Способ очистки бурового раствора


 


Владельцы патента RU 2578061:

Фесун Зульфия Рафаильевна (RU)

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к способам очистки от шлама буровых растворов при бурении нефтегазоразведочных, промысловых и других скважин. При осуществлении способа накладывают сетки на дно мерников и желобов, производят последовательную очистку бурового раствора, поступающего через вибросито в приемные мерники, далее желоба-ловушки, оснащенные сетками, и далее в мерники запасного раствора с расположением сеток по краям. Закрепляют стропами края сеток за края мерников, желобов, подъем которых производят за прикрепленные к ним стропы с помощью подъемного устройства. Выемку сеток со шламом из приемного мерника производят по направляющим. Используют сетки от однослойных до трехслойных. В качестве направляющих используют трубы диаметром 35-50 мм. Повышается качество очистки бурового раствора. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к способам очистки от шлама буровых растворов при бурении нефтегазоразведочных, промысловых и других скважин.

Известен способ очистки бурового раствора и установка для его осуществления (патент на изобретение №2258795, опубл. 20.08.2005 г.), включающий очистку на первой ступени на вибросите с последующей очисткой на второй ступени - гидроциклонном пескоотделителе и илоотделителе - на третьей ступени, далее очистку на центрифуге, подачу очищенного бурового раствора в емкости-накопители на бурение, циркуляцию бурового раствора по технологическим емкостям через скважину, при этом осуществляют круговую циркуляцию бурового раствора через скважину параллельно с циркуляцией по технологическим емкостям путем подачи очищенного бурового раствора в технологические емкости приема первой, второй, третьей ступеней очистки на разбавление с входящим буровым раствором в количестве, необходимом для выравнивания плотности входящего на очистку бурового раствора, а после очистки в гидроциклонном пескоотделителе и илоотделителе буровой раствор подвергают дополнительной очистке на четвертой ступени в гидроциклонном илоотделителе, установленном последовательно.

Известен способ очистки бурового раствора (заявка на изобретение №94039952, опубл. 27.04.1997 г.) путем его подачи на вход центрифуги и получения на выходе твердой фазы и фугата, в способе в поток бурового раствора первоначально закачивают порцию жидкости, вязкость которой меньше вязкости бурового раствора, например воды, после чего в процессе очистки с выхода центрифуги на ее вход подается фугат с производительностью, эквивалентной производительности закачки первоначальной порции жидкости.

Также известен способ очистки бурового раствора (патент на изобретение №2009307, опубл. 15.03.1994 г.), взятый за прототип, включающий очистку на вибросите в гидроциклонах и песко- и илоотделителе с соответствующими желобами, в котором с целью повышения качества очистки раствора от выбуренного шлама заданная плотность раствора непрерывно поддерживается путем последовательной очистки всего объема раствора, поступающего из скважины на вибросите и пескоотделителе, и части объема раствора путем тонкой очистки в илоотделителе, после чего осуществляют перемешивание обоих объемов различной плотности в циркуляционной системе и регулирование подачи слива пескоотделителя на очистку в илоотделитель посредством байпаса в зависимости от величины измеренной усредненной плотности в зависимости от величины измеренной усредненной очищенного раствора, с целью обеспечения сбалансированной производительности шламовых насосов циркуляционной системы очищенный в песко- и илоотделителе раствор разгружается в собственный желоб каждой гидроциклоной установки, при этом часть очищенного раствора самотеком возвращается на повторную замкнутую циркуляцию в исходную емкость насоса по наклонному желобу.

Недостатком почти всех марок вибросита как основного механизма очистки бурового раствора является закупорка ячеек ситового полотна верхнего яруса глинистыми частицами выбуренной породы, что приводит к большим потерям бурового раствора и невозможности прохождения полного объема раствора для более тонкой очистки на нижнем ярусе сеток, а также сложность по уходу и замене мелкоячеистых сеток.

Общими недостатками известных способов являются: сложность и дороговизна механизмов конструкции и недостаточно качественная очистка бурового раствора, так как все основано на работе насосов, всасывающих раствор с поверхности, а не снизу, поэтому выбуренный грунт (шлам), оседающий на дно, так и остается там в процессе бурения, а также большие энерго- и водо затраты, что ведет к дороговизне известных способов.

В связи с возрастающими требованиями к качеству бурения скважин растут и требования к буровым растворам, к степени их очистки, известные же способы очистки не в состоянии обеспечить качественную очистку буровых растворов, что ведет к изнашиванию многих узлов бурового оборудования и потерям буровых растворов.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является устранение вышеперечисленных недостатков, обеспечение условий для безамбарного способа бурения, позволяющих с минимальными затратами эффективно производить очистку буровых растворов от шлама, уменьшение вредного воздействия на окружающую среду.

Технический результат от использования предлагаемого способа заключается в простоте, доступности, эффективности предлагаемого способа очистки бурового раствора, в применении недорогого оборудования и уменьшении экологического ущерба окружающей среде.

Для достижения технического результата в известном способе очистки бурового раствора, включающем очистку на вибросите, в гидроциклонных пескоилоотделителях, желобах, мерниках, согласно изобретению для более качественной очистки бурового раствора осуществляют подготовительные операции мерников и желобов к очистке посредством наложения сеток на дно мерников и желобов, производят последовательную очистку бурового раствора, поступающего через вибросито в приемные мерники, далее желоба-ловушки, оснащенные сетками, и в последующем поступление в мерники запасного раствора с расположением сеток по краям, закрепление стропами краев сеток за края мерников, желобов, подъем которых производят за прикрепленные к ним стропы с помощью подъемного устройства, при этом выемку сеток со шламом из приемного мерника производят по направляющим,, которые прокладывают в приемном мернике до начала бурения, в качестве которых используют трубы, а сетки применяют от однослойных до трехслойных.

Между отличительными признаками и достигаемым техническим результатом существует следующая причинно-следственная связь.

Размещение сеток на дно мерников и желобов способствует эффективному сбору выбуренного грунта, что повышает качество очистки бурового раствора с минимальными материальными затратами, а очищенный буровой раствор без потерь возвращается на повторную замкнутую циркуляцию в исходную емкость насоса по желобу.

На чертеже показана технологическая схема реализации способа очистки бурового раствора и установки для его осуществления.

В предлагаемом способе дополнительно осуществляют подготовку мерников и желобов к очистке бурового раствора путем укладки сеток в мерники, желоба и перемешиватели. Для укладки в желоба и ловушки сетки заранее вырезают по форме. Сетки в емкостях располагаются с учетом ламинарности потока бурового раствора, более замедляемого стенками емкостей, и при замедлении либо изменении направления потока выбуренный грунт выпадает в осадок.

Для выемки сеток с накопившимся выбуренным грунтом (шламом) сетки крепят стропами к краям мерников и желобов, а в приемных мерниках дополнительно прокладывают направляющие. В качестве направляющих служит труба, диаметр которой от 35 до 50 мм. Подъем сеток с выбуренным грунтом (шламом) осуществляют любым грузоподъемным механизмом.

Для укрепления более нагруженных сеток к ним снизу фиксируются стропы, во избежание сильного провисания и уменьшения неравномерности загрузки по углам - дополнительные стропы.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом

Буровой раствор нагнетается в скважину буровым насосом. В процессе бурения раствор, загрязненный выбуренным грунтом, от устья скважины поступает через вибросито 1 в приемные мерники 2 цеха сепарации и газоочистки, где грунт под собственным весом оседает на сетки 3, расположенные внахлест на дне приемного мерника 2, откуда шламовым насосом подается в гидроциклонный пескоилоотделитель, где под воздействием центробежной силы происходит процесс разделения и осаждения твердых частиц из жидкости вниз по направлению к выпускному отверстию. Далее буровой раствор по желобам-ловушкам 4, также оснащенными сетками 3, поступает в мерники 5 запасного раствора с перемешивателями 6, где сетки 3 расположены только по краям, куда грунт разгоняется центробежной силой w=1,5-2,5g, оседает и скапливается в сетках одновременно с процессом бурения, независимо от работы очищающей техники. Процесс очистки бурового раствора производят при t = от 10-65°С, что позволяет осушить (обезводить) выбуренный грунт (шлам), нагрузка насоса - 12-16 л/сек, ρ=1,07-1,5 г/см3 при обычном режиме бурения. Плотность бурового раствора поддерживается путем последовательной очистки всего объема раствора.

Подъем сеток производится во время спускоподъемных операций за заранее прикрепленные к краям сеток стропы с помощью подъемного устройства 7, грузоподъемность которого не менее 500 кг. Т.к. вес одной сетки со шламом достигает 150-450 кг. Выемку сеток с грунтом (полученным шламом) из приемного мерника производят по заранее установленным направляющим 8, в качестве которых служат любые имеющиеся в наличии трубы диаметром 35-50 мм, которые укладывают до начала бурения на высоте 15-20 см от верхней части приемного мерника.

Периодичность подъема сеток составляет: в цехе сепарации и газоочистки (ЦСГО) от 2-3 дней до недели, в емкостях запасного раствора - 1 раз в 10-15 дней, в желобах-ловушках - через 3-5 дней.

Далее уже осушенный шлам выгружается в машину для вывоза и захоронения либо используется как добавка к стройматериалам.

Очищенный буровой раствор возвращается на повторную замкнутую циркуляцию в исходную емкость насоса по желобу.

Использование заявляемого способа позволяет с максимальным качеством и наименьшими затратами, используя существующее оборудование, производить очистку бурового раствора и значительно улучшить показатели состояния окружающей среды.

Реализация данного способа при бурении скважин позволяет повысить качество очистки бурового раствора, способствует эффективности процесса бурения скважины, что значительно повышает долговечность многих узлов бурового оборудования, а также снижает себестоимость буровых работ, в дальнейшем и утилизации шлама, что позволяет значительно улучшить экологическую ситуацию при бурении скважин.

В известных же способах очистки бурового раствора шлам не удаляется в процессе бурения из скважины, что способствует загрязнению бурового раствора, растворы не очищаются в необходимой для бурения степени, допускаются непроизводительные потери буровых растворов.

1. Способ очистки бурового раствора, включающий очистку на вибросите, в гидроциклонных пескоилоотделителях, желобах, мерниках, отличающийся тем, что для более качественной очистки бурового раствора осуществляют подготовительные операции мерников и желобов к очистке посредством наложения сеток на дно мерников и желобов, производят последовательную очистку бурового раствора, поступающего через вибросито в приемные мерники, далее желоба-ловушки, оснащенные сетками, и в последующем - в мерники запасного раствора с расположением сеток по краям, закрепление стропами краев сеток за края мерников, желобов, подъем которых производят за прикрепленные к ним стропы с помощью подъемного устройства, при этом выемку сеток со шламом из приемного мерника производят по направляющим.

2. Способ очистки бурового раствора по п. 1, отличающийся тем, что сетки применяют от однослойных до трехслойных.

3. Способ очистки бурового раствора по п. 1, отличающийся тем, что в качестве направляющих используют трубы.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к нефтегазодобывающей отрасли, в частности к очистке бурового раствора при бурении с отбором образцов керна. Буровой раствор, используемый в буровой машине, извлекают на выходе из скважины и транспортируют в очистное устройство (501).

Группа изобретений относится к нефтегазодобывающей отрасли, в частности к изоляции и мониторингу текучей среды, используемой для гидроразрыва пласта. Система включает в себя несколько гибких конструкций изоляции текучей среды для хранения текучих сред, применяемых или получаемых в процессе гидроразрыва пласта.

Изобретение относится к способу и устройству для повышения добычи на месторождении, содержащем породу, которая включает в себя по меньшей мере один раскрываемый путем размельчения породы минерал ценного материала и по меньшей мере один другой минерал, причем минерал ценного материала имеет более высокую плотность, чем по меньшей мере один другой минерал.

Изобретение относится к способу и устройству для определения локальной величины зерна минерала для минерала ценного материала в породе месторождения или залежи, причем порода включает в себя по меньшей мере один другой минерал, и при этом минерал ценного материала имеет более высокую плотность, чем по меньшей мере один другой минерал.

Изобретение относится к вибрационной технике по очистке буровых растворов и осушке шлама на вибрационных ситах. Вибрационное сито высокочастотное с энергосберегающим виброприводом резонансного действия для интенсивной очистки бурового раствора и осушки шлама содержит станину, раму вибрирующую с закрепленными на ней сменными ситовыми кассетами, вибратор линейных колебаний, четыре пружины, на которых рама вибрирующая установлена на станине, устройства закрепления ситовых кассет на раме вибрирующей, устройство для регулировки угла наклона рамы вибрирующей, шибер с механизмом управления, поддон с выпускными окнами для очищенного бурового раствора, который размещен в станине, приемную емкость для бурового раствора, которая на входе содержит приемный патрубок с фланцем для подвода бурового раствора к вибрационному ситу, а на выходе оснащена полкой с отверстиями для равномерного распределения бурового раствора по ширине ситовой кассеты, принимающей буровой раствор на обработку.

Группа изобретений относится к нефтегазодобывающей отрасли, в частности к области обработки буровых растворов для буровых скважин. Устройство содержит, по меньшей мере, один фильтр вибрационного сита, имеющий верхнюю и нижнюю сторону, воздушную вакуумную систему, соединенную с по меньшей мере одним фильтром вибрационного сита или его секцией для всасывания через них рабочего объема воздуха, систему сбора бурового раствора.

Группа изобретений относится к области нефтяной промышленности, в частности к очистке и обезвреживанию буровых отходов. Способ включает прием бурового шлама с желобной линии буровой установки или после вибросит со шнекового транспортера, также бурового раствора и буровой сточной воды, подготовку к обезвреживанию бурового шлама, подготовку растворов реагентов для обезвоживания и обезвреживания бурового шлама, раствора и сточной воды, смешивание последних с реагентами, введение с одновременным перемешиванием нейтрализующего и капсулирующего состава, коагулянта и флокулянта в буровой шлам в последовательно соединенных реакторах для созревания перед обезвоживанием бурового шлама.

Изобретение относится к вибрационной технике по очистке буровых растворов и осушке шлама на вибрационных ситах. Вибрационное сито высокочастотное с энергосберегающим виброприводом резонансного действия для интенсивной очистки бурового раствора и осушки шлама содержит станину, раму вибрирующую с закрепленными на ней сменными ситовыми кассетами, вибратор линейных колебаний, установленный на плите, закрепленной на силовой трубе с фланцами на торцах трубы, присоединенными к боковинам рамы вибрирующей, четыре пружины, на которых рама вибрирующая установлена на станине, устройства закрепления ситовых кассет на раме вибрирующей, устройство для регулировки угла наклона рамы вибрирующей, шибер с механизмом управления, поддон с выпускными окнами для очищенного бурового раствора, который размещен в станине, приемную емкость для бурового раствора, которая на входе содержит приемный патрубок с фланцем для подвода бурового раствора к вибрационному ситу, а на выходе оснащена полкой с отверстиями для равномерного распределения бурового раствора по ширине ситовой кассеты, принимающей буровой раствор на обработку.

Группа изобретений относится к вибрационной технике по очистке буровых растворов и осушке шлама на вибрационных ситах. Устройство содержит станину, раму вибрирующую, вибратор линейных колебаний, образованный двумя дебалансными вибраторами или мотор-вибраторами, установленными на раме так, что угол между поверхностью ситовых кассет и осью симметрии вибратора равен 45º, устройство для регулировки угла наклона рамы, поддон для очищенного бурового раствора.

Группа изобретений относится к вибрационной технике по очистке буровых растворов на сетках или ситовых кассетах на вибрационных ситах. При осуществлении способа вибрирующей раме сообщают линейные колебания двумя центробежными дебалансными электромеханическими вибраторами, в процессе бурения буровой раствор фильтруют сквозь сетки или ситовые кассеты, закрепленные на раме вибрирующей, профильтрованный буровой раствор отводят в емкость циркуляционной системы.

Изобретение относится к способам рекультивации шламов бурения. Осуществляют разбавление шлама растворителем-разбавителем с последующим разделением полученной смеси на минеральную и жидкую фазы и их последующую утилизацию. Утилизацию минеральной фазы выполняют промывкой водным раствором щелочной соли алкилсульфоната и оксида триалкиламина. Щелочная соль алкилсульфоната представляет собой децилсульфонат натрия, оксид триалкиламина - оксид диметилалкиламина. Водный раствор содержит от 0,1% до 10% децилсульфоната натрия и от 0,1% до 10% оксида диметилалкиламина. Алкильный радикал представляет собой смесь прямоцепочечных алкильных остатков C10H21-C18H37 или смесь прямоцепочечных алкильных остатков C12H25-C14H29. Промывку осуществляют три раза при соотношении шлам:раствор от 4:1 до 1:1. Обеспечивается упрощение технологии рекультивации при одновременном повышении ее эффективности. 2 з.п. ф-лы, 2 табл.

Группа изобретений относится к нефтегазодобывающей отрасли, в частности к очистке буровых растворов, применяемых при бурении скважин. Устройство включает первую систему сбора текучей среды для функционального размещения под фильтром вибрационного сита и несущей системой для сбора бурового раствора от первой секции фильтра сита и несущей системы, вторую систему сбора текучей среды для присоединения при модификации к вибрационному ситу. Вторая система включает удлинитель фильтра и фильтр, функционально соединенные с фильтром вибрационного сита и несущей системой и выступающие за пределы первоначальной длины фильтра вибрационного сита и несущей системы, и вакуумную систему, функционально соединенную с обратной стороной удлинителя фильтра для воздействия разрежением на фильтр удлинителя и сбора с него бурового раствора. Повышается эффективность очистки в широком интервале размеров ячейки фильтров, расходов разрежения и конструкций вакуумной системы. 3 н. и 26 з.п. ф-лы, 29 ил., 2 табл.

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, а именно к наземным комплексам контроля параметров промывочной жидкости. Устройство содержит аккумулирующую емкость с сетчатым фильтром и выходным отверстием, гидравлически сообщающимся с откалиброванным струйным аппаратом. Аккумулирующая емкость имеет заборное сопло для закрепления на днище горизонтального транспортного участка циркуляционной системы буровой скважины. Струйный аппарат выполнен многоканальным. Между ним и выходным отверстием аккумулирующей емкости установлен патрубок с накладным датчиком ультразвукового расходомера, электрически соединенным с компьютером информационно-измерительной системы. При этом струйный аппарат имеет то количество каналов, которое обеспечивает в патрубке скорость движения жидкости в пределах диапазона измерений скорости расходомера. Обеспечивается непрерывность и автоматизация контроля вязкости, снижаются трудоемкость и временные затраты, повышается качество технологических операций в скважине. 1 ил.
Наверх