Циркуляционная система Советский патент 1983 года по МПК E21B21/01 E21B21/06 

(54) ЦИРКУЛЯЦИОННАЯ СИСТЕМА

1

Изобретение относится к горной промышленности, а точнее к нефтегазодобывающей, и может быть использовано при бурении нефтяных и газовых скважин.

Известна циркуляционная система, состоящая из двух емкостей объемов 40 м каждая; блока очистки и подпорного блока. Подпорный блок разделен на три постоянно , отгороженных, стационарных отсека: А, Б и В. Приготовленный в отсеке Б гидросистем буровой раствор попадает в желобную систему и затем в отсек В, объем которого рассчитан из условий длительной эксплуатации его без осложнений, связанных с затвердеванием раствора, его перемецгавания, непрерывной циркуляцией и тд., и не может быть уменьшен на долгое время. В отсеке В емкостью 12, 13 м утяжеленный раствор смещивается с неутяжеленным и оттуда раствор средний по своему удельному весу между утяжеленным и не утяжеленным подается подпорным насосом в бурювой насос и последним в скважину. Период, пока в скважину качнет поступать полностью утяжеленный раствор, оценивается минимум 15 мин ,1.

Недостатком зтой системы является неоперативность процесса заполнения скважины . утяжеленным раствором в аварийных ситуациях..

Наиболее близким техническим решением к предлагаемой является циркуляционная система, включающая емкости для приготовления бурового и утяжеленного растворов

10 со сливными патрубками и приемную емкость буровых насосов 2.

Недостатком известной системы является то, что не обеспечивается быстрота утяжеления раствора при аварийных ситуациях 5 (в лучшем случае на зто уходит не менее 15 мик), так как промывочный раствор, приготовляемый в установках для его утяжеления, направляется в приемную емкость буровых насосов, имеющую значительный объем

20 (минимум 20 м). В приемной емкости утяжеленный j)acTBOp . перемешивается с неутяжеленным, в связи с чем в начальный момент получается раствор по удельному 3.9 весу мало чем отличающийся от неутяжелеииого. Этот раствор определенное время сасывается буровыми насосами и закачивается в скважину, не оказывая никакого воздействия на предотвращение и ликвида цию выбросов и проявлений. В практике бурения для оперативного закачивания утяжеленного раствора в скваж ну на скважинах, где возможны проявления, предусматриваются специальные емкоети с утяжеленным раствором, но объемы .их не всегда достато1|ны. Поэтому и в зти случаях необходимо приготавливать утяжеленный раствор в процессе его закачивания в скважину. Целью изобретения является ус сорение подачи утяжеленного раствора в скважину при возникновении аварийных ситуаций. Поставленная цель достигается тем, что, циркуляционная система, включающая емкости для приготовления бурового и утяже ленного раствора со сливными патрубками и приемную емкость буровых насосов, снаб жена съемной перегородкой с поплавковым клапаном, установленной в приемной емкоети бурового насоса и разделяющей последнюю на два отсека, причем всасывающий патрубок бурового насоса и сливной патрубок емкости для утяжеленного раствора расположены в одном из отсеков. На фиг. I приведен продольный разрез циркуляционной системы; на фиг. 2 - вид сверху. Циркуляционная система содержит емкост 1 для утяжеленного раствора со сливным патрубком 2. Утяжеленный раствор готовится как обычно гидравлическими смесителями инжекторного типа. Затем раствор подается по сливному патрубку 2 в приемную емкость 3 бурового насоса 4, которая заполнена еще не утяжеленным раствором. В приемной емкости 3 устанавливается съемная перегородка 5 для разграничения емкости на два отсека: сравнительно неболь шой отсек 6, где располагается всасывающий патрубок 7 бурового насоса и сливной патрубок емкости для утяжеленного насоса, и основной отсек 8, отделяемый перегородкой от приема насосов. На перегородке 5 уйановлен поплавковый клапан 9, открывающийся при опускаНИИ уровня жидкости в отгороженном небо шом отсеке 6. Желобная система 10 соединяет устье скважины 11 с отсеком 8 приемной емкостью 3. Съемная перегородка поднимается тросом 12, перекинутым через ролик 13 и приводимым в движение барабаном 14 ручным или механизированным способом (не показан). Перегородка перемещива тся в пазах, образованных выступалш 15 стенок приемной емкости. Буровой, насос 4 соединен напорной линией 16 с устьем скважины 11 через стояк, шланг, вертлюг и бурильные трубы (не показаны). Устройство работает следующим образом. В случае возникновения опасной ситуации: проявления или выброса в емкости для утяжеленного раствора 1, подготавливается утяжеленный буровой раствор и направляется по патрубку 2 к отсеку 6 приемной емкости 3. Одновременно, не прекращая циркуляцию прюмывочного раствора в системе: приемная емкость - подпорный насос - буровой насос, - напорная линия - скважина - желобная систе- . ма и снова приемная емкость, тросом 12 опускают съемную перегородку 5 по пазам приемной емкости 3. Последняя отделяет прием насосов от всей основной массы, не утяжеленного раствора. Утяжеленный же раствор подается в этот ограниченный участок-отсек 6 приема насосов, благодаря чему утяжеленный раствор без предварительного перемещивания с основной массой неутяжеленного раствора направляется непосредственно в скважину. При понижении уровня жидкости отсека 6 клапан 9 открывается и часть промьшочного неутяжеленного раствора попадает из отсека 8 в отсек 6, несколько уменьщая удельный вес жидкости в отсеке 6. Однако ввиду того, что в отсек уже начнет поступать утяжеленный раствор из скважины, то удельный вес снова повыщается в отсеке 6, и так до тех пор пока в системе не установится определенный j необходимой тяжести раствор. Перегородку поднимают. Циркуляционная система начинает работать как обычно. Технико-экономические преимущества заключаются в том, что отсутствует период первоначального перемещивания утяжеленного промывочного раствора с раствором в приемной емкости, утяжеление раствора в скважине происходит раньше обычного, что предотвращает осложнения, могущие появиться при задержке закачки утяжеленного раствора в скважину при аварийных ситуациях. Формула изобретения Циркуляционная система, включающая емкости для приготовления бурового и утяжеленного растворов со сливными патрубками и приемную емкость буровых насосов, о т л ичающаяся тем, что, с целью ускорення подачи утяжеленного раствора в скважину при воэникновенни аварийных ситуашй, она- снабжена съемной перегородкой с поплавковым клапаном, установленной в приемной емкости бурового насоса и разделяющей последнюК) на два отсека, причем всаа 1вающий патрубок бурового насоса и сливной патрубок емкости для утяжеленного раствора р споло жены в одном ji3 отсекЬв.. т

Истофики информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Головко в. Н. Оборуловаяие для приготовления и OIWCTKH промывочных жидкостей. М., Недра. 1978, с. 13.2.Головко В. Н. Оборудование для пряготовления и очистки промывочных жидкое тей, М., Недра, 1978, с. 14.

s4

i4

a;

s