Система очистки бурового раствора

 

Изобретение относится к горной и нефтеперерабатывающей промышленности и служит для повышения надежности работы системы очистки бурового раствора за счет стабильной работы гидроциклонов. Система очистки бурового раствора включает желоб, связывающий устье скважины с виброситом, систему гидроциклонов с емкостями сбора раствора и насосами. Гидроциклоны и емкости установлены последовательно по ступеням очистки. Емкость сбора раствора последней ступени очистки снабжена перегородкой, разделяющей ее на основной и дополнительный отсеки, установлена над емкостью сбора раствора предыдущей ступени и выше приемных емкостей буровых насосов. Дополнительный отсек соединен трубопроводом с приемными емкостями, а основной отсек связан с линией подачи от гидроциклона и снабжен трубопроводом с регулирующим устройством слива в емкость предыдущей ступени очистки. Верхняя кромка этого трубопровода ниже верхнего края перегородки. Регулирующее устройство представлено кольцом, установленным на верхнем конце трубопровода и связанным тягой с поплавком в предыдущей емкости. Это позволяет поддерживать уровень бурового раствора в емкости, обеспечивая работу насосов. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к горной промышленности.

Известна система очистки бурового раствора (Резниченко И.Н., Приготовление, обработка и очистка бурового раствора, М., Недра, 1982, с. 181, р. 47) включающая желоб, соединяющий устье скважины с виброситом, систему гидроциклонов с емкостями сбора раствора и насосами, установленными последовательно по ступеням очистки, и приемные емкости буровых насосов. Это техническое решение принято за прототип.

Такая система обеспечивает трехступенчатую очистку бурового раствора, однако в случае изменения технологии бурения подача раствора в скважину будет меньше того расхода, который должен обеспечит насос для подачи в гидроциклоны, раствор выкачивается из емкости. После этого происходит остановка работы насоса и гидроциклона. Это ведет к ухудшению работы подающих насосов и гидроциклонов за счет неблагоприятного режима работы механизмов.

Задача, решаемая предлагаемым изобретением, заключается в том, чтобы повысить надежность работы системы очистки за счет стабильной работы гидроциклонов, обеспеченной автоматическим поддержанием уровня очищаемой жидкости в емкости очистки предыдущей ступени.

Поставленная задача достигается тем, что в системе очистки бурового раствора, включающей желоб, связывающий устье скважины с виброситом, систему гидроциклонов с емкостями сбора раствора и насосами, установленных последовательно по ступеням очистки, и приемные емкости буровых насосов. Емкость сбора раствора последней ступени очистки снабжена перегородкой, разделяющей ее на основной и дополнительный отсеки, и установлена над емкостью сбора раствора предыдущей ступени очистки и выше приемных емкостей буровых насосов для обеспечения слива раствора самотеком. Дополнительный отсек соединен трубопроводом с приемными емкостями, а основной отсек с линией подачи от гидроциклона и снабжен трубопроводом с регулирующим устройством слива в емкость предыдущей ступени очистки.

Трубопровод с регулирующим устройством может быть установлен вертикально таким образом, что верхняя его кромка ниже верхнего края перегородки. Регулирующее устройство может быть выполнено в виде кольца, установленного на верхнем конце трубопровода с возможностью вертикального перемещения. Кольцо связано посредством тяги, установленной внутри турбопровода с поплавком, свободно помещенным в емкости сбора раствора предыдущей ступени, причем верхний край кольца в крайнем положении выше верхнего края перегородки.

На фиг.1 изображена схема системы очистки бурового раствора; на фиг.2 - пример исполнения регулирующего устройства трубопровода.

Система очистки буровых растворов состоит из желоба 1, связывающего устье скважины с виброситом 2, установленного над приемной емкостью 3 первой ступени очистки, насосы 4 и 5 для подачи раствора на гидроциклоны, установленные последовательно по ступеням очистки, соответственно пескоотделитель 6 и илоотделитель 7, снабженные емкости 3 и 8 сбора раствора и приемные емкости 9 буровых насосов (не показаны).

Емкость 8 сбора раствора последней ступени очистки снабжена перегородкой 10, разделяющей ее на основной 11 и дополнительный 12 отсеки. Емкость 8 установлена над емкостью сбора раствора предыдущей ступени, например емкостью 3, и выше емкостей 9 для обеспечения слива раствора самотеком, так как дополнительный отсек 12 соединен трубопроводом 13 с емкостью 9. Основной отсек 11 связан с линией подачи от гидроциклона 7 и снабжена трубопроводом 14, обеспечивающим слив в емкость 3 при участии регулирующего устройства в зависимости от наполнения емкостей 3 и 8. Причем трубопровод 14 установлен, например, вертикально таким образом, что верхняя его кромка расположена ниже верхнего края перегородки 10. Регулирующее устройство трубопровода 14 (фиг. 2) выполнено, например, в виде кольца 15, установленного на верхнем конце трубопровода 14 с возможностью вертикального перемещения и связанного посредством тяги 16, установленной внутри трубопровода 14, с поплавком 17. Поплавок 17 свободно установлен в емкости 3 сбора раствора предыдущей ступени и отслеживает уровень рабочей среды в емкости 3. Кроме того кольцо 15 выполнено таким образом, что в верхнем крайнем положении верхний край кольца 15 устанавливают выше верхнего края перегородки 10.

Система очистки бурового раствора работает следующим образом.

Неочищенный раствор перетекает по основному желобу 1 к вибрационному ситу 2, пройдя первичную очистку, раствор поступает в емкость 3. Из емкости 3 раствор проходит вторую степень очистки: насос 4 закачивает раствор в пескоотделитель 6, откуда очищенный раствор поступает в емкость 3, а шлам отводят в шламоприемник (не показан). При заполнении емкости 3 в работу включают третью ступень очистки бурового раствора, для чего насосом 5 подают раствор в илоотделитель 7, откуда очищенный раствор поступает в емкость 8, в частности в основной отсек 11. При заполненной емкости 3 поплавок 17 находится в верхнем положении, поднимая тягой 16 кольцо 15, таким образом раствор заполняет отсек 11. При превышении уровня очищенного раствора в емкости 8 над верхним краем перегородки 10 очищенный раствор из основного отсека 11 перетекает в дополнительный отсек 13 и самотеком по трубопроводу 13 в приемную емкость 9.

В связи с изменением технологии бурения подача раствора в скважину меньше того расхода, который должен обеспечить работу насосов 4 и 5 для подачи раствора в гидроциклоны 6 и 7. В этом случае уровень раствора в емкости 3 упадет, увлекая за собой поплавок 17, который через тягу 16 перемещает кольцо 15 вниз вдоль трубопровода 14 до упора в верхнюю его кромку. Раствор из основного отсека 11, перетекая через верхнюю кромку кольца 15, поступает в трубопровод 14, самотеком в емкость 3, увеличивая объем раствора и соответственно его уровень. Одновременно часть раствора будет перетекать из основного отсека 11 в дополнительный отсек 12. Таким образом автоматически устанавливают уровень кольца 15 относительно вертикального края перегородки 10, когда раствор будет распределяться по сливу в емкость 3 и 9.

В случае увеличения поступления раствора из скважины в систему очистки поплавок 17, отслеживая уровень в емкости 3, перемещается вверх, увлекая за собой кольцо 15 посредством тяги 16, и в крайнем верхнем положении кольцо 15 предотвращает перетекание раствора из емкости 8 в емкость 3 за счет того, что верхний край кольца 15 установлен выше верхнего края перегородки 10, и в этом случае раствор перетекает только в дополнительный отсек 12 и в емкость 9.

Формула изобретения

1. Система очистки бурового раствора, включающая желоб, связывающий устье скважины с виброситом, систему гидроциклонов с емкостями сбора раствора и насосами, установленными последовательно по ступеням очистки, и приемные емкости буровых насосов, отличающаяся тем, что емкость сбора раствора последней ступени очистки снабжена перегородкой, разделяющей ее на основной и дополнительной отсеки и установлена над емкостью сбора раствора предыдущей ступени и выше приемных емкостей буровых насосов для обеспечения слива раствора самотеком, при этом дополнительный отсек соединен трубопроводом с приемными емкостями, а основной отсек связан с линией подачи от гидроциклона и снабжен трубопроводом с регулирующим устройством слива в емкость предыдущей ступени очистки.

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что трубопровод с регулирующим устройством установлен вертикально таким образом, что верхняя его кромка ниже верхнего края перегородки, а регулирующее устройство выполнено в виде кольца, установленного на верхнем конце трубопровода с возможностью вертикального перемещения и связанного посредством тяги, установленной внутри трубопровода, с поплавком, свободно помещенным в емкости сбора раствора предыдущей ступени, причем верхний край кольца в крайнем положении выше верхнего края перегородки.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2