УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ СКВАЖИННОЙ ЖИДКОСТИ

Полезная модель относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использована для выполнения работ при минусовых и плюсовых температурах при текущем и капитальном ремонте нефтяных и газовых скважин, а также при освоении нефтяных и газовых скважин.
Известна установка для очистки промывочной жидкости при бурений скважин, включающая узлы тонкой и грубой очистки, емкости для сбора шлама и жидкости, насос для подачи жидкости в узлы и емкости для сбора шлама и жидкости, а также патрубок выдачи жидкости (Патент РФ №2376449, Е21В 21/06, оп. 26.12.2009 г.)
Недостатком известного технического решения является то, что установка не снижает давления жидкости, поступающей в узлы тонкой и грубой очистки, и не осуществляет дегазацию скважинной жидкости, что в свою очередь снижает качество очистки.
Известна установка для очистки жидкости, включающая узлы тонкой и грубой очистки с емкостями для очищенного раствора, входные и выходные трубопроводы. (Авторское свидетельство СССР №1182150, Е21В 21/06, оп. 30.09.1985 г., прототип)
Недостатком известного решения является низкое качество очистки жидкости, поскольку конструкция установки не позволяет снизить давление скважинной жидкости, поступающей в емкости тонкой и грубой очистки, а также не позволяет осуществить дегазацию скважинной жидкости, что отрицательно влияет на качество очистки, особенно при использовании скважинной жидкости с большим газосодержанием.
Предлагаемое техническое решение позволяет избежать, указанные выше недостатки, и позволяет подготовить к повторному использованию очищенную скважинную жидкость, например, для промывки скважин.
Поставленная цель достигается тем, что Устройство для очистки скважинной жидкости содержит емкость очистительную, входные и выходные трубопроводы, кроме этого оно дополнительно снабжено дегазатором, установленным на емкости очистительной, блоком дросселирования, расположенным на входном трубопроводе, при этом дегазатор выполнен в виде емкости с элементами крепления, снабжен трубой для отвода газа и патрубками для разделения потока, емкость очистительная разделена глухой вертикальной перегородкой на отсек тонкой очистки и на отсек грубой очистки, который в свою очередь разделен вертикальной перегородкой на две части и снабжен трубой дегазационной, глухая вертикальная перегородка снабжена узлом переливания и/или устройством с поворотным затвором для перелива, при этом узел переливания имеет «Г» - образную форму и состоит из двух частей, подвижно соединенных между собой, а трубопровод выходной снабжен, по меньшей мере, одним патрубком, соединенным с отсеком тонкой очистки, а также оно дополнительно снабжено насосом с приводом, транспортным средством с прицепом или передвижной рамой, на которой установлена емкость очистительная, при этом емкость очистительная дополнительно снабжена люками смотровыми со съемными крышками и люками для очистки емкости, площадкой обслуживания емкости, площадкой стационарной с лестницей, паропроводом.
На фигуре 1 изображена схема Устройства для очистки скважинной жидкости, на фиг.2 изображено Устройство для очистки скважинной жидкости на транспортном средстве - вид спереди, фиг.3 изображено Устройство для очистки скважинной жидкости на транспортном средстве - вид сверху.
Устройство для очистки скважинной жидкости включает емкость очистительную 1, трубопроводы входной 2 и выходной 3, дегазатор 4 и блок дросселирования 5.
Емкость очистительная 1 служит для сбора скважинной жидкости и ее очистки от примесей. Емкость очистительная 1 разделена глухой вертикальной перегородкой 6 на отсек тонкой очистки 7 и на отсек грубой очистки 8, который в свою очередь разделен вертикальной перегородкой 9 на две части и снабжен трубой дегазационной 10. Глухая вертикальная перегородка 6 снабжена узлом переливания 11 и устройством с поворотным затвором для перелива 12.
Вертикальная перегородка 9 служит для снижения скорости движения скважинной жидкости и для обеспечения перетекания скважинной жидкости, представляющую собой неагрессивную, нетоксичную газожидкостную смесь, из одной части отсека грубой очистки 8 во вторую часть отсека грубой очистки 8, обеспечив при этом дополнительное отделение газа и выпадение осадка в виде, например, песка.
Труба дегазационная 10 представляет собой участок трубы и служит для отведения газа из отсека грубой очистки 8 в процессе очистки скважинной жидкости.
Узел переливания 11 выполнен в виде трубы «Г»-образной формы и состоит из двух частей, подвижно соединенных между собой, и обеспечивает перелив скважинной жидкости из отсека грубой очистки 8 в отсек тонкой очистки 7. При этом горизонтальная часть узла переливания 11 герметично установлена в глухой вертикальной перегородке 6, а вертикальная часть расположена в отсеке грубой очистки 8 и выполнена с возможностью вращения вокруг оси горизонтальной части узла переливания 11, что обеспечивает регулирование забора скважинной жидкости по высоте.
Устройство с поворотным затвором для перелива 12 оснащено защитным коробом и служит для обеспечения попадания очищенной скважинной жидкости из отсека грубой очистки 8 в отсек тонкой очистки 7 напрямую.
Емкость очистительная 1 дополнительно снабжена люками для очистки емкости 13, расположенными в отсеках грубой очистки 8 и тонкой очистки 7 и обеспечивающими зачистку отсеков емкости очистительной 1, паропроводом 14, который позволяет подогревать скважинную жидкость с помощью, например, ППУ 1600/100, в случаях низких температур атмосферы во всех отсеках очистительной емкости 1, люками смотровыми 15, расположенными в отсеках грубой очистки 8 и тонкой очистки 7 и снабженными съемными крышками 16, обеспечивающими доступ и визуальный контроль внутреннего состояния отсеков емкости очистительной 1, уровнемером, расположенным в отсеках тонкой и грубой очистки, представляющим собой уровнемер поплавкового типа и обеспечивающим заданный уровень наполнения скважинной жидкости в отсеки емкости очистительной 1 (на фиг. не показано).
Трубопроводы входной 2 и выходной 3 представляют собой участок или участки трубы, соединенные между собой, при этом трубопровод выходной 3 снабжен, по меньшей мере, одним патрубком выдачи 17, обеспечивающим соединение трубопровода выходного 3 с емкостью очистительной 1.
Дегазатор 4 выполнен в виде емкости с элементами крепления 18 и с патрубками для разделения потока 19 и снабжен в верхней части трубой для отвода газа 20. Дегазатор 4 выполнен, например, в виде емкости цилиндрической формы, снабженной элементами крепления 18 выполненными, например, в виде четырех опорных фланцев.
Патрубки для разделения потока 19 представляют собой участки трубы.
Дегазатор 4 посредством элементов крепления 18 закреплен на очистительной емкости 1. Труба для отвода газа 20 служит для удаления газа, из скважинной жидкости в емкости дегазатора 4.
Дегазатор 4 служит для предварительного очищения от газа и разделения на потоки скважинной жидкости, поступающей в очистительную емкость 1.
Блок дросселирования 5 представляет собой устройство, состоящее из набора задвижек, штуцеров угловых (дросселей), патрубка приемного и патрубка выдачи, соединяющей арматуры и трубной обвязки, например, изделие ОАО «Воронежский механический завод» «БД-80х35К1 (3 1/8"-5000-R35) API 6А АА/ВВ У PR1 (Ду 80 мм, Рр,б 35 МПа)».
Блок дросселирования 5 служит для отбора скважинной жидкости и регулирования давления ее поступления путем разделения скважинной жидкости на несколько потоков и изменения пропускающей способности, полученных потоков с помощью дросселей.
Блок дросселирования 5 расположен на трубопроводе входном 2, соединяющим его с дегазатором 4, что обеспечивает прохождение скважинной жидкости из скважины через блок дросселирования 5 в дегазатор 4.
Устройство для очистки скважинной жидкости дополнительно снабжено нагнетательным насосом с приводом 21, трубопроводом нагнетания 22, трубопроводом выдачи 23, транспортным средством, соединенным с передвижной рамой или прицепом 24, при этом Устройство для очистки скважинной жидкости расположено на передвижной раме или прицепе 24.
Трубопровод нагнетания 22 используют для дополнительной очистки скважинной жидкости. Трубопровод нагнетания 22 соединяет отсек тонкой очистки 7 с нагнетательным насосом с приводом 21, что позволяет осуществить циркуляцию скважинной жидкости в отсеке тонкой очистки 7 посредством подачи очищенной скважинной жидкости нагнетательным насосом с приводом 21 из трубопровода нагнетания 22.
Трубопровод нагнетания 22 представляет собой участок или участки трубы, соединенные между собой.
3
Нагнетательный насос с приводом 21 представляет собой насос с электрическим приводом, насос с дизельным приводом, насос с гидравлическим приводом, например, насос цементировочный ЦН 26-32 горизонтального исполнения с гидромотором, например, гидромотором типа 310 с рабочим объемом 250 см аксиально-поршневой не регулируемый, изготовитель ОАО «Пневмостроймашина» г.Екатеринбург (далее по тексту гидромотор).
Трубопровод выдачи 23 представляет собой, например, гибкий рукав или линию манифольда.
Нагнетательный насос с приводом 21 соединен с отсеком тонкой очистки 7 емкости очистительной 1 посредством выходного трубопровода 3 с, по меньшей мере, одним патрубком выдачи 17.
Транспортное средство представляет собой транспортное средство на колесном ходу, на гусеничном ходу, на санном ходу, например, тягач модели КАМА3-441.
Транспортное средство соединено с передвижной рамой или прицепом 24, например, в виде саней, что обеспечивает доставку Устройства для очистки скважинной жидкости непосредственно к скважине. В случае использования прицепа 24 в виде саней в качестве привода применяют либо дизельный привод, либо электропривод.
Устройство для очистки скважинной жидкости дополнительно снабжено площадкой обслуживания емкости 25, площадкой стационарной с лестницей маршевого типа 26, лестницей приставной маршевого типа 27.
Площадка обслуживания емкости 25 служит для выполнения различных работ по обслуживанию очистительной емкости 1, обеспечивает доступ к люкам смотровым 15 отсеков тонкой очистки 7 и грубой очистки 8, регулирование забора узла переливного 11 и др., и представляет собой площадку, ограниченную перилами, которые имеют возможность складываться для перевода в транспортное положение.
Площадка стационарная с лестницей маршевого типа 26 служит для доступа обслуживающего персонала на площадку обслуживания емкости 25 и представляет собой площадку на опорах, установленных на передвижной раме или прицепе 24, огороженную с двух смежных сторон перилами, также имеющую лестницу маршевого типа, огороженную перилами по боковым сторонам и ведущую на площадку обслуживания емкости 25.
Все перила площадки стационарной с лестницей маршевого типа 26 выполнены с возможностью складываться для перевода их в транспортное положение.
Лестница приставная маршевого типа 27 служит для подъема на площадку стационарную с лестницей маршевого типа 26 и представляет собой лестницу маршевого типа с перильными ограждениями по боковым сторонам.
Устройство для очистки скважинной жидкости работает следующим образом:
скважинную жидкость представляющую собой неагрессивную, нетоксичную газожидкостную смесь, например, смесь воды, конденсата, нефти, газа, песка и включений в виде некрупных частиц - с преобладающим количеством воды, под давлением из скважины подают в блок дросселирования 5, где скважинная жидкость теряет свой избыточный напор, то есть происходит снижение ее давления.
Далее, по входному трубопроводу 2 скважинная жидкость поступает в дегазатор 4, где происходит отделение газа от скважинной жидкости.
Выделившийся из скважинной жидкости газ отводят через трубу для отвода газа 20 в атмосферу, а частично очищенная от газа скважинная жидкость по патрубкам для разделения потока 19, обеспечивающим дополнительное выделение газа из скважинной жидкости, поступает в первую часть отсека грубой очистки 8 емкости очистительной 1, откуда перетекая через вертикальную перегородку 9, поступает во вторую часть отсека грубой очистки 8, при этом, в процессе перетекания, происходит дополнительное выделение газа, который выходит в атмосферу через трубу дегазационную 10, и выпадение осадка в виде песка, частиц пропанта, грязи и т.д.
Затем, предварительно очищенная скважинная жидкость поступает через узел переливания 11 и через устройство с поворотным затвором для перелива 12 в отсек тонкой очистки 7, либо очищенная скважинная жидкость поступает только через узел переливания 11 или только через устройство с поворотным затвором для перелива 12 в отсек тонкой очистки 7, где осуществляется процесс отстаивания скважинной жидкости в течение заданного времени, в результате которого происходит дополнительная очистка с выпадением осадка песка, включений.
После этого начинает работать нагнетательный насос с приводом 21, забирать очищенную скважинную жидкость из отсека тонкой очистки 7 емкости очистительной 1 по патрубкам выдачи 17 выходного трубопровода 3 и доставлять очищенную скважинную жидкость потребителю по трубопроводу выдачи 23, например, для проведения технологических операций при текущем, капитальном ремонтах скважин и освоении скважин или повторно доставляет очищенную скважинную жидкость трубопроводом нагнетания 22 в отсек тонкой очистки 7 для дополнительной очистки, где осуществляется перемешивание (циркуляция) очищенной скважинной жидкости, что обеспечивает дополнительное выпадение осадка.
При использовании Устройства для очистки скважинной жидкости при низких температурах атмосферы в работу задействуют паропровод 14, который позволяет избежать замерзание скважинной жидкости в емкости очистительной 1.
При использовании транспортного средства, соединенного с передвижной рамой или прицепом 24, на котором расположено устройство для очистки скважинной жидкости, задействуют двигатель транспортного средства, например, КАМАЗа, от которого с помощью гидростанции, расположенной на транспортном средстве, начинает работать гидромотор, приводящий в движение исполнительные механизмы нагнетательного насоса с приводом 21, либо дизельный привод, либо электропривод.
Применение устройства для очистки скважинной жидкости позволяет повысить качество очистки скважинной жидкости и подготовить ее к повторному использованию для проведения технологических операций при текущем, капитальном ремонтах скважин, а также при освоении скважин.
Применение устройства для очистки скважинной жидкости в мобильном исполнении позволяет повысить комфортность и удобство эксплуатации устройства.