Система автоматического регулирования процесса очистки буровых растворов Советский патент 1978 года по МПК E21B21/06 

торые соединены через блок 8 управления с регулятором 3 набора электродов. На выходе емкости 2 установлен датчик 9 контроля концентрации твердой фазы выходящего раствора, соединенный с приводом выпускной заслонки 10 и входом блока 8, выход которого соединен с автоматическим переключателем 4 полярности.

Система работает следующим образом.

Буровой раствор, поступая в емкость 2, проходит между пластинами электродов 1. Гюд действием поля электрического тока частицы твердой фазы раствора приобретают отрицательный заряд и осаждаются на положительном электроде в виде плотной пасты. В первый момент нарастание глинистой корхи на аноде происходит интенсивно, затем, но мере роста корки, сопротивление между нластинами растет, ток уменьщается и отлол ение твердых частиц резко снижается. В этот момент переключатель 4 полярности тока по команде реле времени (на чертеже не показано), настроенного на определенную длительность временного интервала, изменяет иолярность на электродах 1. Пластина электрода, на котором отлол илась глинистая корка, становится отрицательно заряженной и отталкивает глииистую корку, которая потоком жидкости относится к очистным устройствам типа вибросит и сбрасывается в отвал. Эффективность очистки бурового раствора зависит от количественного содержания твердой фазы в растворе и его расхода. Чем больше илотность раствора и его расход, тем большее количество парных электродов необходимо вводить в зону очистки, а скорость осаждения твердых частиц на положительном электроде и оитимальность времени нарастания глинистой корки зависят от реологических свойств раствора, физико-химических свойств глинистых минералов и фракционного состава твердых частиц. Чем оольше, например, вязкость раствора, тем медленнее нроисходит перераспределение твердой и жидкой фаз, тем медлеинее происходит процесс электрофореза. В случае увеличения расхода или илотности раствора, входящего в емкость 2, сигнал от датчика 5 контроля расхода и датчика 7 контроля плотности поступает на блок 8 управления, выход которого подключен к регулятору 3 набора электродов. Ьлок 8 выдает команду регулятору 3 на последовательное (через определенные интервалы времени) подключение парных электродов 1 к источнику 5 питания до тех пор, пока в выходящем из емкости 2 буровом растворе

не установится заданная концентрация твердой фазы, контролируемая датчиком 9, который также соедииен с блоком 8. В случае, если все электроды i введены в работу, а количество твердой фазы остается выше заданной концентрации, датчик контроля концентрации выдает команду приводу регулируемой вьшускиой заслонки 10 иа ее прикрытие и одновремеино сигиал на блок 8, выход которого соединен с автоматическим переключателем полярности для уменьшения интервала времени переключения полярности на электродах 1. При изменении расхода или ллотности раствора в сторону уменьшения и снижеиия концентрации твердой фазы в выходящем растворе цикл работы системы повторяют в обратиом порядке.

Б райоиах, где разбуриваемые породы представлены глинами и сланцами, а раствор

в результате самозамеса содержит до 50 60% твердой фазы, что приводит к неэффективной работе известиых устройств и систем, описаииое изобретение найдет особенио широкое применение.

.

Формула изобретения

Система автоматического регулирования процесса очистки буровых растворов, содержащая плоскопараллельные электроды, подключенные через автоматический нереключатель полярности к источнику постоянного тока, и датчик контроля концентрации твердой фазы выходящего бурового раствора, соединенный с приводом выпускной заслонки, отличающаяся тем, что, с целью улучшения качества очистки иутем отделения мелкофракционной твердой фазы, она снабжена регулятором набора электродов, датчиком контроля расхода, датчиком контроля плотностн оурового раствора и блоком управления, ко входам которого подключены выходы датчиков контроля плотности, расхода и концентрации твердой фазы, при этом один из выходов блока управления подключен ко входу регулятора наОора электродов непосредственно, а второй - через автоматический переключатель иолярности.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Пржыкрыла И. Применение электрофореза ДоТя очистки глинистого раствора. Сборник докладов иод ред. Н. И. Титкова, М., 1965. 2. Заявка № 2196799, кл. В 04С 11/00. 1975,

ПО которой иринято решение о выдаче авторского свидетельства СССР.