Устройство для регулирования плотности промывочного раствора



Устройство для регулирования плотности промывочного раствора

 


Владельцы патента RU 2490419:

Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина (RU)

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к способам и устройствам для регулирования плотности промывочных растворов в процессе их приготовления при ремонте скважин. Устройство включает раздельные линии с запорными органами для подачи промывочных растворов различной плотности, соединенные с осреднительной емкостью, рециркуляционную линию, имеющую кран и выполненную с возможностью соединения с агрегатом, обеспечивающим отбор из осреднительной емкости раствора с требуемой плотностью. Линия подачи раствора с пониженной плотностью снабжена дополнительной линией с запорным органом для подачи поверхностно-активного вещества. Упрощается конструкция устройства, расширяются функциональные возможности. 1 ил.

 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к устройствам для регулирования плотности промывочных растворов в процессе их приготовления при ремонте скважин.

Известно устройство для приготовления аэрированных буровых и тампонажных растворов (авторское свидетельство SU №685806, МПК 8 E21B 21/06; 21/14 от 15.09.1979 г.), включающее корпус, подвижную насадку, патрубок для ввода рабочего агента, камеру смешения, диффузор, неподвижную насадку и размещенный под ней патрубок для ввода эжектирующего агента, при этом неподвижная насадка и патрубок установлены между камерой смешения и подвижной насадкой, благодаря чему повышается качество приготовления буровых и тампонажных растворов за счет увеличения количества эжектируемого агента.

Недостатком этого устройства является то, что патрубок для ввода эжектируемого агента установлен между камерой смешения и подвижной насадкой и подает агент непосредственно в смесительную камеру (аналог байпаса), что позволяет готовить растворы или пониженной плотности, или растворы, плотность которых равна плотности первоначально приготовленного раствора.

Устройство для приготовления тампонажных и промывочных растворов (патент RU №2206706 МПК 8 E21B 21/06, опубл. в бюл. №17 от 20.06.2003 г.), включающее гидросмеситель струйного типа, содержащий приемную и смесительную камеры, сопло, установленное с возможностью регулирования зазора в проходном сечении эжектора, и ниппель для подачи жидкости через эжектор, при этом оно снабжено осреднительной емкостью, связанной гидроэлеватором со смесительной камерой гидросмесителя, и рециркуляционной линией, и выполнено с возможностью обеспечения подачи жидкости затворения через эжектор в приемную камеру с одновременной подачей сухого порошкообразного материала в нее одновременной подачей принудительно под давлением или за счет эжекции через рециркуляционную линию и сопло из осреднительной емкости раствора с плотностью ниже расчетной в гидросмеситель, а рециркуляционная линия имеет кран и выполнена с возможностью соединения с агрегатом, обеспечивающим отбор из осреднительной емкости раствора с плотностью ниже расчетной и указанную подачу через рециркуляционную линию и сопло в гидросмеситель при перекрытом кране.

Недостатками данного устройства являются:

- во-первых, сложность конструкции, обусловленная большим количеством узлов и деталей;

- во-вторых, конструкция устройства, реализуемая с помощью данного устройства, не позволяет добавлять в промывочный раствор поверхностно-активные вещества например, облагораживающие в виде мыльного раствора МЛ-81Б, которые улучшают промывочные свойства жидкости.

Задачей изобретения является упрощение конструкции устройства с возможностью добавки в подаваемую жидкость различных поверхностно-активных веществ перед смешиванием промывочных жидкостей различной плотности.

Поставленная задача решается устройством для регулирования плотности промывочного раствора, включающим раздельные линии с запорными органами для подачи промывочных растворов различной плотности, соединенные с осреднительной емкостью, рециркуляционную линию имеющую кран и выполненную с возможностью соединения с агрегатом, обеспечивающим отбор из осреднительной емкости раствора с требуемой плотностью.

Новым является то, что линия подачи раствора с пониженной плотностью снабжена дополнительной линией с запорным органом для подачи поверхностно-активного вещества.

На фигуре изображена схема устройства для регулирования плотности промывочного раствора.

Устройство для регулирования плотности промывочного раствора включает осреднительную емкость 1 раздельные линии 2 и 3. Линия 2 для подачи раствора с пониженной плотностью гидравлически соединена с дополнительной линией 4 для подачи различных добавок.

Также устройство имеет рециркуляционную линию 5 имеющую кран 6 и выполнена с возможностью соединения с насосным агрегатом (на фигуре не показано), например ЦА-320, обеспечивающим отбор из осреднительной емкости 1 раствора с требуемой плотностью.

Устройство работает следующим образом.

В осреднительную емкость 1 сначала по линии 2 через открытый запорный орган, например задвижку 7 подают расчетный объем жидкости повышенной плотности - ρб в объеме не менее 10% от общего требуемого объема - Vт промывочного раствора.

Затем определяют объем жидкости Vм пониженной плотности ρм достаточный для получения раствора требуемой плотности - ρт и определяемый по следующей зависимости:

V м = ( V т × ρ т 0,1 × V т × ρ б ) / ρ м , ( 1 )

где, Vм - объем жидкости меньшей плотности, м3;

Vт - объем раствора требуемой плотности, м3;

0,1=(10%/100%) - коэффициент, определяющий объемное соотношение промывочной жидкости большей плотности к общему требуемому объему промывочной жидкости;

ρт - требуемая плотность раствора, кг/м3;

ρм - плотность жидкости с пониженной плотностью, кг/м3;

ρб - плотность жидкости с повышенной плотностью, кг/м3.

Затем по линии 3 через открытую задвижку 8 в осреднительную емкость 1 доливают жидкость пониженной плотности - ρм в объеме - Vм, подсчитанном по формуле 1, при этом закрывают кран 6, размещенный в рециркуляционной линии 5 и одновременно с подачей в осреднительную емкость раствора с пониженной плотностью по дополнительному каналу 4 подают поверхностно-активные вещества (ПАВ) в объеме 0,1-0,2% от требуемого объема - Vт приготовления промывочного раствора с целью облагораживания промывочной жидкости. Например, в качестве ПАВ добавляют МЛ-81 для улучшения промывочных свойств раствора.

Далее закрывают задвижки 7, 8 и 9 и открывают кран 6, после чего приготовленный промывочный раствор требуемой плотности из осреднительной емкости 1 по рециркуляционной линии 5 для подачи промывочного раствора требуемой плотности через открытый кран 6 подают в емкость насосного агрегата (на фигуре не показано).

После слива требуемого объема промывочного раствора требуемой плотности в емкость насосного агрегата кран 6 на рециркуляционной линии 5 закрывают.

Пример конкретного исполнения:

Необходимо приготовить промывочную жидкость в объеме Vт=10 м3 с требуемой плотностью - ρт=1,08 кг/м3.

В осреднительную емкость 1 например объемом VE=20 м3 по линии 2 подают расчетный объем жидкости повышенной плотности - ρб соленую воду, у которой ρб=1,18 кг/м3 в объеме не менее 10% от общего требуемого объема - Vт промывочного раствора, т.е. объем жидкости повышенной плотности Vб составляет Vб=(10%/100%)×Vт=0,1×10 м3=1,0 м3.

Затем определяют объем жидкости пониженной плотности - Vм, достаточный для получения раствора требуемой плотности - ρт=1,08 кг/м3, который определяют, подставляя вышеприведенные значения в формулу 1:

Тогда Vм=(10 м3×1,08 кг/м3-0,1×10 м3×1,18 кг/м3)/1,00 кг/м3=9,62 м3.

Далее по линии 3 в осреднительную емкость 1 подают жидкость пониженной плотности - ρм пресную воду, у которой ρм=1,00 кг/м3 в объеме Vм=9,62 м3, при этом одновременно в дополнительную линию 4 добавляют ПАВ МЛ-81 в объеме:

Vп=(0,15%×10 м3)/100%=0,015 м3.

Таким образом, для приготовления промывочной жидкости в объеме Vт=10 м3 с требуемой плотностью - ρт=1,08 кг/м3, необходимо подать в осреднительную емкость 1 по линии 2 промывочную жидкость (соленую воду в объеме Vб=1 м3 и плотностью ρб=1,18 кг/м3) и по линии 3 промывочную жидкость (пресную воду в объеме Vм=9,62 м3 и плотностью ρм=1,00 кг/м3) и по дополнительной линии 4 ПАВ (МЛ-81 в объеме Vп=0,015 м3).

Аналогичным образом с помощью зависимости 1 можно приготовить промывочный раствор в необходимом объеме и требуемой плотностью в пределах ρт=1,00……1,18 кг/м3.

Предложенное устройство для регулирования плотности промывочного раствора имеет простую конструкцию и позволяет осуществлять добавки различных ПАВ в линию для подачи жидкости с пониженной плотностью перед смешиванием промывочных жидкостей различной плотности в осреднительной емкости, что расширяет функциональные возможности устройства.

Устройство для регулирования плотности промывочного раствора, включающее раздельные линии с запорными органами для подачи промывочных растворов различной плотности, соединенные с осреднительной емкостью, рециркуляционную линию, имеющую кран и выполненную с возможностью соединения с агрегатом, обеспечивающим отбор из осреднительной емкости раствора с требуемой плотностью, отличающееся тем, что линия подачи раствора с пониженной плотностью снабжена дополнительной линией с запорным органом для подачи поверхностно-активного вещества.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к бурению и капитальному ремонту нефтяных и газовых скважин с давлением продуктивного пласта ниже гидростатического. .
Изобретение относится к охране окружающей среды и может быть применено при сооружении и эксплуатации земляных амбаров, сопутствующих буровым работам. .

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к устройствам газового каротажа в процессе бурения нефтяных и газовых скважин, в частности, для отбора на анализ исследуемой газовой смеси при проведении газового каротажа.
Изобретение относится к охране окружающей природной среды при строительстве нефтяных скважин на суше, в частности к способам обезвреживания отходов бурения. .

Изобретение относится к буровой технике, а именно к лопастным механическим перемешивателям, используемым для приготовления буровых растворов. .

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности и может быть применено для управления системой приводов буровых вибросит с линейной или эллиптической траекторией колебаний рамы, состоящей из двух дебалансных возбудителей.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к передвижным нефтепромысловым смесительным установкам. .

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и может быть использовано при бурении скважин для очистки промывочной жидкости. .

Группа изобретений относится к бурению и ремонту нефтяных и газовых скважин, в частности к приготовлению тампонажных, буровых растворов и регулированию их плотности. Способ включает подачу в гидросмеситель струйного типа, соединенный материалопроводом с загрузочной емкостью, сыпучего материала, смешение его с водой затворения, подаваемой под давлением. Подачу сыпучего материала осуществляют за счет разности давлений в загрузочной емкости и в приемной вакуумной камере гидросмесителя при стабильном регулируемом расходе этого материала путем поддержания его уровня в загрузочной емкости стабильным. Изменение расхода сыпучего материала осуществляют посредством регулирования глубины погружения конца материалопровода под уровень сыпучего материала в соответствии с техническим регламентом процесса приготовления раствора. Поддерживают псевдоожиженное состояние сыпучего материала в загрузочной емкости. Повышается качество буровых и тампонажных растворов. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к нефте- и горнодобывающим отраслям промышленности и может быть использовано для обработки цементных, буровых, тампонажных растворов. Установка содержит последовательно соединенные повысительно-выпрямительные узлы с фильтром высших гармоник на входе, генератор импульсных напряжений, включающий конденсаторную батарею с параллельно включенным разрядником и рабочую камеру, содержащую два основных электрода, один из которых заземлен, а другой подключен к конденсаторной батарее, и один дополнительный электрод, присоединенный к выходу фильтра высших гармоник. Дополнительно ко входу повысительно-выпрямительного устройства подключены два фильтра, настроенные на частоту 5-й и 9-й гармоник соответственно, индуктивные элементы которых размещены на изоляционном корпусе рабочей камеры. Выход первого фильтра, настроенного на частоту 3-й гармоники, подключен к дополнительному электроду, установленному в заземленном электроде и изолированном от него. Сокращается время обработки растворов. 1 ил.

Изобретение может использоваться в химической, строительной, пищевой, а особенно в нефтяной и газовой промышленности при приготовлении буровых, промывочных и тампонажных растворов. Устройство включает всасывающий патрубок, патрубок подвода жидкости затворения, приемную камеру, кольцевую рабочую насадку, камеру смешения. Камера смешения выполнена в виде кольцевого канала, соосного с кольцевой рабочей насадкой. Внешний диаметр камеры смешения больше внешнего диаметра рабочей насадки в 2 раза, внутренний диаметр камеры смешения меньше внутреннего диаметра рабочей насадки в 1,5 раза. Отношение площадей живых сечений камеры смешения и рабочей насадки находится в пределах 5-10. Достигается интенсификация процесса смешения, повышается качество смеси. 3 ил.

Изобретение относится к буровому оборудованию и предназначено для удаления шлама, песка из бурового раствора. Устройство включает корпус с входным и выходными трубопроводами, фильтр с узлом активации в виде крыльчатки, связанный с приводом вращения. Трубопроводы ввода и вывода бурового раствора соединены с емкостью гравитационного осаждения шлама для последующей подачи раствора на центробежный фильтр посредством соответствующих трубопроводов и патрубка второй ступени очистки. На трубопроводе подачи исходного потока введен успокоитель. Повышается надежность, упрощается конструкция, повышается качество очистки. 1 ил.

Изобретение предназначено для очистки бурового раствора от наполнителя (кордного волокна, улюка) во всасывающей линии буровых насосов при бурении скважин с помощью забойных двигателей. Фильтр для очистки бурового раствора включает корпус с патрубками ввода бурового раствора и вывода очищенного раствора, фильтрующий элемент для очистки раствора. Патрубки ввода и вывода установлены соосно и выполнены максимально возможного диаметра. Корпус снабжен герметичной крышкой для установки фильтрующего элемента, который выполнен в виде кассеты с параллельными стержнями, при помощи которых зигзагообразно установлена фильтрующая сетка. С противоположной стороны крышки в корпусе выполнена герметичная камера с патрубками ввода и вывода теплоносителя. Технический результат: надежность конструкции, минимальное гидравлическое сопротивление, круглогодичная эксплуатация. 2 ил.

Группа изобретений относится к нефтегазодобывающей отрасли, в частности к устройствам распределения и подачи продуктов бурения на вибрационный сепаратор. Устройство содержит кожух, включающий в себя впуск, выполненный с возможностью приема продуктов бурения, первый выпуск, выполненный с возможностью направления первой части продуктов бурения на первую поверхность сепарирования, и второй выпуск, выполненный с возможностью направления второй части продуктов бурения на вторую поверхность сепарирования. Устройство дополнительно включает в себя сетчатый фильтр, установленный в кожухе и выполненный с возможностью сепарирования твердой фазы из второй части продуктов бурения, направляемой через второй выпуск на вторую поверхность сепарирования. Увеличивается производительность вибросит. 3 н.и 17 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области утилизации отходов, а именно к переработке буровых шламов. Буровой шлам смешивают с песком в массовом соотношении 1:(0,75-5), вводят соляную кислоту в количестве 0,02-2,246 моль на 1 кг шлама, обеспечивая pH смеси от 5 до 8, осуществляют перемешивание компонентов и сушку. В результате из отходов получают инертный строительный материал либо техногенный почвогрунт. Для подбора более точной рецептуры буровой шлам предварительно подвергают анализу на содержание в нем глинистых частиц и уровня pH. Изобретение обеспечивает утилизацию шлама простым и надежным способом. 5 з.п. ф-лы, 2 табл.
Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для утилизации буровых шламов при бурении скважин. Способ включает закачку бурового раствора в скважину, сбор отработанного раствора, подготовку его и повторное использование. Раствор после выхода из скважины направляют в дезинтегратор, в котором измельчают вынесенный из скважины буровой шлам до величины глинистой фазы и/или меньшей величины. Перед повторным использованием бурового раствора проводят его химическую обработку. Уменьшаются затраты на утилизацию шлама. 1 з.п. ф-лы.

Группа изобретений относится к нефтяной и газовой промышленности и может быть использована для обработки бурового раствора. Устройство включает фильтр вибрационного сита, имеющий верхнюю сторону для размещения обломков породы, и нижнюю сторону, воздушную вакуумную систему, функционально соединенную с нижней стороной фильтра сита для всасывания рабочего объема воздуха через фильтр и отделения бурового раствора от обломков породы, систему сбора отделенного бурового раствора с нижней стороны фильтра. Вакуумная система включает один или более вакуумных коллекторов, функционально соединенных с менее чем с одной третью длины фильтра, вакуумный трубопровод, функционально соединенный с вакуумным коллектором и вакуумный насос, соединенный с вакуумным трубопроводом. Повышается эффективность извлечения бурового раствора. 3 н. и 19 з.п. ф-лы, 9 ил.

Группа изобретений относится к нефтяной и газовой промышленности и может быть использована при смешении и дозировании проппанта в жидкости гидроразрыва пласта. Резервуар для материала, применяемого на нефтяном месторождении, состоит из корпуса с верхним днищем, нижним днищем, боковой стенкой между верхним и нижним днищем, которая определяет углубление в корпусе, верхнее днище определяет отверстие, нижнее днище определяет первое сопло. Резервуар также содержит дозирующий затвор, соединенный с корпусом в нижнем днище. Дозирующий затвор состоит из основания со вторым соплом, находящимся на одной линии с первым соплом, и щелевого литника, соединенного с основанием. Второе сопло имеет в основном трапециевидную форму. Щелевой литник устроен так, чтобы он мог со скольжением закрывать второе сопло. Управление расходом материала в резервуаре осуществляют посредством регулировки открытой площадки дозировки второго сопла в соответствии с уравнениями математического моделирования. 3 н. и 16 з.п. ф-лы, 4 ил.
Наверх