Установка для очистки буровых растворов Советский патент 1993 года по МПК E21B21/06 

Изобретение относится к оборудованию для бурения нефтяных, газовых и геологоразведочных скважин и, в частности, к устройствам для очистки буровых растворов.

Цель изобретения - повысить надежность работы установки за счет введения в ее конструкцию элементов, обеспечивающих принудительный сброс шлама в отвал.

На фиг. 1 показан общий вид устройства; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1: на фиг. 3 - узел I на фиг, 1; на фиг. 4 - пнёвмосхема управления сбросом шлама.

Установка содержит следующие, элементы. Корпус 1 с размещенной внутри него обоймой 2, содержащей два ряда концент- рично расположенных фильтрующих элементов (например, сеток 3 и 4 с крупными и мелкими ячейками).

Обойма 2 приводится в возвратно-поступательное движение в вертикальной плоскости от вибратора 5, приводимого, в свою очередь, в работу от электродвигателя 6 через муфту 7. Вибратор 5 размещен вместе с приводом на крышке 8, через горловину которой в установку поступает очищенный раствор (показано стрелкой). Снаружи на корпусе 1 размещен пульсатор 9 с электродвигателем ТО и разделителем 11, предназначенным для разделения воздушной линии от трубопровода с жидкостью. Очищенный буровой раствор выходит через патрубок 12. Шлам собирается в нижней (конической) части корпуса 1 установки, откуда с помощью горизонтально расположенного сбросового

00 CJ

VI о ю

4

узла 13 по мере накопления сбрасывается в отвал.

Сбросовый узел 13 содержит цилиндр 14, в котором имеется шнек 15 с переменным шагом лопастей, приводимый во вра- щательное движение посредством электропривода 16 через редуктор 17. На цилиндр 14 надета подвижная втулка 18, которая может перемещаться в осевом направлении (вдоль него), благодаря наличию направляющих 19, по которым скользят ролики 20, Втулка 18 приводится в возвратно- поступательное движение при помощи пневмопривода 21,

На втулке 18 на рычаге 22 закреплена крышка 23 приводимая в действие посредством двух пневмоприводов 24, расположенных по обеим сторонам втулки 18.

На фиг. 4 приведена пневмосхема управления сбросовым узлом установки.

.Элементы схемы - вентиль 25 для подключения к пневмосети, регулятор давления 26, манометр 27, воздухораспределитель 28, трехходовые клапан 29 и 30, пневмобло- ки (дроссели с обратными клапанами) 31,32, 33, пневмоприводы 21 и 24 для перемещения втулки 18 и крышки 23, упругая диафрагма 34, пружина 35, шток 36. На схеме показана также коническая часть 37 корпуса 1 установки и обратный клапан 38 - элемент системы ручного управления.

Установка работает .следующим образом.

Очищенный буровой раствор попадает через горловину корпуса 1 внутрь обоймы 2 установки, проходит через два ряда фильтрующих элементов 3 и 4, вибрирующих благодаря действию вибратора 5. Одновременно посредством пульсатора 9 приводится в колебательное движение буровой раствор, находящийся внутри корпуса 1. Благодаря этим колебаниям фильтрующие элементы (сетки) 3 и 4 совершают движение не только в вертикальной плоскости, но и горизонтально. Последнее способствует их очистке of застрявших в ячейках частиц шлама. Шлам, собирающий: ся в нижней конической части 37 корпуса 1, забирается шнеком 15 и попадает в подвижную втулку 18, начинающую/1ри включении установки в работу под действием пневмопривода 21 перемешаться влево. После отхода ее влево до упора и наполнения шламом последний под действием шнека 15 начинает давить на крышку 23. закрывающую отверстие для сброса шлама во втулке 18,

Управление открытием и закрытием этой крышки, а также движением втулки 18 осуществляется автоматически.

Пневмосхема управления работает следующим образом (фиг. 2).

После включения установки в работу воздух на сети через вентиль 25 и регулятор

давления 26 (давление воздуха при этом контролируется по манометру 27) поступает к воздухораспределителю 28 и к трехходовым клапанам 29 и 30. Клапан служит для работы в ручном режиме. В положении, указанном на фиг. 2, воздух через воздухораспределитель 28, пневмоблоки 31, 32 и 33 поступает на пневмоприводы 21 и 24. Под его воздействием пневмопривод 21 перемещает втулку 18 влево, а крышка 23 в это

время плотно закрывает отверстие втулки 18, предназначенное для сброса шлама. По мере работы и накопления шлама в нижней части установки, шнек 15 за счет переменного шага лопастей создает давление шлама на упругую диафрагму 34, в результате чего пружина 35 сжимается и под действием штока 36 сбрасывает трехходовой клапан 29. Воздух через последний подается в воздухораспределитель 28 и далее через пневмоблок 31 -в подпоршневые полости пневмоприводов 24, заставляя открыться крышку 23. Одновременно воздух направляется через обратный клапан блока 33 в што- ковую полость пневмопривода 21,

заставляя подвижную втулку 18 быстро переместиться вправо. При этом большая часть накопившегося в ней шлама выдавливается и сбрасывается в отвал, а оставшаяся часть служит как бы пробкой, препятствующей сбросу одновременно со шламом и бурового раствора, находящегося в приемном бункере (над шнеком 15).

После открытия крышки 23 давление шлама на упругую диафрагму 34 падает,

пружина 35 разжимается, шток 36 перемещается вправо, в исходное положение, и подача воздуха через клапан 29 прекращается. Воздух через воздухораспределитель 28 и дроссель пневмоблока 31 поступает в

штоковые полости пневмоприводов 24, благодаря чему крышка 23 медленно закрывается. После закрытия крышки 23 и поступления воздуха в пневмопривод 21 цикл работы повторяется.

С помощью трехходового клапана 30 через обратный клапан 38 при необходимости

производится ручное управление системой сброса шлама.

Таким образом, установка обеспечивает надежную работу при высокоэффективной очистке бурового раствора и при минимальных его потерях со сбрасыванием в отвал шламом.

Формула изобретения

I Установка для очистки буровых растворов/включающая корпус с фильтрующими элементами с вибратором и пульсатором, сбросовый узел в виде корпуса с цилиндром и шнеком, крышку с подпружиненной диафрагмой, связанной с управляющим клапаном и пневмоприводом крышки, г невмораспределитель, отличаю чц.а тем, что, с целью повышения надежности в работе, она снабжена дополнительными

пневмоприводами, направляющими, расположенными на корпусе сбросового узла и подвижной в осевом направлении втулкой, размещенной на цилиндре, на торце которой смонтирована крышка, при этом втулка связана с направляющими через закрепленные на ней роликами пневмоприводы, крышки размещены на втулке, пневмопривод смонтирован на цилиндре, а пневморас- пределитель соединен с пневмоприводами через блоки дросселей с обратными клапанами.

Использование: в оборудовании для бурения нефтяных, газовых и геологоразведочных скважин и, в частности, в устройствах для очистки буровых растворов для повышения надежности работы очистного оборудования. Сущность изобретения: . цилиндр сбросового узла снабжают подвижной втулкой, подвешенной посредством роликовых опор на направляющих, закрепленных на корпусе сбросового узла, дополнительным пневмоприводом крышки, размещенными на подвижной втулке, дополнительным пневмоприводом подвижной втулки на цилиндре, а пневмораспредели- тель соединен с пневмоцилиндрами через блоки дросселей с обратными клапанами. Наличие подвижной втулки с пневмоприводом позволяет при ее движении в сторону шнека осуществлять принудительный.сброс шлама в отвал. 4 ил.

U 13 W

Ч у

тг

N55

Г

I

18

8

77

IS #

Фиг.1

Фиг. I

21

Фиг.З