Устройство для очистки бурового раствора

 

О П И С A Н И Е (11)88700 5

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Сова Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) 3аявлсно 03.04.80 (21) 2903476/23-26 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51) М. К .

В 04С 9/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (43) Опубликовано 07.12.81. Бюллетень № 45 (53) УДК 621.928.37 (088.8) (45) Дата опубликования описания 07.12.81 (72) Авторы изобретения (71) Заявитель с

В. М. Боднар, И. П. Фучила, А. Г. Лукашов и Н. Н. НогачЦентральная научно-исследовательская лаборатория

Производственного объединения «Укрнефть» (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ БУРОВОГО РАСТВОРА

Изобретение относится к области очистки жидкостей от механических примесей, а именно для отделения шлама из бурового раствора, используемого для промывки скважины в процессе бурения.

Известен гидротурбоциклон, включающий цилиндроконический корпус с тангенциальным входным патрубком, патрубками отвода сгущенной фракции и очищенной жидкости, вал с укрепленными на нем вращающимися лопатками и полым цилиндрическим фильтром (1).

Буровой раствор, поступая через входной патрубок в корпус гидротурбоциклона, очищается от шлама посредством вращающегося фильтра. При этом частички шлама отбрасываются центробежными силами к стенке корпуса. Недостатком данного гидротурбоциклона является невысокая производительность процесса очистки из-за малой эффективности шламоотдсления вследствие отсутствия устройства для осаждения шлама.

Известно также устройство, включающее цилиндрический корпус с коническим днищем, сиабжсниым диафрагмой, фильтрующие элементы, устройство для снятия осадка в виде спирали, шнек для удаления осадка. Суспензия, попадая в корпус фильтра, очищается на фильтрующих элементах и отводится через выходной патрубок. Накопившийся на фильтрующих элементах осадок снимается спиралью, а затем шнеком подается к выгрузочному отверстию (2).

Недостатком этого фильтра является малая эффективность разделения из-за того, что снятый с фильтрующих элементов осадок повторно смешивается с поступающей О на разделение суспензией, так как скорость его седиментации незначительна, а шнек служит только для выгрузки осадка из фильтра и не обеспечивает принудительного осаждения.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство, содержащее цилиндроконический корпус с входным патрубком и выходными патрубками, коаксиально расположенный внутри корпуса с возможностью вращения фильтр и шламоотделитсль (3).

Недостаток известного устройства — низкая эффективность очистки.

Цель изобретения — повышение эффективности очистки за счет обеспечения непрерывного принудительного осаждения шлама.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем цилиндроконичезо ский корпус с входным патрубком и выход887005

Зо

05 ными патрубками, коаксиально расположенный внутри корпуса с возможностью вращения фильтр и шламоотделитель, последний снабжен эластичным и подпружиненным клапанами и выполнен в виде сетчатого самоуплотняющегося отсекателя, при этом эластичный клапан установлен в верхней части шламоотделителя, а подпружиненный клапан — в нижней его части.

Целесообразно эластичный клапан выполнять воронкообразным.

На фиг. 1 представлен общий внд устройства; на фиг. 2 — разрез А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез Б — Б йа фиг. 2.

Устройство для очистки бурового раствора состоит из цилиндроконического корпуса 1, снабженного тангенциальным входным патрубком 2. Корпус 1 закрыт;крышкой 3 с закрепленными на ней двигателем

4 и выходным патрубком 5, имеющим отводящую трубу 6. К н ижней части корпуса

1 крепится шламоулов итель 7.

В верхней части выходного патрубка 5 на подшипнике 8 установлен полый вал 9, жестко соединенный с цилиндрическим фильтром 10 при помощи шпонки 11.

Фильтр 10 кинематически связан с двигателем 4 посредством насаженного на вал

9 при помощи шпонки 12 ведомого шкива

13, ведущего шкива 14 и ремня 15.

К основанию 16 неподвижно крепится труба 17, установленная в полом валу 9 на подшипнике 18 и в фильтре 10 на,подшипнике 19. B трубу 17 вставлен шток 20, к нижнему концу которого крепится шламоотделитель 21. Верхний конец штока 20 соединен с установленным на основании 16 гидроцилиндром 22.

Шламоотделитель 21 состоит из двух дисков 23 и 24, имеющих окна 25. Между дисками 23 и 24 закреплена сетка 26 с перепускными отверстиями 27 и клапанами 28, снабженными пружинами растяжения 29.

Над сеткой 26 установлен при помощи кольца 30 эластичный .клапан 31, изготовленный из гибкого материала, например резины, и выполненный в виде направляющей воронки, примыкающей своей расширенной частью к стенкам корпуса 1, а суженной частью — к краям отверстий 27.

Устройство работает следующим образом.

Буровой раствор через тангенциальный патрубок 2,поступает в полость корпуса 1, заполняя его. Двигатель 4 посредством шкивов 13, 14 и клинового ремня 15 приводит во вращение цилиндрический фильтр

10. Очищенный на поверхности фильтра 10 буровой раствор выводится через выходной патрубок 5 1и трубу 6, а частицы шлама (осадка) центробежными силами отбрасываются от поверхности фильтра 10.

Шламоотделитель 21 посредством гидроцил индра 22 совершает возвратно-поступательное движение. При движении вверх

4 (фиг. 1) буровой раствор, содержащий частицы шлама, через направляющую воронку, образуемую эластичным клапаном 31, попадает в отверстия 27, открывает клапаны

28, растягивая пружины 29, и поступает в нижнюю часть корпуса 1. При этом поток раствора, попадая на эластичный клапан

31, прижимает его к стенке корпуса 1, тем самым предотвращая попадание раствора на поверхность сетки 26. При движении шламоотделителя 21 вниз клапаны 28 посредством пружин 29 перекрывают отверстия 27, а буровой раствор проходит через ячейки сетки 26, очищается от находящихся в нем частиц шлама и, отгибая от стенки корпуса 1 эластичный клапан 31, поступает через образующуюся кольцевую щель в верхнюю часть корпуса 1. Частицы шлама, попадая через коническую часть корпуса 1,в шламоуловитель 7, по мере накапливания удаляются.

Таким образом, выполнение шламоотделителя в виде самоуплотняющегося отсекателя односторонней фильтрациями позволяет непрерывно снижать концентрацию частиц шлама в зоне фильтра, тем самым предотвращая повторное их смешивание с вновь поступающим на очистку буровым раствором, вследствие чего увеличивается активная поверхность фильтра и повышается эффективность процесса очистки.

Формула изобретен и я

1. Устройство для очистки бурового раствора, содержащее цилиндроконический корпус с входным патрубком и выходными патрубками, коаксиально расположенный внутри корпуса с возможностью вращения фильтр и шламоотделитель, отл и ч а юще е ся тем, что, с целью повышения эффективности очистки путем обеспечения непрерывного принудительного осаждения шлама, шламоотделитель снабжен эластичным и подпружиненным клапанами и выполнен в виде сетчатого самоуплотняющегося отсекателя, при этом эластичный клапан установлен в верхней части шламоотделителя, а подпружиненный клапан — в нижней его части.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что эластичный клапан выполнен воронкообразным, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство № 610565, кл. В 04С 9/00, 1976.

2. Авторское свидетельство № 549161, кл. В 01D 33!26, 1977, 3. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2839155, кл. В 04С 9/00, 1979, 887005

28 Н

Яагер

Составитель Э. Яшкова

Техред А. Камышникова Корректор А. Галахова

Редактор О, Филиппова

Типографпя, пр. Сапунова, 2

Заказ 2348/19 Изд. № 612 Тираж 712 Подписное

НПО «Поиск> Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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