Система очистки буровых растворов цыганкова в.в.

 

Использование: в горной промышленности , в частности в нефтедобывающей , при очистке буровых скважин для повышения эффективности очистки и надежности работы при бурении скважин в интервале з.алегания вязких глин. Сущность изобретения: система содержит основной желоб 1, связывающий устье скважины с виброситом 2, последовательно установленные гидроциклоны 4 и приемные емкости 5 буровых насосов 6. Система имеет дополнительную емкость 7, выполненную в виде многосекционного переливного отстойника с секциями 8, 9, 10. и 11, при этом уровень вибросита 2 расположен ниже уровня последней секции отстойника, который связан со скважиной дополнительным желобом 14. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СО ЦИАЛ И СТИЧ ЕС КИХ

РЕСПУБЛИК (ssis Е 21 В 21/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ф

° °

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) (21) 4782816/03 (22) 22.01.90 (46) 07.06.93. Бюл. М 21 (75) В.В.Цыганков (56) 1. Булатов А.И. и др. Справочник по промывке скважин. М.: Недра, 1984, с. 188.

2. Там же. с. 179-180.

3. Авторское свидетельство СССР

1490249, кл. Е 21 В 21/06, 1985. (54) СИСТЕМА ОЧИСТКИ БУРОВЫХ PACTBO РОВ ЦЫГАНКОВА В.В. (57) Использование: в горной промышленности, в частности в нефтедобывающей, при очистке буровых скважин для повышения эффективности очистки и наФ

Изобретение относится к горной промышленности, а точнее к нефтегазоперерабатывающей, и может быть использовано при очистке буровых растворов от выбуренной породы при бурении скважин.

Известна система очистки буровых растворов, содержащая основной желоб, связывающий устье скважины с виброситом, последовательно установленные гидроциклоны и приемные емкости буровых насосов f1) .

Недостатком известной системы является низкая эффективность и надежность работы ввиду низкого качества очистки бурового раствора при бурении глинистых отложений из-за закупорки ячеек ситового полотна вибросита, так как часть раствора HB успевает пройти сквозь сито. Во избежание потери

БЫ 1819978 А1 дежности работы при бурении скважин в интервале залегания вязких глин.

Сущность изобретения: система содержит основной желоб 1, связывающий устье скважины с виброситом 2, после.довательно установленные гидроциклоны

4 и приемные емкости 5 буровых насосов 6. Система имеет дополнительную емкость 7, выполненную в виде многосекционного переливного отстойника с секциями 8, 9, 10 и 11, при этом уровень вибросита 2 расположен ниже уровня последней секции отстойника, который связан со скважиной дополнительным желобом 14, 1 з.п. ф-лы, 1 ил. раствора его приходится пропускать, минуя сетки, через отверстие в приемной емкости вибросита в приемную емкость гидроциклонов. При этом большое содержание крупного шлама в растворе приводит к забиванию песковых насадок гидроциклонов, что является основной причиной открючения батарей гидроциклонов от очистной системы.

Наибольшая производительность вибросита в том случае, когда шлам состоит из песка, наименьшая, когда шлам представлен вязкими глинами. В зависимости от типа и дисперсного состава производительность вибросита изменяется.

Так, при бурении в глинистых отложениях эффективность очистки бурового раствора на виброситах снижается из-за закупорки ячеек ситовогп полот1819978 на, что приводит к уменьшению пропускной способности и значительным потерям раствора.

Иэ практики бурения нефтяных и газовых скважин на месторождениях Западной Сибири известно, что наиболее сложную проблему для очистки раствора от выбуренной породы представляет верхний интервал геологического оазреза скважин, представленный пропластками вязких глин, переслаивающихся с плотными песчанистыми и глинистыми породами. Наличие в шламе вязких глин приводит к постоянной за- 15 купорке ячеек ситовых полотен.

В данном случае рекомендуется способ предотвращения закупорки ячеек изменением направления вращения вала вибросита таким образом, чтобы движе- о ние частиц шлама по сетке было против направления вращения $2) .

Однако он является неэффективным.

Основной причиной закупорки ячеек.является. прилипание частиц вязких глин при их соударении о вибрирующую поверхность ситового полотна, а также при агломерировании шлама (эффекте комкования) и его транспортировке.

Снижение силы соударения частиц шла- ЭО ма о вибрирующую поверхность сита эа счет уменьшения вибрации (амплитуды и частоты колебаний рамы) ведет к снижению Фильтрационной и транспортирующей способности вибросита, т..е. 35 к необходимости замены мелкоячеистых сеток на крупноячеистые. Это нарушает нормальные условия работы гидро:циклонных установок и снижает эффективность очистки. Использование мощ- 4{) ной струи воды, воздуха также не позволяет предотвратить и устранить закупорку ячеек ситового полотна частицами вязких глин в процессе бурения скважины. 45

Наиболее близкой по технической сущности к изобретению. является система очистки буровых растворов, содержащая основной. желоб, связывающий устье скважины .с виброситом, допол- 5О нительную емкость объемом не менее объема бурового раствора, вытесненного буровым инструментом при спуске на проектную глубину скважины, дополнительный желоб, имеющий узел регулирования направления потока и связанный последнии с основным желобом, шламовый насос, соединяющий дополни-. тельную емкость с виброситом, гидроциклоны и приемные емкости буровых насосов f3).

Недостатком данной системы является то, что при перегрузке (перели вании) вибросита в случае закупорки ячеек ситового полотна частицами шлама вязких глин использование дополнительной изолированной емкости для отвода неочищенного бурового раствора и подача его шламовым насосом на вибросито неэффективны из-за возможности попадания со шламом выбуренной породы частиц вязких глин и прилипания их к поверхности вибрирующей сетки, а также разрушения (размельчения) твердой Фазы при перекачке шламовым насосом. Это снижает эффективность очистки бурового раствора на первой ступени, т.е. на виброситах, и нарушает нормальные условия надежной работы системы на последующих ступенях, Целью изобретения является повышеwe эффективности очистки и надежности работы при бурении скважин в интервале залегания вязких глин.

Цель достигается тем, что в системе очистки буровых растворов, содержащей основной желоб, связывающий устье скважины с виброситом, дополнительную емкость, желоб с регулятором направления потока, шламовый насос, соединяющий дополнительную емкость с виброситом, последовательно установленные гидроциклоны и приемные емкости буровых насосов, дополнительная емкость выполнена в виде многосекционного отстойника, а уровень рабочей плоскости вибросита расположен несколько ниже уровня слива раствора в последней секции отстойника и емкости секций отстойника соединяются внизу через отверстия с шиберными заслонками и сливным люком в боковой стенке отстойника.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое техническое решение отличается наличием нового элемента: многосекционного переливного отстойника, обеспечивающего возможность прохождения через него всего объема раствора при бурении скважины в интервале залегания вязких глин. Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию изобретения "новизна". Предлагаемое техническое решение предусматривает предупреждение закупорки

1819978 6 ячеек ситового полотна шлаком вязких глин за счет исключения их подачи на вибросито путем предварительного осаждения в дополнительной емкости, выполненной в виде многосекционного отстойника. При необходимости скопившийся шлам глинистой породы может быть использован для приготовления суспензии путем механического перемешивания и разбавления водой или сбрасывается в шламонакопитель для транспортировки и. захоронения в определенном месте.

При анализе патентной и научнотехнической литературы не выявлены технические решения систем очистки буровых растворов, обладающих заявляемой совокупностью признаков, вследствие чего:предлагаемое техническое рещение соответствует критерию "существенные отличия".

На чертеже изображена схема очистки буровых растворов.

Система очистки буровых растворов состоит из основного желоба 1, связы.вающего вибросито 2 с устьем скважины 3, последовательно установленных гидроциклонов 4, приемной емкости 5 буровых насосов 6. Иежду устьем скважины 3 и виброситом 2 установлен переливной многосекционный отстойник 7 с йоследовательно расположенными секциями 8, 9, 10, 11, соединяющимися в приданной части через отверстия с шиберными заслонками 12, и сливным люком 13 в боковой стенке для сброса шлама. Буровой раствор подается по желобу 14 через узел регулирования направления потока в виде поворотной двухходовой заслонки 15.

Объем многосекционного переливного отстойника 7 должен быть не менее объема бурового инструмента, опускаемого на проектную глубину скважины, при этом уровень рабочей плоскости вибросита 2 расположен несколько ниже уровня слива раствора в последней секции 11 отстойника 7, которая связана через шламовый насос 16 с виброситом 2.

Система очистки буровых растворов работает следующим образом.

В процессе одурения интервалов вязких глинистых отложений при появлении признаков прилипания к поверхности сетки вибросита 2 комков вязких глин буровой раствор от устья скважи- ны 3 по основному желобу 1 и допол

2) на очистку на вибросито 2 и более, 25 пройдя более тонкую очистку на гидро5

4Цр нительному желобу 14 (двухходовая поворотная заслонка 15 при этом перекрыта в сторону вибросита 2 и открыта в сторону многосекционного отстойника 7) подается в первую секцию 8 отстойника 7. После заполнения секции

8 .буровой раствор последовательно переходит в секции 9, 10, 11, где тяжелый глинистый шлам оседает на дно этих секций.

Очищенный раствор из последней секции 11 попадает на вибросито 2, которое расположено ниже уровня секции 11, и далее на более тонкую очистку на гидроциклонах 4.

После прохождения интервала залегания вязких глин неочищенный раствор от устья скважины 3 направляется по основному желобу 1 (двухходовая поворотная заслонка 15 при этом перекрыта в сторону дополнительного желоба 14 и открыта в сторону вибросита циклонах 4, поступает в приемные емкости 5 буровых насосов 6.

Скопившийся шлам глинистой породы используется для приготовления суспензии путем механического перемешивания (секции отстойника снабжаются механическими или гидравлическими перемешивателями) и разбавлением водой (на чертеже не показана), при этом шиберные заслонки 12 открывают для сообщения между собой секций. После этого глинистая суспензия из последней секции 11 отстойника шламовым насосом 16 подается на очистку от песка на вибросито 2 и гидроциклонный пескоотделитель 4 или сбрасывается через сливной люк 13 в шламонакопитель для транспортировки и захоронения в определенном месте.

Использование предлагаемой системы очистки буровых растворов позволяет повысить ее эффективность и надежность при бурении скважин в интервалах залегания вязких глинистых отложений, исключив закупорку ячеек ситового полотна с обеспечением прохождения полного объема раствора через вибросито без необходимости отключе" ния работы системы из-за скопления большого объема шлама и остановки процесса бурения.

Иногосекционный отстойник может служить в качестве шламонакопителя глинистой породы для приготовления

1819978 суспензии и использования ее в дальнейшем при бурении скважины, предварительно очищенной от песка на виброситах и гидроциклонном пескоочистителе.

Формула изобретения

1. Система поп. 1, отлич а ю щ а я с я тем, что емкости, секций отстойника соединяются внизу через отверстия с шиберными заслонками и сливным люком в боковой стенке отстойника.

Составитель В.Цыганков

Редактор Т.Юрчикова Техред И.Иоргентал Корректор В.Петраш

Заказ 2011 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

1. Система очистки буровых растворов, содержащая основной желоб, связывающий устье скважины с виброситом, дополнительную емкость, объемом. не менее объема бурового раствора, вытесненного буровым инструментом при спуске на проектную глубину скважины, дополнительный желоб; имеющий узел регулирования направления потока и связанный последним с основным желобом, шламовый насос, соединяющий дополнительную емкость с виброситом, гидроциклоны и приемные емкости буровых насосов, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения эфФективности очистки и надежност работы при бурении в интервале залегания вязких глин путем предотвращения закупорки ситового полотна, дополнительная емкость выполнена в виде мно1О госекционного переливного отстойника, при этом уровень рабочей плоскости вибросита расположен несколько ниже уровня слива раствора в последней секции отстойника.