ЦИРКУЛЯЦИОННАЯ СИСТЕМА БЛОКА ОЧИСТКИ БУРОВОГО РАСТВОРА

Циркуляционная система блока очистки бурового раствора
Полезная модель относится к горной промышленности, в частности к оборудованию для бурения нефтяных и газовых скважин.
Известна циркуляционная система, включающая приёмные ёмкости, сообщённые с расходно-комненсационной ёмкостью, очистное оборудование и насосы.
Уровень жидкости, необходимый для создания давления во всасывающем коллекторе бурового насоса, создаётся благодаря выполнению расходнокомпенсационного стояка в виде газоотделительного гидроциклона (см. авторское свидетельство СССР № 1635630, кл. Е 21 В 21/06, 06.04.89).
Недостатком известной системы является сравнительно невысокая надёжность, обусловленная тем, что в случае внезапной остановки гидроциклона из-за малого его объёма буровой раствор быстро откачивается, что приводит к «осушению (срыву подачи) насосов и к выходу их из строя.
Из авторского свидетельства СССР № 1765353, кл. Е 21 В 21/06, 11.04.90 г. известна циркуляционная система, содержащая приёмную ёмкость и сообщённую с ней, большую по высоте расходно-компенсационную ёмкость («стояк), соединённую с буровым насосом и снабжённую сливным трубопроводом.
Сливной трубопровод установлен по оси расходно-компенсационной ёмкости, его верхний торец не доходит до её верха, а нижний конец выведен из неё и соединён с приёмной ёмкостью.
Система включает очистное оборудование: вибросито, установленное над приёмной ёмкостью, и гидроциклон-пескоотделитель, подключенный к выходному патрубку шламового насоса и к расходно-компенсационной ёмкости. Для поддержания уровня раствора в последней система снабжена низконапорным агрегатом и системой клапанов. Всасывающий патрубок агрегата соединён с коллектором, а нагнетательный - с расходно-компенсационной ёмкостью.
Данное техническое решение является наиболее близким к предлагаемому по совокупности признаков и принято за прототип.
Недостатком известной циркуляционной системы является низкая надёжность из-за сложности конструкции системы поддержания и восстановления уровня в расходно-компенсационной ёмкости, приводящей в случаях сбоя к авариям бурового насоса.
В известной системе не предусмотрено поддержание в приёмной ёмкости стабильного уровня жидкости, необходимого для предотвращения срыва подачи шламового насоса и его устойчивой работы.
Технической задачей полезной модели является повышение надёжности работы циркуляционной системы путём упрощения её конструкции и обеспечения поддержания стабильного уровня раствора в приёмной и расходно-компенсационной ёмкостях.
2002100834
-: шимшаим
OOJ 1 008У
Е21В 21/06
в предлагаемой полезной модели, содержащей приёмную ёмкость и сообщённую с ней большую по высоте расходно-компенсационную ёмкость, соединённую с буровым насосом и снабжённую сливным трубопроводом; очистное оборудование, включающее вибросито и гидроциклон-пескоотделитель, подключенный к выходному патрубку шламового насоса и к расходно-компенсационной ёмкости, поставленная задача достигается тем, что приёмная ёмкость с помощью вертикальной переливной перегородки разделена на два отсека, над одним из которых установлено вибросито, а с другим соединён приёмный патрубок шламового насоса; один конец сливного трубопровода установлен на боковой стенке расхо дно-компенсационной ёмкости выше уровня предельного заполнения приёмной ёмкости, другой - размещён в приёмной ёмкости на уровне верхней кромки вертикальной переливной перегородки и снабжён поплавковым клапаном, а конец трубопровода, подключающего гидроциклон к расходно-компенсационной ёмкости, размещён выше уровня её предельного заполнения, при этом объём расходно-компенсационной ёмкости составляет не менее объёма бурового раствора, вытесненного буровым инструментом при спуске на проектную глубину скважины.
Благодаря новым признакам циркуляционной системы создаётся возможность образования резерва бурового раствора в расходно-компенсационной ёмкости и его перетока в приёмную ёмкость в нужный момент независимо от оператора. Это обеспечивает поддержание стабильного заданного уровня раствора в приёмной ёмкости и устойчивую работу насосов.
Предлагаемая циркуляционная система иллюстрируется чертежом.
Система включает приёмную ёмкость 1 и сообщённую с ней большую по высоте расходно-компенсационную ёмкость 2, соединённую с буровым насосом 3.
Приёмная ёмкость 1 с помощью вертикальной переливной перегородки 4 разделена на два отсека - А и Б.
В состав циркуляционной системы входит очистное оборудование: вибросито 5, установленное над отсеком А приёмной ёмкости 1, и ги роциклон-пескоогделигель 6.
Последний подключён с помощью трубопровода 7 к выходному патрубку шламового насоса 8, приёмный патрубок которого с помощью трубопровода 9 соединён с отсеком Б приёмной ёмкости 1.
Гидроциклон-пескоотделитель 6 подключён к расходно-компенсационной ёмкости 2 с помощью трубопровода 10, конец которого размещён выше уровня её предельного заполнения.
Расхо дно-компенсационная ёмкость 2 снабжена сливным трубопроводом 11, один конец которого установлен на её боковой стенке выше уровня предельного заполнения приёмной ёмкости, а другой - размещён в последней на уровне верхней кромки вертикальной переливной перегородки 4 и снабжён поплавковым клапаном 12.
Буровой раствор поступает из воронки на устье скважины по наклонному желобу (на черт, не показаны) на вибросито 5 и после грубой очистки на нём сливается в отсек А приёмной ёмкости 1. Здесь происходит отстой и осаждение наиболее крупных фракций оставшегося шлама, после чего раствор через переливную перегородку 4 перетекает в отсек Б, откуда забирается шламовым насосом 8 и подаётся в гидроциклон-пескоотделитель 6 для более тонкой очистки. Из гидроциклона 6 очиш;енный буровой раствор по трубопроводу 10 сливается в расходно-компенсационную ёмкость 2, откуда с помощью подпорного насоса подаётся на приём бурового насоса 3 и далее в скважину.
Так как расходно-компенсационная ёмкость заполнена по высоте больше, чем приёмная ёмкость 1, в ней всегда будет запас раствора, достаточный для поддержания уровня в системе.
Производительность шламового насоса 8 превышает производительность бурового насоса 3, что является обязательным условием стабильной работы циркуляционной системы. Получающиеся за счёт разницы в производительности насосов 3 и 7 излишки раствора накапливаются в расходно-компенсационной ёмкости 2 и из неё по сливному трубопроводу 11 по мере необходимости,перетекают в отсек Б приёмной ёмкости 1. Величину перетока раствора регулирует поплавковый клапан, обеспечивая постоянное поддержание заполнения ёмкости 1 на заданном уровне.
Экономический эффект предлагаемой циркуляционной системы получается за счёт повышения её надёжности и упрощения конструкции.
Система компенсирует унос бурового раствора со шламом и обеспечивает стабильную, без срыва подачи, работу шламового насоса при относительно небольшой высоте приёмной ёмкости. Предлагаемая в заявке компановка циркуляционной системы с приёмной и расходной компенсационной ёмкостями разной высоты и объёма позволяет смонтировать систему на платформе трайлера и создать таким образом мобильную систему очистки, что особенно важно при капитальном ремонте скважин.