Способ автоматического управления процессом очистки бурового раствора в гидроциклоне

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

l 0001 16 Ф. Ъ с Фф

/ —

f61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено, 09.04.80 (21) 2907307/23-2б рq g+ з с присоединением заявки №

В 04 С 11/00

6 05 D 27/00 ю

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 28.0283 Бюллетень ¹ 8 (Щук бб. 012-52 (088. 8) Дата опубликования описания28. 02.83 (72) Автор изобретения

Н.Г.Панченко

1 е./"- ::-;

Всесоюзный научно-исследовате ий "инстит, по креплению скважин и буровым раств (71) Заявитель (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ

ОЧИСТКИ БУРОВОГО РАСТВОРА В ГИДРОЦИКЛОНЕ

25

Изобретение относится к способам регулирования процесса очистки бурового раствора в гидроциклоне. и может быть использовано при очистке суспенэий, например, при. бурении скважин.

Известен способ регулирования процессом обесшламливания суспенэии в гидроциклоне путем регулирования размеров шламового отверстия гидроциклона по концентрации твердой фазы суспензии fi).

Недостатком известного способа является то, что он не учитывает зависимости очистной способности гидроциклона от вязкости исходной суспензии.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ автомат ич еского управления процессом очистки бурового раствора в гидроциклоне путем регулирования расхбда сгущенного продукта в зависимости от его плотности и плотности исходного питания 1 2).

Недостатком известного способа является то, что он не учитывает влияния на качество:очистки величин противодавления на сливном патрубке гидроциклона и давления на его входном патрубке. В результате возрастают потери бурового раствора. °

Uåëü изобретения - повышение качества очистки и уменьшение потерь . бурового раствора.

Поставленная цель достигается тем, что дополнительно изменяют расход исходного питания в зависимости от соотношения давления на входе гидроциклона и давления íà его сливном патрубке и изменяют расход слива в зависимости от плотности исходного питания гидроциклона и давления íà его .:сливйом патрубке.

На чертеже представлена принципиальная схема системы,. реализующей способ автоматического управленияпроцессом очистки буровго раствора в гидроциклоне.

Способ осуществляется следующим образом.

Исходное питание (суспензия буро вого раствора) поступает в гидроциклон 1.по трубопроводу 2. Плотность исходного питания контролируется датчиком 3 плотности. Слив гидроциклона 1 происходит через сливной патрубок 4 и регулируется с помощью вентиля 5. Плотность шлама контроли.

1000116 руется датчиком б плотности. Выход исходного питания регулируется вентилем 7, а давление на входе в гидроциклон 1 измеряется манометром 8.

Расход исходного питания в гидроциклоне 1 измеряется расходомером

9. Выходной сигнал манометра 8 поступает на первый вход регулятора 10 . соотношения, на второй вход которого. ,поступает выходной сигнал манометра 11, иэмерянЩего величину давления 10 в.сливном патрубке 4. Выгрузка сгу- щенного продукта из гидроциклона 1 осуществляется через шламовый патрубок 12 при этом расход сгущенного

> продукта измеряется расходомером: 15

13, выходной сигнал которого поступает на первый вход блока 14 контроля; на второй вход блока контроля поступает выходной сигнал датчика б плот- ности, а на третий вход — выходной 2О сигнал расходомера 9.

В зависимости от плотности исходного бурового раствора, контролируемой датчиком 3 плотности, задатчик

15 степени очистки вырабатывает задание оптимальной степени очистки.

В частности,: для неутяжеленных буровых растворов оптимальное значение давления находится в пределах Po> = 0,25-0,35 10 Па, а для утяжеленных

9) 1,9 г/см Р „ = 0,35-0,45 -10 Па.

Сигнал задания сравнивается в сумматоре 16 с сигналом фактического значения давления на сливной патрубке 4,- который замеряется чувствительным элементом 17 манометра 11. Сигнал рассогласования с сумматора 16 поступает в усилительно-преобразователь— ный блок 18, который вместе с исполнительным блоком 19 вентиля 5 отрабатывает сигнал, поддерживающий в процессе работы оптимальное давление на сливном патрубке 4.

Поддерживание минимальных потерь бурового раствора через шламовый патрубок 12 осуществляется следую- 45 щим образом.

Сигнал текущего значения плотности шлама Яц, контролируемого датчиком б плотности, поступает в сумматор 20, сравнивается с сигналом те- Я) кущего значения плотности исходного раствора от датчика 3 плотности .

При этом поддерживаются следующие соотношения: ш= (0,3-0,4) г/cM + 9зх для Уиш 55

1, 9 г/дМ или Яд =(О, 4-0, 67 г/см +

+ Pgg для „ с 7 1, 9 г/см

Выходной сигнал сумматора 20 поступает на вход задатчика 21 потерь раствора, который воздействует через 6О усилительно-преобразовательный блок

22 и исполнительный блок 23 на шла-, мовый патрубок 12 °

Для поддержания заданного соотношения между давлением Р на сливном патрубке 4 и давлением на входном трубопроводе 2 Р выходной сигнал регулятора 10 соотношения через усилительно-преобразовательный блок

24 и исполнительный блок 25 поступает на вход вентиля 7, изменяющего расход исходного питания в гидроциклоне 1.

Регулятор 10 соотношения поддержи вает соотношение з

Р = (О, 08-0, 11) Рр для y„ 1,9 г/см илй Рс =(0 11-0,14 Р х для Иокт

7! 1,9 г/см ь.

Блок 14 контроля позволяет техно1 логическому персоналу оперативно оценить по расходам исходного продукта и сгущенного шлама, а также по плотности последнего величину потерь бурового раствора.

Предлагаемое изобретение позволяет повысить качество очищенного бурового раствора до граничного зерна минус 20 мкм. При этом повышается скорость проходки скважины и сокращаются сроки ее строительства.

Одновременно снижаются потери бурового раствора. Зто дает снижение расхода химреагентов, утяжелителя.

Сокращение объемов сбрасываемого в отвал раствора также благоприятно сказывается на охране окружающей среды. Зкономический эффект составит: ориентировочно 10000 р.

Формула изобретения

Способ автоматического управления процессом очистки бурового раствора в гидроциклоне путем регулирования расхода сгущенного продукта в зависимости от его плотности и плотности исходного .питания, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения качества очистки и уменьшения потерь бурового раствора, дополнительно изменяют расход исходного питания в зависимости от соотношения давления на входе гидроциклона и давления на его сливном патрубке и изменяют расход слива в зависимости от плотности исходного питания гидроциклона и давления на: его сливном патрубке.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 492310, кл. В 04 С 5/16, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

М 484004, кл. В 03 B 13/00, 1973.

1000116

Составитель Э. Склярский

Редактор Н. Кешеля Техред ц.Тепер Корректор В. Бутяга

Заказ 1220/7 Тирам 577 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская. наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", г. Уагород, ул.Проектная, 4