Устройство для очистки бурового раствора от твердой фазы Советский патент 1983 года по МПК E21B21/06 

Изобретение относится к устройствам ппя отбора из бу 5Ьвого pfjCTBOpa и ути лизации облагороженной глинистой коллоидной фазы после окончания бурения нефтяных и газовых скважин и найцет5

применение в нефтегазодобыче и геолога разведке.

Известны устройства для очистки бу« рового раствора с помощью гидроцикло- нов, когда буровой раствор под напором fO падает в циллиндрическую часть циклона, где под действием центробежных сил в закручиваемом потоке происходит разделение твердых частиц на фракции L11 ,

Недостатком известного способа яв- ,15 пяется низкая степень разделения твердой фазы (до 4О-6О мкм по нижнему граничному зерну).

Наиболее близким техническим решением является устройство для очистки20 бурового раствора от твердой фазы, вклю чающее корпус с разделителем фаз и сообщенный с. последним отделитель филь-грата, источник постоянного тока и емкость для обрабатываемого раствора с 25 циркуляционным насосом Г2 .

Недостатком известного устройства является то, что происходит отделение мелкофракционных глинистых частиц, которые и являются составляющей кол- 30 лоидальнего комплекса в буровом .рас воре, а более крупные частицы остаются в растворе.

К недостаткам этого устройства мож но отаести и то; что отсутствует воз- 35 можность качественного отбора .глинио тхэй фазы из бурового раствора в условиях поступления в него из разбуривае мых пород мелкодисперсньгх высококол- лоидальных и высокозаряженных частиц, Это обусловлено тем, что эти частицы не могут быть отделены от раствора в камере разряжения (ведь они направляются с вращающегося анода в приемную емкость). Другим недостатком данного способа является то, что вместе с высокозаряженными коллоидными частицами за счет адгезионных сил вращающийся анод переносит большое количество песка и других слабозаряженных частиц SO вырублейнной породы. Кроме того, основным недостатком известного устрой ства является то, что в нем отсутствует возможность для сбора и повторного ис.пользования глинистой пасты, отобранной 55 из бурового раствора.

Целью изобретения является повышение эффективности твердой фазы от жид- ,

кости и разаеление ее по фракционному составу три аспользовании шнекового разделителя фаз.

Поставленная цель достигается тем, что корпус разделен на изолированные друг от друга части, причем центральная часть подключена к положительному полюсу исгочника тока, а разделитель фаз к отрицательному, причем отделитель фильтрата выполнен в виде цилиндрического гофрированного контейнера из непроницаемой оболочки, внутри которого установлен цопо/шич льный гофрированный перфорированный лонтеинер, подключенный к отрицательному полюсу источника тока. Кроме . корпус с разделителем фаз выполнен из двух последовательно соединенных цилиндрической и конической частей, а внешняя непроницаемая оболочка имеет сливное отверстие.

На чертеже прэдставлена схема предлагаемого устройства.

Устройство для очистки бурового раствора от твердой фазы содержит корпус 1, разделенный на электропроводную часть 2 и неэлектропроводную часть 3, в котором размещен шнек 4. В передней части шнек 4 снабжен коллектором 5щётки которого подключены к отрицательному полюсу источника 6 постоянного тока. Электропроводная часть 2 корпуса 1 отделена от нвэлектропроводной части 3 изо1Ш горами 7 и попключена к . положительному полюсу источника 6, тока Корпус 1 имеет входной патрубок 8, выходной патрубок 9 и сетку 10, перекрывающую вход патрубка 9. Задняя часть корпуса выполнена конической и заканчивается фланцем 11 с отверстием 12. I

К фланцу 11 при помощи хомута 13

присоединен отделитель 14 фильтрата. Отделитель 14 фильтрата, выполненный в виде гофрированного контейнера, имеет дополнительный гофрированный перфорированный контейнер 15, жестко прикрепленный к фланцу 16 и днищу 17. Гофрированнь й контейнер 14 выполнен из непроницаемой неэлектропроводной оболочки 18, жестко закрепленной к фланцу 16 и незакрепленной к анишу 17. Между контейнером 14 и дополнительным контейнером 15 имеется кольцевой зазор. Дополнительный контейнер 15 подключен к отрицательному полюсу источника 6 постоянного тока. Под отделителем фильтрата установлено корыто 19 с патрубком 20, В ыходящий патрубок 9 и патрубок 20 сообщены линией 21 сброса жипкости с емкостью 22 котчэрвя также сообщена через трубопровод 23 и насос 24 с выхоаным патрубком 8.

Отцелитепь 14 фильтрата имеет

сливное отверстие 25,

При запуске устройства в работу включается привод шнека 4 и насоса 24. Обрабатываемый буровой раствор подается насосом 24 через входной патрубок в полость корпуса 1, где происходит его взаимодействие с заряженной положительно электропроводной частью 2, в результате чего коллоидная глинистая фаза бурового pacTBOjpe осаживается на ее стенке, а обработанный раствор выходит через сетку 1О, вьЬсодной патрубок 9 и линию 21 сброса жидкости обратно в емкость 22. Обрабатываемый буровой раствор мнмократно проходит через электрогфоводную часть 2 корпуса 1, оставляя на стенке глинистую фазу. При этом вначале пропускания раствора при определенном значении подаваемого напряжения через корпус 1 на электропроводной части 2 будут откладываться наиболее мелкие частицы коллоидной фазы раствора, которые непрерывно удаляются со стенки вращающимся шнеком 4 и транспорти{уются им к выходу из корпуса устройства и проталкиваются через отверстие 12 в полость отделителя 14 шльтрйта. За счет упругости дополнительного гофрированного контейнера 15

создается подпорка конической части шнекового разделителя фаз, приводящая к уплотнению отделенной глинистой фазы в полости отделителя 14 фильтрата. Oiw деленный фильтрат стекает через перфорированную стенку контейнера 15 в зазор между ней и оболочкой 18 и удаляется в корыто 19 и далее в емкость 2 Кратность пропускания бурового раствора через корпус 1 и регулирование силы тока позволяет обеспечиить сбор в отделитель 14 фильтрата частиц коллоидной фазы раствора одинаковой крупнсюти. После отделения наиболее мелкой фракции производят замену отделителя 14 фильтрата на пустой и, увеличивая силу подаваемого тока, производят циркуляцию обрабатываемого. раствора через KOf пус 1 определенное число циклов для сбора более крупной фракции и так далее..

Отделитель 14 фильтрата может в после дуюиюм использоваться для хранения и транспортировки отделенной пастообраэной к месту ее повторного исполь зования. Подключение шнека 4 и контейнера 15 к отрицательному полюсу источника 6 постоянного тока устраняет налипание на них глинистых частиц, а -жидкость, оставшаяся в глинисгой пасте, выделяется через стенку контейнера 15 и просачивается в зазор между контейнером 15 и оболочкой 18 благодаря . тому, что оболочка 18 не закреплена в нижней части к днищу 17 и имеет сливное отверстие 25.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ БУРОВОГО РАСТВОРА ОТ ТВЕРДОЙ ФАЗЫ, включающее корпус с разаелителем фаз и сообщенный с последним отцелитель фильтрата, источник постоянного тока и емкость аля обрабатываемого раствора с циркуляционным насосом, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности отделения тверцой фазы от жидкости и разделения ее по фракционному составу при использовании шцекового разделителя фаз, корпус поцключе.н к положительному полюсу источника тока, а разделитель фаз к отрицательному, причем отделитель фильтрата выполнен в виде цилиндрического гофрированного контейнера из непроницаемой оболочки, внутри которого установлен дополнительный гофрированный контейнер, подключенный к от рицательному полюсу . источника тока. 2.Устройство по п. 1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что корпус разделен на изолированнью друг от друга части, причем центральная часть подключена к положительному полюсу источника I тока. 3.Устройство по п. 1, о т л и ч а - (Л ю щ е е с я тем, что корпус с разделителем фаз выполнен из двух последовательно соединенных цилиндрической и конической частей. 4.Устройство по п. 1, отличаCD ют е е с я тем, что внешняя непроницаемая оболочка имеет сливное отве{ О 4 стие. 00 Oi а