Способ регенерации бурового раствора и устройство для его осуществления
1. Способ регенерации бурового раствора путем отделения крупных частиц выбуренной породы с последующим электрофоретическим отделением глинистых коллоидных частиц, отличающийся тем, что, с целью повышения качества регенерации бурового раствора, создают свободно падающий поток неочипленного бурового раствора и изменяют траекторию частиц в этом потоке путем воздействия на него плоской направленной под углом к потоку неочипяенного бурового раствора струей очищенного бурового раствора, из которого электрофоретически отделена частьколлоидных частиц. 2.Устройство для регенерации бурового раствора, содержащее отделитель крупных частиц, насос для подачи очищенного бурового раствора и электрофоретический отделитель глинистых коллоидных частиц, отличающееся тем, что оно снабжено желобо.м для подачи в отделитель крупных частиц неочищенного бурового раствора и щелевым соплом, соединенным с насосом для подачи очищенного бурового раствора и установленным перпендикулярно желобу, отделитель крупных частиц выполнен в виде камеры со встроенными емкостями, причем последняя емкость по потоку очищенного s раствора гидравлически связана с электрофоретическим отделителем, а вход насоса (Л для подачи очищенного раствора соединен с последним. 3.Устройство по п. 2, отличающееся тем, что, с целью обеспечения возможности регулирования диапазона дисперсных частиц , отделитель крупных частиц снабжен поперечными угольниками, подвещенными на тягах в верхней части отделителя по потоку очищенного раствора.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
„„Я0„, 11 4
3(5D Е 2! В 21 06
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1"
И ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
-- мамаев, (21) 3495721/22-03 (22) 27.09.82 (46) 30.06.84. Бюл. № 24 (72) M. Х. Хашимов, У. Д. Мамаджанов, В. И. Клименко, А. А. Буров, Ю. П. Тихонов и А. Д. Каюмов (71) Среднеазиатский научно-исследовательский институт природного газа (53) 622.243.144.2 (088.8) (56) 1. Справочник инженера по бурению
Под. ред. В. И. Минцевича, т. 1, М., Недра», !973, г., с. 59 — 60.
2. Патент ЧССР ¹ 109992, кл. 5а 31/20, опублик. 1959. (54) СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ БУРОВОГО РАСТВОРА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО
ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ. (57) 1. Способ регенерации бурового раствора путем отделения крупных частиц выбурен ной породы с последующим электрофоретическим отделением глинистых коллоHBHblx частиц, отличающий ся тем, что, с целью повыц.ения качества регенерации бурового раствора, создают свободно падаюгци и поток неочищенного бурового раствора и изменяют траекторию частиц в этом потоке путем воздействия на него плоской направленной под углом к потоку неочищенного бурового раствора струей очищенного бурового раствора, из которого электрофоретически отделена часть коллоидных частиц.
2. Устройство для регенерации бурового раствора, содержащее отделитель крупных частиц, насос для подачи очищенного бурового раствора и электрофоретический отделитель глинистых коллоидных частиц, отличающееся тем, что оно снабжено желобом для подачи в отделитель крупных частиц неочищенного бурового раствора и щелевым соплом, соединенным с насосом для подачи очищенного бурового раствора и установленным перпендикулярно желобх. отделитель крупных частиц выполнен в виде камеры со встроенными емкостями, причем последняя емкость по потоку очищенного раствора гидравлически связана с электрофоретическим отделителем, а вход насоса для подачи очищенного раствора соединен с последним.
3. Устройство по и. 2, отличающееся тем, что, с целью обеспечения возможности регулирования диапазона дисперсных частиц, отделитель крупных частиц снабжен поперечными угольниками, подвешенными на тягах в верхней части отделителя по потоку очищенного раствора.
Изооретенпе относится к горной промыllf,1e»i!ocrH, ы именно к буровой технике, а оолее кс>н((ретно к способам регенерации бурово!О p3«Tl30p3 H у стройстВам 7«1 я их oc>, — цесгвлсния, и может быть использова!ю при
6>,peffJJkJ !«ефтянь!х, газовых и геологоразве.ц> (ных скважин, Известны способы и устройства для
Очис! ки ны гндроциклонах согласно которым из бурового растворы удаля(отея крупнь,е и гяжслые частицы твердой фазы (!).
Мелкие и легкие частицы (менее 20 мкм), ксл орые появляются при диспергировании
В б ровом растворе кусочков выбуреHHoH поро lf>1, не могут оыть удалены B гидроциклонах и других применяемых очистных устройства..
Нанбос!ее близким к изобретени!о является clio(06 рсГ(н(p»11 HH бх pOBof растВора путем отделения (срупных частиц выбуренной !Городы «пос«!Сдукнцич электрофоретическим отделением глинистых коллоидных частиц и xcòðoécòf)o для ре! енерации буроB0f 0 Р»С7 ВОР 3. COÄ P>l(3!ЦСЕ ОТДЕЛ!!ТЕ.7Ъ KP>чllнь(х 13«òltif, 11 I co«;k.tя пода JH ОчищенноГО бх ровс>го растворы ii элсктрофоретический отдслитель глинистых коллоидных частиц (2).
Б разбавленном и о «иньенном таким 06р(!зс>х(6) рс>вох(растворе остаются мел кис незаряж Ill(t>l(.> «3«.(ицы выбурснной поро Ihl и ко,I<(ok!;k»ët JIJ.fc Отрицс!тс.lьно заряженные
Г, I H J t H C Г 1>l (. I 1, осаждая Нх f13 вращаю цсм«я»llo, !е «по«ледую!цпм удалением пх
«крсбком. 0«((ж,(с нные Oгриц»тельно заряже(«н(>(с I,л пни« гh!(час"Гнцы уBëåê»iîò час Гь нез»ря кснных частиц, которые осаждаются
113 в j) ы lli 3 к) нi(. f 1 (до с 1 <1 т к с) >1,73 н н 1>1 х с п Ос 00 0 в и >, c Tройств является то, что о<«и!цык7Т только часть оурово! 0 раствора, 3., (ругая, значительно большая часть, поступает B cKBdжи ну нс Оч и (цен (гой. Г1ри 0<(и«((сс lòk(æcëålflfof раствора ча«7 lt (сы ) Tkl ж(., I итс 1 kt за > Ваты Ва ются Гл и нисT t>J М И I с((Т И Ц Ы Х« И kt 0«(., l 3 IOT В ХI ЕСТ(> С Н И М И lid с>ырас>»нс ..(р(гая часть утяжелителя, см(!(!31111<11! «Мелкими частицами шлама, воз!«рыпие!Ся В буровой раствор. Качество р»створы резко снижается. При накоплении мслкоп> н!г!с!х!ы появляется необхо.(имость B ег0 уд»ленин. Это требует дополнительного 06(>р дования, трудовых и материальных затрат. Кроме тогс>, предварительная очистка раств«ра от кру!«ных !»стиц трсбует снс ЦИ<1,1ЬНОГС> (МООР >,70всl НИ и «.10>К НОЙ Kof1«ТР > иции 11ель нзобрсгенпя - повышение качества ре! снеp»fill!1 бурово«0 р;!створа и обеспсчеl f H (. В 0 3 М 0 ж Н 0 «1 l t Р С I (J H Р < ) В с((I t f k) I I (3 Н сl;1 О Н а ЛИСI I(ÐÑ.(«Ь(Х Ч;! Tli ll, ! 1 0 С I
«С>(Т(» ill! Jl 0 РОВОГО РсIСТ5 ! О 5 55 воры путем OTтсления крупных частиц выбурен ной породы с !и>следующим электрофоретичсским отделением глинистых коллоидных частиц, создают свободно падающий поток неочищенного бурового раствора и изменяк)т траекторик) частиц в этом потоке путем воздействия на него и i0cKoH направленной под углом к потоку неочищенного бурового раствора струей очи!ценного раствора, из которого 37CKTpo(()opcTH«3«KH отделена часть коллоидпых частиц. Устройство для регенерации бурового раствора, сод(ржащее отдел итс ль крупных частиц, насос для подачи очищенного бурового раствора и элсктрофор(тический ОТ7с. литель глинисты. с кс>ллоидных частиц, снабжено желооом лля по ьачи в отделитель крупных частиц неочищенного 6) рово!о раствора и !целевымl со!!лом, соединенным с насосом для под <ни с>чищенного бурового раствора и установленным перпег!дику«!ЯрН0 желобу, отделитсль крупньь частиц выполнеli в виде камеры со встроенными емкостями, причс м послед!«яя емкость по потоку очи!ценного раствора гидрывлически связана с электрофореги !секим отделптелем, d Вход 1!3СОС3 ЛЛЯ пода «И очИ!ц(l1I10Г0 р»СТ— вора соединен с ш)следним. Кроме того, DT;Këèòåëü кру!Jkthfx частиц снабжсн поперечными уп>льниками, HO;JBCшенными на тягах в верхней части отделителя, !1() пс> соку очи щыемоп> ра«!.Воры. Способ реализуется слсдую!цим образом. Из Bdlllлым,тенно! о оурового раствора, НОС ГУПЫЮ(ЦЕГО ИЗ СК!«Ы>КИНЫ, ОТДЕЛЯЮТ КРУПные частицы выбу!ц иной пс>роды с последующих(электрофоретическим отделением глинистых коллондных частиц. Iля выделения из бурового раствора круfIHbfx чысгиц создают свобо.(но пад»к)щий пото(с нсочищеннси 0 бурового р;«створы ll изх! JJHioT траекторию частиц в этом потоке путем воздс. ЙстВиЯ ны kl(ГО !1«!0«KokJ стР> е(«0 и !1сс ннОГО растворы, направленной 1107 угг(оч K IJOToKi неочищсflH01 бурового раствора и собирак> г падык>щие частицы близких траектории ki раздел(и(ыс емкости. Из очн!ценного бх pollof рве вора электрофорети чески с> где,7яlот ч»cTb Глнflkt«Thfx коллон дных «acTJl(l. Угол между (JOTQKO I неочин(енного бурового раствора и плоской струей технологической жи (кости выс)иры!От в пределах 45- 3i> B зависимо "I è от арамс тров буроБОГО Рс(«ГВОРЫ. 11ы чертеже прс 1«(»в«!ено; строй«7 вс> ДЛЯ Р »,ii(3»II,ИИ С ПОС003. > c J p0JtcTBo содержит 07«(ели Гель кр utff»x (астиц, насос 2 для I!ода (li OH (!ценного растворы и эг!ектро((>орет!«п 1>(Ы H «>k 1! (. !I » 0)K С J желобом 8 для 110 !(!<и(<«с p(.з It» l р(бок ! 1100407 Составитее>ь F Молчанова Техред И. Верес Корректор М. (емч>>к Тираж 564 1!однисное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и о> крь>тий ! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Редактор Н. Воловик Заказ 4485/28 внутрь камеры 4 неочищенного бурового раствора и !целевым соплом 10, которое соединено с насосом 2 через трубопровод 11 и задвижку 12. Вход насоса 2 посредством трубопровода 13 соединен с электрофоретическим отделителем 3 глинистых коллоидных частиц. В качестве насоса для очищенного раствора используется буровой насос; емкости 5 и 6 выполнены с разгрузочными устройствами 14 и 15. Щелевое сопло 10 выполнено шарнирным с возможностью поворота в вертикальной плоскости. Для более полного разделения частиц шлама утяжелителя и глинистой суспензии к камере 4 подвешены на тягах 16 и 17 поперечные угольники 18 и 19 с возможностью смещения по длине устройства. Емкость 7 выполнена с перегородкой 20 для отбора чистой жидкости. Электрофоретический отделитель состоит из вращающегося барабана 21, подключенного к положительному и отрицательному полюсам источника 23 постоянного тока соответственно. Для съема глинистой корки используется скребок 24. Устройство работает следующим образом. Зашламленный буровой раствор поступает в устройство через желоб 8 и патрубок 9, выполненный в виде поперечной щели. Одновременно через сопло 10 под давлением при помощи насоса 2 подается фильтрат бурового раствора из емкости 7 через трубопровод 13. Выходящая с большой скоростью из сопла 10 струя захватывает буровой раствор, выходящий из патрубка 9. При этом происходит разбавление бурового раствора и сообгцение его с частицами кинетической энергии. Поскольку твердые частицы, входящие в раствор, имеют разную массу, то результирую!цие траектории этих частиц разные и они падают в одну из емкостей 5 — 7. Частицы утяжелителя более тяжелые, но мелкие падают в емкость 6. Менее тяжелые, но более крупные частицы шлама падают в емкость 5. Тонкодисперсные и коллоидные частицы оседают в емкости 7. 5 Диапазон дисперсности частиц в емкостях 5 — 7 можно регулировать изменением угла поворота сопла 10 и смещением поперечных угольников 16 и 17 вдоль камеры 4. В зависимости от содержания и состава твердых частиц, составляющих твердую фазу бурового раствора, угол поворота сопла 10 изменяется в пределах 45 — 135 от вертикали, а увеличением вязкости и СНС бурового раствора угол поворота сопла увеличивается. 15 Утяжелитель из емкости 6 при помощи разгрузочного устройства 15 возвращается в емкость циркуляционной системы, где смешивается с очищенным от шлама раствором или загружается в контейнеры при окон18нии бурения скважины. Шлам из емкости 5 при помощи разгрузочного устройства 14 сбрасывается в отвал. Удаление коллоидной твердой фазы из бурового раствора осуществляется при помощи электрофоретического отделителя 3. Г1ри подаче постоянного 25 тока на электроды 21 и 22, отрицательно заряженные частицы глины оседак>т в виде плотной корки на положительно заряженном барабане 21 и снимаются с него скребком 24. Осветленная жидкость через перегородку 20 поступает в трубопровод !3 к на30 сосу 2. Другая часть жидкости возвращается в циркуляционнук> систему скважины. Снятая с барабана коллоидная твердая фаза сбрасывается в отвал. Предлагаемый способ и устройство позволяет !>с ILLccTB. !ÿTü оч1!стк> р;Iствора от шлама, регулировать содержания в растворе коллоидной твердой фазы и регенерацик> компонентов оурового р!>ств!>ра при окончании бурения скважины.
