Способ очистки бурового раствора от шлама и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к области разделения неоднородных сред и позволяет снизить затраты на очистку, механизировать и автоматизировать процесс очистки, уменьшить потери бурового раствора, обеспе чить управление процессом очистки раствора Способ заключается в сборе шлама и его удалении из донной ловушки 5 посредством рабочего колеса 8 с лопатками 9, которое вращается дискретно и взаимодействует с турбиной, гасящей энергию потока перед ловушкой 5 и регламентирующей смену камер ловушки 5 Устройство содержит два вала с колесами и дисками Диск 10 имеет спицы, а другой диск имеет на ободе паз 14 для свободного прохождения концов спиц. Диски расположены в одной плоскости На валу 6 установлено рабочее колесо 8 с лопатками 9, разделяющими по лость ловушки 5 на изолированные камеры 4 Ловушка 5 имеет окна 2 и 7 для приема и удаления шлама. 2 с и 2 з.п ф-лы, 2 ил (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1623757 A 1 (51)5 В 03 В 5 26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4647692/26 (22) 07.02.89 (46) 30.01.91. Бюл. № 4 (75) Е. П. Неуймин, P. С. Тукаев, Т. 3. Дорбанов, В. Н. Кучин, 3. Г. Базарбаев, Ю. К. Гиричев и П. А. Соловьев (53) 66.067.3(088.8) (56) Патент США № 4128404, кл. В 01 D 42/12, 1978. (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ БУРОВОГО

РАСТВОРА ОТ ШЛАМА И УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к области разделения неоднородных сред и позволяет снизить затраты на очистку, механизировать и автоматизировать процесс очистки, умень2 шить потери бурового раствора, обеспечить управление процессом очистки раствора.

Способ заключается в сборе шлама и его удалении из донной ловушки 5 посредством рабочего колеса 8 с лопатками 9, которое вращается дискретно и взаимодействует с турбиной, гасящей энергию потока перед ловушкой 5 и регламентирующей смену камер ловушки 5. Устройство содержит два вала с колесами и дисками. Диск

10 имеет спицы, а другой диск имеет на ободе паз 14 для свободного прохождения концов спиц. Диски расположены в одной плоскости. На валу 6 установлено рабочее колесо 8 с лопатками 9, разделяющими полость ловушки 5 на изолированные камеры

4. Ловушка 5 имеет окна 2 и 7 для приема и удаления шлама. 2 с. и 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1623757

Изобретение касается разделения неоднородных сред и может быть использовано в горно-добывающей промышленности.

Цель изобретения — снижение затрат на очистку, механизация и автоматизация процесса очистки, уменьшение потерь бурового раствора, обеспечение управления процессом очистки раствора.

На фиг. l предсгянлсно усгройстно, разрез, общий гп(д; ня фиг. 2 T<) жс, B)<.l, сбои .

Устройство содержит желоб 1 циркуляционной системь), имеющий небольшой уклон и корытообразный профиль в поперечном сечении. В днище желоба 1 предварительно вырезается окно 2, равное по площади живого сечения потоку бурового раствора.

В зависимости от характера разбуриваемых пород и количества выносимого шлама окно 2 может быть больше или меньше, что устанавливается, например, посредством заслонки 3, которая служит для лиафрагмиронания окна 2 и разделения желоба 1 от камер 4 лонной ловушки 5, корпус которой выполнен в виде бочки, имеющей по оси симметрии пару отверстий, сквозь которые пропущен нал 6. В нижней части ловушки

5 имеется окно 7, через которое вываливается в отвал собранный шлам, а сама ловушка 5 герметично соединена с днищем желоба 1, На вал 6 жестко посажено рабочее колесо 8 с лопатками 9, которые по периметру окантованы листовым эластичным материалом 10, например резиной.

На торце нала 6 имеется диск 11 со спицами

12, окончания которых Г-образно загнуты и расположены по окружности н плоскости другого лиска 13, имеющего на ободе паз

l4 для свободного прохождения окончаний спиц 12 Диск 13 жестко закреплен на валу

l5, установленном совместно с гурбиной 16 н желобе перпендикулярно потоку рабочего бурового раствора перед окном 2. Около окна 2, под днищем желоба 1, внутри ловушки 5 укреплен фартук 1? из эластичного материала, например резины, препятствующий выбросу бурового раствора в окно 7 но время смены позиций камер 4 при вращении рабочего колеса 8 н момент прохождения концов спиц 11 н пазу 14 лиска 13.

Устройство очистки бурового раствора от шлама работает следующим образом.

Буровой раствор, неся шлам как но нзве<п< нпнм нос Гоя и И И, Г,) h И НО.)<))(2 < I () II<) .1)() желоба 1, уларяеT(я () турбину !6). поставленную на его пути, отдает ей часть своей энергии и приводит во вращение вал 15.

При этом скорость потока частично гасится, а основная масса шлама оседает на дно weлоба 1, продолжая при этом двигаться н направлении окна 2, под которым готовая к сбору шлама размещена очередная камера

4 ловушки 5, образованная непроницаемыми стенками лопаток 9 и корпусом лонной ловушки 2. Г!од тяжестью собранного в камере 4 шлама рабочее колесо 8 стремится повернуться вокруг своей оси (против часовой стрелки в случае на фиг. 1), но этому препятствует диск 11, упирающийся своим ободом в окончании спиц 12. Однако в силу того, что диск 12 сам вращается вместе с турбиной 15, наступает такой момент, когда паз 14 на его ободе попадает в створ с Г-образно загнутым концом спицы

12 и происходит проворачивание вала 6 на некоторой заранее рассчитанный угол.

Камера 4 при этом опускается вместе с собранным шламом вниз к окну 7. (.ледун)щий шаг к окну 7 KH÷eðë 4 сделает 5 после совершения полного оборота турбины

16, когда паз !4 опягь п<)пале(<«(нор с окончанием спицы 12, опирающейся в обод диска 11 и тормозящей вращение турбины

16. Примерно через 8 — 12 об.вала 15 наполненная камера 4 перемещается к окну 7 и весь ранее собранный шлам вываливается в отвал, а весь цикл сбора шлама и ег<) удаления повторяется автоматически до тех пор, пока идет выход бурового раствора из скважины. При необходимости в желобе

25 можно установить HecKoëüê() донных ловушек 5, если проходка скважины сопровождается большим выносом шлама. Контролируя работу автомата по очистке бурового раствора от шлама, подбирают оптимальную величину окна 2, исключяющук)

ЗО утечку бурового раствора н отнял вместе со шламом. Для этого заслонкх 8 сMeùëþò по направляющим н нужную сторону.

Использование предложенных способа и устройства позволяет автоматизировать процеc(очистки бурового раствора без привлечения дополнительных и<.1о (пик< н -. нс ргии, производить очистку бе < дорогостоящих сеток и энергонасыщенных нибросит и экономить на этом энергоносители, r() рячес ма зоч ные материалы. К роме тог<), 4О на буровой с применением заявленных технических решений улучшаются усчония труда.

Формула и..)обретения

45 l. г:пособ очистки бурового раствора от шлама. заключающийся в наполнении донной ловушки осадком, удалении шлама из желоба пиркуляционной системы вращающимся колесом с лопатками, разделяюп(ими полость ловушки на изолированные камеры, 50

- отличающийся тем. что, с целью снижения затрат на очистку путем более полного использования энергии потока буроного раствора, колесо с лопатками приводится но вращение дискретно, а энергию потока бурового раствора предварительно гасят перел ловушкой лопатками другого колеса.

2. Устройство лля очистки буроно<о раствора от шлама н ниле желоба, солер1623757

LlZ. c

>((, (ни>(ли ((1 !»(и >и

Г(«Р(! r(КРНН (И К >РР(Н ((>(> \ (> ;(1,(t | > >

I >! р;(>и I1(>.(!»((!! >( ( л(ч ит(.;!»() и и>вр(((»иич (! (ир»:;»иi!»I>» 1 I(I (I

М((ин,», ((З(>, Р((ъ и(, и,(и»(((>, .! 4 !

» и и и(>чаи»;(т <1(((((»т °, 1 » (r)I>r)» 1.! (;(;>р»»;! 1((1

1(»!»и((» (I h(и

1 >(>

Вl(111111(1 I > (;! 1(("

I I (((ЗГ»

I I I > r > r « ((r ! (! (» » (> и«((: ! жащее колесо, выполненное из радиально расположенных лопаток, разделяющих полость ловушки на изолированные камеры, и установленное на горизонтальном валу с возможностью вращения без осевого смещения, отличающееся тем, что, и целью обеспечения автоматизации и механизации процесса очистки бурового раствора, оно снабжено турбиной, диском с пазом, диском с радиально расположенными спицами, окончания которых загнуты Г-образно, диск со спицами жестко закреплен на валу колеса, диск с пазом жестко закреплен на валу турбины, которая размещена в желобе перед входом в ловушку, спицы размещены по окружности равномерно с определенным шагом с возможностью взаимодействия с пазом диска на валу турбины.

3. Устройство по и. 2, отлачакнщееся тем, что, с целью снижения потерь бурового раствора и его растворенных и/или тонкодисперсных компонентов за счет улучшения герметизации камер ловушки, лопатки рабо чего колеса внутри ловушки (Io периметру окантованы листовым эластичном материалом, например резиной, перекрываю(цим щелевые зазоры, а в корпусе ловушки у"тановлен фартук, выполненный из листового эластичного материала и закреп1с нный

w r жестко с одного края на днище желоба.

4. Устройство Ilo пп. 2 и 3, отличакнщееся тем, что, с целью обеспечения управления процессом очистки, входное отверстие 1О1(5 вушки выполнено с возможностью диафрагмирования сечения, например, посредством выдвижной заслонки, уста новле иной в паза х направляющих под днищем желоба