Устройство для очистки промывочных жидкостей Советский патент 1981 года по МПК E21B21/06 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ПРОМЫВОЧНЫХ

I

Изобретение относится к области бурения геологоразведочных скважин, в частности к устройствам для очистки промывочных жидкостей.

Известны желобные системы для очистки промывочных жидкостей от выбуренного шлама, выполненные в виде открытых желобов прямоугольного или трапецеидального сечения (1).

Основными недостатками этих желобных систем является то, что они громоздки, не мобильны, и при прохождении по ним промывочной жидкости с небольшими скоростями они не paapyujaioT ее структуру, в результате частицы выбуренного шлама выпадают на дно желоба в очень ограниченном количестве, а при высокой скорости движения промывочной жидкости но желобу частицы шлама ( за счет кинетической энергии потока) почти полностью переносятся в приемную емкость.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для очистки промывочных жидкостей, состоящее из секций желобов прямоугольного или трапецеидального профиля со встроенными в проходных каналах перегородками |2). ЖИДКОСТЕЙ

Данные желобные системы имеют следующие недостаткн. Во-первых, прямоугольный или трапецеидальный профиль поперечного сечения желоба конструктивно обуславливает по всему его сечению практически одинаковую кинематическую энергию потока. Это отрицательно сказывается на очистной способности желобной системы, так как при прохождении по желобам промывочной жидкости с небольшими скоростями они не раз-, руша ют ее структуру, вследствие чего частицы выбуренного шлама выпадают на дно

10 желоба в очень ограниченном количестве, а при высокой скорости движения промывочной жидкости по желобу частицы шлама (за счет кинетической энергии потока) почти полностью переносятся в приемочную емкость. Во-вторых, устанавливаемые в желобах шиберные перегородки способствуют ие только улучшению выпадания выбуренного шлама (за счет частичного разрушения структуры проходящей в желобах промывочной жидкости), но одновременно и ухудша30ют эти условия, так как истекание промывочной жидкости через придонные щели обуславливает увеличение кинетической энергии потока в придонной части желоба.

Эти конструктивные недостатки практически сводят к нулю эффективность очистки желобной системы при геологоразведочном, бурении алмазными и твердосплавными коронками.

Цель изобретения - повышение качества очистки промывочной жидкости за {;чет увеличения степени осаждения твердой фазы.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено гидравлически связанными с желобами отстойниками с конической верхней частью и с гр бенками в его верхней части с наклонно перекрывающими друг друга зубьями, причем желоб выполнен гepмetичным, а перегородки - в виде поворотных лопаток, жестко закрепленных на оси и установленных на входе в от«стойник.

На фиг. I изображено устройство для очистки промывочной жидкости, вид сверху; на фиг. 2 - то же, вид с торца; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 1.

Устройство состоит из набора секций 1, соединенных желобами 2 в компактные блоки. Секции I выполнены в виде отстойника 3 с конической верхней частью 4 и гидравлически связаны с желобами 2 окнами 5. Для возбуждения турбулентного движения в проходящем потоке промывочной жидкости над входом в отстойник установлены перегородки 6, выполненные в виде поворотных лопаток жестко закреплённых на оси с возможностью регулирования расстояния между ними. Для гашения вихревых потоков и улучшения условий выпадании выбуренного шлама из промывочной жидкости в конической части 4 отстойника 3 установлена гребенка 7 с наклонно перекрывающими друг друга зубьями 8. Для очистки от и1лама отстойника 3 в его нижней части установлена крышка 9.

Устройство дЛя очистки промывочлых жидкостей работает следующим образом.

Промывочная жидкость из скважины поступает по желобу 2 через окна 5 в секции 1 и, встречая на своем пути перегородки 6, завихряется на их лопатках по всему сечению окон 5. Создаваемые при движении промывочной жидкости в области лопаток 6 вихревые потоки разрушают структуру промывочной жидкости и тем самым способствуют ускоренному выпадению из нее выбуренного шлама. Выбуренный шлам, попадая в вихревые потоки, под действием сил кинетической энергии этого потока отбрасывается на гребеин; 7,и, отражаясь при соударе. нкях о наклонные поверхности ее зубьев 8, попадает в полость отстойника 3, где под действием сил тяжести осаждается на дно. Вихревые потоки при соударениях о поверхности зубьев 8 теряют свою энергию и гасятся в конической части 4 отстойника 3. Таким образом, конструкция желобов при прохождении по ним промывочной жидкости обеспечивает по глубине сечения жеЛоба наличие трех энергетических зон: в зоне окна 5 - зонй максимальной кинетической энергии проходящего потока, в конической части 4 отстойника 3 - здна гашения кинетической энергии, это, в свою очередь, создает наилучшие условия выпадения из промывочной жидкости выбуренного шлама. Частично очищенная таким образом промывочная жидкость через желоб 2 попадает в последующие секции I, и процесс очистки повторяется.

Количество секций I в желобной системе выбирается, исходя из практической целесообразности.

Необходимость установки в окнах 5 регулируемых перегородок, выполненных в виде лопаток 6, вызвана тем, что технические средства очистки промывочной жидкости должны обеспечивать нормальный процесс бурения скважин при технологически обоснованных расходах промывочной жидкости, а они, при геологоразведочном бурении на

твердые полезные ископаемые, могут колебаться от 20 до 300л/мин. Во время спускоподъемных операций секции I через крышки 9 очищаются от шлама.

Экономическая эффективность от внедрения одного блока предлагаемого устройства

для очистки промывочных жидкостей при бурении геологоразведочных скважин составляет 1896руб.

Формула изобретения

Устройство для очистки промывочных жидкостей, состоящее из секций желобов со встроенными в проходных каналах перегородками, отличающееся тем, что, с целью

повышения качества очистки промывочной жидкости за счет увеличения степени осаждения твердой фазы, оно снабжено гидравлически связанными с желобами отстойниками с конической верхней частью и с гребенками в его верхней части с наклонно перекрывающими- друг друга зубьями, причем желоб выполнен герметичным, а перегородки - в виде поворотных лопаток, жестко закрепленных на оси и установленных на входе в отстойник.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Ивачева Л. М. Промывочные жидкости в разведочном бурении. М., «Р-1елра, 1975, с. 106-108.

2.Там же,,с. 108, 109 (прототип). -Л повернуто

i /

б 5

l.

Фыt.t