпуса, внутри которого закреплен цельнолитой резиновый полый конус, питающей насадки и сливной насадки.

Недостатком известного устройства являются большие потери бурового раствора при его очистке, маленькая производительность вследствие чего приходится использовать несколько таких устройств, подключаемых параллельно.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для очистки бурового раствора, включающее корпус с входным и выходным отверстиями, полый вал с фильтром, установленным соосно внутри корпуса на опорах, клапан, имеющий скребки и заслонку, установленную с возможностью осевого перемещения вместе с клапаном, для перекрытия фильтра, а фильтр выполнен съемным.

Недостатком данного устройства являются необходимость остановки процесса очистки промывочной жидкости на время разгрузки корпуса, сложность системы контроля засорения фильтра, необходимость применения электрического привода.

1 х| СЛ

х4 00

Целью изобретения является повышение надежности работы устройства, и качества регенерации фильтра за счет приведения его во вращение энергией промывочной жидкости, подаваемой в устрой- ство.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для очистки промывочной жидкости, включающее корпус с входным и выходным отверстиями, установленный на опорах соосно внутри корпуса полый вал, соединенный с фильтром, клапан с возвратной пружиной, для привода фильтра во вращательное движение энергией промывочной жидкости, подаваемой в уст- ройство. оно снабжено лопастями, расположенными в средней части полого вала, гидромониторными насадками, расположенными на боковой поверхности корпуса для подачи промывочной жидкости по каса- тельной к поверхности фильтра, при этом возвратная пружина клапана снабжена регулятором натяжения для автоматической выгрузки осадка.

На фиг. 1 изображена схема устройства; на фиг. 2 - разрез статора по А-А; на фиг. 3 - разрез корпуса по Б-Б.

Устройство состоит из корпуса 1, в котором на подшипниковых опорах 2 с уплотни- тельными манжетами 3 вращается полый вал 4 с присоединенным к нему полым фильтром 5.

В средней части полого вала 4 устанавливаются лопасти 6, приводящие во вращательное движение полый фильтр 5, статор 7 в верхней части устройства.

В нижней части устройства располагается заслонка, состоящая из клапана 8, снабженного пружиной 9 и регулятором натяжения пружины - 10. Нижняя часть корпу- са снабжена отверстием 11, выполненным в виде седла клапана. Для подачи бурового раствора в устройство последнее снабжено подводящим патрубком 12, расположенным в верхней части корпуса 1 устройства и вы- полненным в виде статора 7, внутри которого свободно вращается под действием подаваемого в патрубок 12 бурового раствора полый вал 4 с установленными на нем лопастями 6. Верхняя часть устройства снабжена неподвижной воронкой 13. На боковой поверхности корпуса 1 внутри подво- дящего патрубка 12 установлены гидромониторные насадки 14.

Устройство работает следующим обра- зом.

Буровой раствор, подлежащий очистке, подается через подводящий патрубок 12, статор 7 и гидромониторные насадки 14 во внутреннюю полость корпуса 1 и заполня т

ее. Проникая через фильтр 5, очищенный буровой рас,вор проходит через полый вал 4 и поступает в воронку 13, а механические примеси, отделенные от бурового раствора, оседают вниз корпуса 1 на отверстие 11, перекрытое клапаном 8. Полый фильтр 5, вращаясь с полым валом 4, самоочищается от наслаивающихся на его наружной поверхности отфильтрованных механических примесей, которые по мере накопления удаляются со стенок фильтра центробежными силами и струей бурового раствора из гидромониторных насадок 14, отбрасываются к внутренней поверхности стенки корпуса 1, затем механические примеси опускаются в нижнюю часть корпуса 1 к отверстию 11. Клапан 8 при этом закрыт усилием, равным разности усилия, создаваемого давлением неочищенной промывочной жидкости, и усилия, создаваемого пружиной 9, регулируемого регулятором натяжения пружины 10. По мере заполнения осадком (механическими примесями) корпуса 1 увеличивается перепад давления между усилием неочищенной жидкости и усилием, создаваемым пружиной 9. В результате чего клапан 8 опустится вниз, открывая выпускное отверстие 11. Через отверстие 11 осадок, скопившийся в нижней части корпуса 1, будет разгружен наружу, при этом отверстия полого фильтра полностью освобождаются от механических примесей и давление неочищенной жидкости внутри корпуса 1 уменьшится. После уменьшения давления внутри корпуса под действием усилия пружины 9 клапан 8 перекроет отверстие 11 и процесс очистки бурового раствора будет продолжен.

Вращение фильтра 5 производится под действием энергии подающейся в устройство промывочной жидкости, для чего фильтр 5 жестко соединен с полым валом 4, приводимым в движение посредством закрепленных в средней его части лопастей 6. Полый вал 4 закреплен в корпусе 1 и свободно вращается на подшипниковых опорах 2 с уплотнительными манжетами 3. При подаче промывочной жидкости (бурового раствора) в подводящий патрубок раствор давит на лопасти 6, прикрепленные к полому патрубку 4. и приводит последний во вращательное движение, которое передается фильтру. Далее раствор подается на гидромониторные насадки 14, расположенные на боковой поверхности корпуса 1 и образующие гидромониторные струи, которые направляются на фильтр 5, создавая при помощи центробежных сил вращательное движение очищаемой промывочной жидкости (бурового раствора) и фильтра 5. При подаче гидромониторного потока промывочной жидкости на фильтр 5 происходит дополнительное удаление (смывание) налипшего осадка (твердых механических частиц) с наружной поверхности фильтра. Направление удара гидромониторной струи о наружную поверхность фильтра 5 происходит по касательной (фиг.З) к поверхности фильтра.

Такое исполнение устройства позволяет производить регенерацию фильтра и вы

грузку осадка (механических включений) в автоматическом режиме, повысить качество очистки бурового раствора, в результате чего сокращается объем вспомогательных операций, увеличивается продолжительность эксплуатации устройства и улучшаются условия эксплуатации очистных систем по технологическим и социальным факторам, что позволяет получить экономический эффект от внедрения предлагаемого устройства.

Г

2

3

10

(pe/e.i

Фиг. 2 Б - Б