FR2467179A1 - DEVICE FOR THE PREPARATION BY ELECTRIC TREATMENT OF WATER USED IN PARTICULAR IN DRILLING SLUDGE - Google Patents
DEVICE FOR THE PREPARATION BY ELECTRIC TREATMENT OF WATER USED IN PARTICULAR IN DRILLING SLUDGE Download PDFInfo
- Publication number
- FR2467179A1 FR2467179A1 FR8021740A FR8021740A FR2467179A1 FR 2467179 A1 FR2467179 A1 FR 2467179A1 FR 8021740 A FR8021740 A FR 8021740A FR 8021740 A FR8021740 A FR 8021740A FR 2467179 A1 FR2467179 A1 FR 2467179A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- electrode
- electrodes
- diaphragm
- fluid
- joined
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title description 8
- 239000010802 sludge Substances 0.000 title 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims abstract description 15
- 238000010790 dilution Methods 0.000 claims abstract 5
- 239000012895 dilution Substances 0.000 claims abstract 5
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 29
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 11
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 7
- 102100031680 Beta-catenin-interacting protein 1 Human genes 0.000 claims 1
- 101000993469 Homo sapiens Beta-catenin-interacting protein 1 Proteins 0.000 claims 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 18
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 8
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 6
- 238000003487 electrochemical reaction Methods 0.000 description 5
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 5
- 230000009471 action Effects 0.000 description 4
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 4
- 239000008235 industrial water Substances 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 2
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 2
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 2
- 210000003462 vein Anatomy 0.000 description 2
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M Bicarbonate Chemical class OC([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000033558 biomineral tissue development Effects 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 150000003841 chloride salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 230000001010 compromised effect Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005518 electrochemistry Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- -1 hydrogen ions Chemical class 0.000 description 1
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 159000000014 iron salts Chemical class 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 239000003209 petroleum derivative Substances 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B21/00—Methods or apparatus for flushing boreholes, e.g. by use of exhaust air from motor
- E21B21/06—Arrangements for treating drilling fluids outside the borehole
- E21B21/062—Arrangements for treating drilling fluids outside the borehole by mixing components
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D35/00—Filtering devices having features not specifically covered by groups B01D24/00 - B01D33/00, or for applications not specifically covered by groups B01D24/00 - B01D33/00; Auxiliary devices for filtration; Filter housing constructions
- B01D35/06—Filters making use of electricity or magnetism
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D57/00—Separation, other than separation of solids, not fully covered by a single other group or subclass, e.g. B03C
- B01D57/02—Separation, other than separation of solids, not fully covered by a single other group or subclass, e.g. B03C by electrophoresis
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
- C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
- C02F1/46104—Devices therefor; Their operating or servicing
- C02F1/46109—Electrodes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F2001/007—Processes including a sedimentation step
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
- C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
- C02F1/46104—Devices therefor; Their operating or servicing
- C02F1/46109—Electrodes
- C02F2001/46152—Electrodes characterised by the shape or form
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
- C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
- C02F1/46104—Devices therefor; Their operating or servicing
- C02F1/46109—Electrodes
- C02F2001/46152—Electrodes characterised by the shape or form
- C02F2001/46157—Perforated or foraminous electrodes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2201/00—Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
- C02F2201/46—Apparatus for electrochemical processes
- C02F2201/461—Electrolysis apparatus
- C02F2201/46105—Details relating to the electrolytic devices
- C02F2201/4611—Fluid flow
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2201/00—Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
- C02F2201/46—Apparatus for electrochemical processes
- C02F2201/461—Electrolysis apparatus
- C02F2201/46105—Details relating to the electrolytic devices
- C02F2201/46115—Electrolytic cell with membranes or diaphragms
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2301/00—General aspects of water treatment
- C02F2301/02—Fluid flow conditions
- C02F2301/024—Turbulent
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2301/00—General aspects of water treatment
- C02F2301/02—Fluid flow conditions
- C02F2301/026—Spiral, helicoidal, radial
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
Abstract
Description
La présente invention concerne les techniques de forage des puits et, plus particulièrement, un dispositif destiné à la préparation de 11 eau de dilution ou de gâchage des boues de forage. The present invention relates to techniques for drilling wells and, more particularly, to a device intended for the preparation of water for diluting or mixing drilling mud.
On peut utiliser la présente invention dans l'industrie du pétrole et du gaz naturel, en vue de la préparation et du traitement des boues de forage. The present invention can be used in the petroleum and natural gas industry for the preparation and treatment of drilling muds.
L'invention peut être utilisée également notamment dans les circuits d'eau pour le réchauffage et le refroidissement, dans l'industrie chimique, dans le génie civil pour l'intensification des processus de dispersion et de dissolution. The invention can also be used in particular in water circuits for heating and cooling, in the chemical industry, in civil engineering for intensification of the dispersion and dissolution processes.
Le forage efficace des puits à frais minimaux et à vitesses élevées dépend dans une large mesure de la qualité des boues de forage elle-mEme fonction de la qualité des matières premières et de leurs modes de préparation. Les qualités d'une boue de forage et la durée de sa préparation dépendent dans une large mesure des qualités du fluide de délayage ou de gâchage qui est, dans la plupart des cas, une eau industrielle. The efficient drilling of wells at minimum cost and at high speed depends to a large extent on the quality of the drilling mud itself depending on the quality of the raw materials and their preparation methods. The qualities of a drilling mud and the duration of its preparation depend to a large extent on the qualities of the mixing or mixing fluid which is, in most cases, industrial water.
L'eau industrielle contient différents ions en solution dont les plus répandus sont : les chlorures, les sulfates, les bicarbonates de sodium, de potassium , de calcium, de magnésium ainsi que des impuretés variées telles que des composés organiques, des sels de fer, d'aluminium, de cuivre, etc., etc. Industrial water contains different ions in solution, the most common of which are: chlorides, sulfates, bicarbonates of sodium, potassium, calcium, magnesium as well as various impurities such as organic compounds, iron salts, aluminum, copper, etc., etc.
La minéralisation des eaux industrielles est généralement comprise entre quelques dixièmes de pour cent et quelques unités pour cent parfois beaucoup plus alors que leur conductibilité électrique peut être par exemple comprise entre 10 1 et 10 3 ohm 1. cl 1. The mineralization of industrial waters is generally between a few tenths of a percent and a few units of a percent, sometimes much more, while their electrical conductivity can for example be between 10 1 and 10 3 ohm 1. cl 1.
Les substances dissoutes présentes dans une eau industrielle et les autres impuretés diminuent son aptitude à la dispersion des argiles, exercent une influence néfaste sur leur tenue, abaissent la thermostabilité et la résistance aux polutions salines des boues de forage, détériorent leurs paramètres d'usage (viscosité, facteur de restitution de l'eau), réduisent la vitesse de dissolution dans liteau des réactifs régulateurs des caractéristiques et des paramètres des boues de forage. Dissolved substances present in industrial water and other impurities reduce its ability to disperse clays, exert a harmful influence on their behavior, lower the thermostability and resistance to salt pollution of drilling muds, deteriorate their parameters of use ( viscosity, water release factor), reduce the rate of dissolution in the slat of reagents regulating the characteristics and parameters of drilling muds.
Il est possible de diminuer l'influence nocive sur une boue de forage des substances dissoutes et des impuretés contenues dans l'eau ou même de supprimer entièrement cette influence si l'on purifie l'eau desdites substances et impuretés et si l'on fait passer les sels sous forme de bases. Il est possible d'effectuer cette purification par traitement du fluide de gachage dans un champ électrique créé par un courant continu. It is possible to reduce the harmful influence on a drilling mud of dissolved substances and impurities contained in water or even to entirely eliminate this influence if the water is purified from said substances and impurities and if pass the salts in the form of bases. It is possible to carry out this purification by treatment of the mixing fluid in an electric field created by a direct current.
On connaît déjà des dispositifs de traitement électrique de l'eau comportant des électrodes séparées par des cloisons perméables (cf. "Electrochimie appliquée" publiée sous la direction de A.L. Rotinian aux Editions "Khimiya",
Léningrad, 1974, p. 392, en russe).Electric water treatment devices are already known comprising electrodes separated by permeable partitions (cf. "Applied electrochemistry" published under the supervision of AL Rotinian, Editions "Khimiya",
Leningrad, 1974, p. 392, in Russian).
On contact d'autre part un dispositif (cf. Certi- ficat d'auteur NO 407 844, délivré en URSS) qui comprend une source de courant réunie à des électrodes exécutées sous forme de cylindres creux et disposées coaxialement entre elles. Ces électrodes sont séparées par un diaphragme et sont placées dans un corps ou une capacité qui comporte des tubulures ou pipes d'entrée et de départ respectivement du liquide à traiter et du liquide traité. On the other hand, a device is contacted (cf. Author's certificate NO 407 844, issued in the USSR) which comprises a current source joined to electrodes executed in the form of hollow cylinders and arranged coaxially with one another. These electrodes are separated by a diaphragm and are placed in a body or a capacity which comprises tubes or pipes for the inlet and outlet of the liquid to be treated and the treated liquid respectively.
On observe dans les dispositifs connus une intensité relativement faible des réactions électro-chimiques dans
L'espace ménagé entre les électrodes. En cas d'écoulement laminaire du liquide à traiter dans l'espace ménagé entre les électrodes, les différentes couches de liquide sont traitées d'une manière irrégulière étant donné que le mouvement des ions dans lesdits dispositifs n'intervient que sous l'effet d'une différence de potentiel, de sorte que la vitesse des réactions électrochimiques y est la plus basse possible. La direction de passage du liquide du voisinage d'une électrode au voisinage de l'autre est sensiblement celle de la normale à la surface du diaphragme qui les sépare.Pour cette raison, en présence de particules solides, notamment de particules d'argile, lesdites particules colmatent rapidement les pores et cellules du diaphragme et la fiabilité de fonctionnement des dispositifs s'en trouve compromise.A relatively low intensity of the electrochemical reactions is observed in the known devices.
The space between the electrodes. In the event of a laminar flow of the liquid to be treated in the space provided between the electrodes, the different layers of liquid are treated in an irregular manner since the movement of the ions in said devices only occurs under the effect of 'a potential difference, so that the speed of electrochemical reactions is as low as possible. The direction of passage of the liquid from the vicinity of one electrode to the vicinity of the other is substantially that of normal to the surface of the diaphragm which separates them. For this reason, in the presence of solid particles, in particular clay particles, said particles quickly clog the pores and cells of the diaphragm and the operating reliability of the devices is thereby compromised.
Etant donné que les électrodes ont une forme cylindrique, la surface de contact du liquide avec les électrodes et la vitesse d'écoulement du liquide le long des électrodes reste invariable, ce qui augmente la consommation d'énergie. Since the electrodes have a cylindrical shape, the contact surface of the liquid with the electrodes and the speed of flow of the liquid along the electrodes remains invariable, which increases the energy consumption.
En cas d'écoulement laminaire du liquide, les dépits insolubles qui se séparent du liquide traité se déposent sur les électrodes, ce qui entratne des frais d'énergie accrus, une moindre fiabilité de fonctionnement du dispositif et une qualité médiocre du traitement. In the event of a laminar flow of the liquid, the insoluble deposits which separate from the treated liquid are deposited on the electrodes, which leads to increased energy costs, less reliability of operation of the device and poor quality of the treatment.
On s'est donc proposé de créer un dispositif de préparation de fluide de délayage, dilution ou gâchage des boues de forage dans lequel les électrodes de traitement électrique aient une structure et une forme permettant d'augmenter l'intensité des réactions électrochimiques tout en améliorant la qualité du traitement, abaissant les dépenses d'énergie et augmentant la fiabilité au cours de 1'ex- ploitation. It has therefore been proposed to create a device for preparing the fluid for diluting, diluting or mixing drilling mud in which the electrical treatment electrodes have a structure and a shape making it possible to increase the intensity of the electrochemical reactions while improving the quality of the treatment, lowering energy costs and increasing reliability during operation.
Le dispositif selon l'invention comprend une capacité ou un corps, ayant une entrée et un départ destinés au fluide de gâchage, dans lequel sont disposées coaxialement des électrodes, branchées sur une source de courant continu, séparées par un diaphragme, exécutées sous forme de troncs de cssne, l'enceinte de l'électrode intérieure comportant le long de son axe géométrique une canalisation ou pipe dont l'une des extrémités est réunie sans discontinuités à l'extrémité de l'électrode intérieure du côté de sa plus petite base et dont l'autre extrémité est réunie au départ du fluide traité. The device according to the invention comprises a capacity or a body, having an inlet and a outlet intended for the mixing fluid, in which electrodes are arranged coaxially, connected to a source of direct current, separated by a diaphragm, executed in the form of cssne trunks, the enclosure of the interior electrode comprising along its geometric axis a pipe or pipe of which one of the ends is joined without discontinuities at the end of the interior electrode on the side of its smallest base and the other end of which is joined at the start of the treated fluid.
Selon une variante de l'invention on ménage des nervures sur la paroi extérieure de l'électrode intérieure, le long de ladite électrode, en suivant au moins une spirale hélicoidale. According to a variant of the invention, ribs are formed on the external wall of the internal electrode, along the said electrode, following at least one helical spiral.
L'installation des nervures dans l'espace interélectrodes permet de conférer à l'écoulement du liquide en cours de traitement un régime de circulation turbulent qui intensifie les réactions électrochimiques. The installation of the ribs in the interelectrode space makes it possible to give the flow of liquid during treatment a turbulent circulation regime which intensifies the electrochemical reactions.
Selon une autre variante de 11 invention 11 électrode extérieure présente un grand nombre d'orifices sur toute sa longueur ou hauteur et le diaphragme adhère à la surface intérieure de l'électrode extérieure. Cette disposition de l'électrode et du diaphragme permet d'augmenter la zone de traitement de l'électrode intérieure et d'élever en outre la fiabilité de fonctionnement du diaphragme. On peut réunir l'électrode extérieure par son extrémité de section la plus petite avec une capacité destinée à recueillir les schlamms ou dépôts par l'intermédiaire d'un joint isolant. According to another variant of the invention, the external electrode has a large number of orifices over its entire length or height and the diaphragm adheres to the internal surface of the external electrode. This arrangement of the electrode and the diaphragm makes it possible to increase the treatment area of the interior electrode and to further increase the operating reliability of the diaphragm. The outer electrode can be joined by its end of the smallest section with a capacity intended to collect the slags or deposits via an insulating joint.
La capacité destinée à recueillir les schlamms permet de les séparer sans perdre de fluide. The capacity intended to collect the schlamms makes it possible to separate them without losing fluid.
Le dispositif pour préparer un fluide de gâchage des boues de forage selon la présente invention, tout en étant d'une conception relativement simple, permet d'intensifier sensiblement le processus de traitement tout en abaissant la consommation d'énergie et d'améliorer la fiabilité de marche du dispositif. The device for preparing a drilling mud mixing fluid according to the present invention, while being of a relatively simple design, makes it possible to substantially intensify the treatment process while reducing energy consumption and improving reliability of the device.
L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, détails et avantages de celle-ci apparaîtront mieux à la lumière de la description explicative qui va suivre d'un mode de réalisation donné uniquement à titre d'exemple non limitatif, avec références au dessin unique non limitatif annexé dans lequel on a représenté schématiquement un dispositif destiné à la préparation d'un fluide de g chage suivant l'invention, vu en coupe en long. The invention will be better understood and other objects, details and advantages thereof will appear better in the light of the explanatory description which follows of an embodiment given solely by way of nonlimiting example, with references to single nonlimiting drawing attached in which there is shown schematically a device intended for the preparation of a g chage fluid according to the invention, seen in cross section.
Le dispositif de l'invention comporte un corps ou capacité 1 ayant une entrée 2 de fluide à traiter et une sortie 3 du fluide traité. Dans le corps 1 sont disposées deux électrodes creuses 4 et 5 emboîtées l'une dans l'autre, en ménageant un espace interélectrodes. Les électrodes 4 et 5 sont branchées sur une source 6 de courant continu et sont séparées par un diaphragme 7. Le diaphragme 7 sépare les zones de traitement des électrodes 4 et 5 et assure une pénétration minimale du fluide se trouvant dans la zone d'action de l'électrode 4 vers la zone d'action de ltélec- trode 5. The device of the invention comprises a body or capacity 1 having an inlet 2 of fluid to be treated and an outlet 3 of the treated fluid. In the body 1 are arranged two hollow electrodes 4 and 5 nested one inside the other, providing an interelectrode space. The electrodes 4 and 5 are connected to a direct current source 6 and are separated by a diaphragm 7. The diaphragm 7 separates the treatment zones from the electrodes 4 and 5 and ensures minimal penetration of the fluid in the action zone from electrode 4 to the action area of electrode 5.
Les électrodes 4 et 5 sont exécutées, par exemple, sous forme de troncs de cône à bases circulaires de même orientation ; l'électrode intérieure 4 constitue un corps creux traversé le long de son axe géométrique "a" par une tubulure ou une pipe 8 dont l'une des extrémités est réunie sans discontinuité à l'éxtrémité de l'électrode 4 qui présente la plus petite section et dont l'autre extrémité est réunie à la pipe 3 de sortie du fluide. The electrodes 4 and 5 are executed, for example, in the form of truncated cones with circular bases of the same orientation; the interior electrode 4 constitutes a hollow body traversed along its geometric axis "a" by a tube or a pipe 8, one of the ends of which is joined without discontinuity at the end of the electrode 4 which has the smallest section and the other end of which is joined to the fluid outlet pipe 3.
Sur la paroi extérieure de l'électrode intérieure 4, réparties sur sa hauteur ou longueur et en suivant au iboins une spirale hélicoidale, sont fixés des déflecteurs ou nervures 9. Ces nervures 9 disposées dans l'espace interélectrodes intensifient les réactions électrochimiques par la création au sein du liquide en écoulement de régimes turbulents. Deflectors or ribs 9 are fixed on the outer wall of the interior electrode 4, distributed over its height or length and following at least one helical spiral. These ribs 9 arranged in the interelectrode space intensify the electrochemical reactions by creating within the liquid in flow of turbulent regimes.
L'exécution des électrodes 4 et 5 sous forme de troncs de cône et la disposition à l'intérieur de l'électrode intérieure 4 d'une pipe 8 assure une distribution des vitesses d'écoulement du fluide résultant de sa rotation ou "vrillage" et une augmentation des vitesses par diminution des rayons des veines liquides le long des cônes grâce auxquelles les inclusions solides et les sédiments insolubles de sels se séparent du fluide pour passer dans une capacité 13 tandis que le fuide purifié, traité, sort, à l'opposé, par la pipe 8. L'électrode extérieure 5 sur toute sa longueur ou hauteur est percée d'un grand nombre d'orifices débouchants 10 permettant le passage du fluide dans une enceinte Il entourant l'électrode 5.A sa surface intérieure vient adhérer ou se plaquer le diaphragme 7, qui peut être réalisé en une matière poreuse appropriée, notamment électriquement isolante. Les nervures 9 peuvent, selon une variante de réalisation, servir à maintenir le diaphragme 7 à une distance convenable des électrodes 4 et 5. Grâce à une telle exécution de l'électrode 5 et du diaphragme 7 la zone de traitement dans le champ électrique de l'électrode intérieure est augmentée et la fiabilité de fonctionnement du diaphragme 7 est améliorée. The execution of the electrodes 4 and 5 in the form of truncated cones and the arrangement inside the interior electrode 4 of a pipe 8 ensures a distribution of the flow velocities of the fluid resulting from its rotation or "twisting" and an increase in velocities by decreasing the rays of the liquid veins along the cones thanks to which the solid inclusions and the insoluble sediments of salts separate from the fluid to pass into a capacity 13 while the purified, treated fuid, leaves at the opposite, by the pipe 8. The outer electrode 5 over its entire length or height is pierced with a large number of through orifices 10 allowing the passage of the fluid in an enclosure It surrounding the electrode 5. At its inner surface comes adhere or press the diaphragm 7, which can be made of a suitable porous material, in particular electrically insulating. The ribs 9 can, according to an alternative embodiment, serve to maintain the diaphragm 7 at a suitable distance from the electrodes 4 and 5. Thanks to such an execution of the electrode 5 and of the diaphragm 7 the treatment zone in the electric field of the inner electrode is increased and the operating reliability of the diaphragm 7 is improved.
L'électrode extérieure 5 par son extrémité de plus petite section est réunie, par l'intermédiaire d'un joint diélectrique 12, à l'enveloppe de la capacité 13 destinée à recueillir les schlamms. The outer electrode 5 by its end of smaller section is joined, by means of a dielectric seal 12, to the envelope of the capacitor 13 intended to collect the schlamms.
La capacité 13 destinée à recueillir les schlamms est par exemple une pipe disposée verticalement dans la figure annexée dans laquelle sont installés des volets 14 et 15 qui sont commandés par un servomécanisme 16. Pour purger le liquide et les sédiments de l'enceinte 11 on utilise une pipe inférieure 17 tandis que pour purger les gaz on met en oeuvre une pipe supérieure 18. The capacity 13 intended to collect the schlamms is for example a pipe arranged vertically in the appended figure in which flaps 14 and 15 are installed which are controlled by a servomechanism 16. To purge the liquid and the sediments from the enclosure 11 we use a lower pipe 17 while to purge the gases an upper pipe 18 is used.
Le dispositif fonctionne de la manière suivante après qu'on aura injecté aux électrodes 4 et 5, branchées (dans l'exemple considéré) au pôle positif et au pôle négatif respectivement, une tension de la source 6 de courant, on commence à pomper à travers la pipe 2 le fluide à traiter de manière qu'Il pénètre dans l'enceinte 22 située au-dessus de l'électrode 4. Ensuite le fluide arrive dans l'espace interélectrodes entre l'électrode 4 et le diaphragme 7. The device operates in the following manner after having injected into the electrodes 4 and 5, connected (in the example considered) to the positive pole and to the negative pole respectively, a voltage from the current source 6, we begin to pump at through the pipe 2 the fluid to be treated so that it enters the enclosure 22 located above the electrode 4. Then the fluid arrives in the interelectrode space between the electrode 4 and the diaphragm 7.
Grâce aux nervures 9, le fluide est animé d'un mouvement de rotation lorsqu'il descend dans cet espace interélectrode et sa vitesse s'accélère car les rayons des sections des cônes diminuent. Il s'ensuit que sa vitesse angulaire augmente.Thanks to the ribs 9, the fluid is driven in a rotational movement when it descends in this interelectrode space and its speed is accelerated because the radii of the sections of the cones decrease. It follows that its angular speed increases.
Etant donné que la pression dans l'espace entre l'électrode 4 et le diaphragme 7 est plus élevée que la pression derrière le diaphragme 7, le fluide traverse le diaphragme 7 et pénètre jusqu'à l'électrode 5 en fermant le circuit électrique.Since the pressure in the space between the electrode 4 and the diaphragm 7 is higher than the pressure behind the diaphragm 7, the fluid passes through the diaphragm 7 and penetrates to the electrode 5 by closing the electrical circuit.
Dans la zone de l'électrode négative t il y a des transformations électrochimiques des sels qui se trouvent dans l'eau sous forme de composés Me-R (Me représentant un métal, R étant un ion négatif, par exemple :Na-Cl,
Na=Me, Cl=R) en composés du type Me-OH, hydroxydes. Les ions négatifs sous 1 t action du gradient de potentiel à la surface de l'électrode 4 et du gradient de concentration d'ions OH quittant cette surface passent dans la zone de l'électrode 5 où ils forment des acides entrant en réaction avec les ions hydrogène qui se dégagent à la surface de cette électrode.In the area of the negative electrode t there are electrochemical transformations of the salts which are found in water in the form of Me-R compounds (Me representing a metal, R being a negative ion, for example: Na-Cl,
Na = Me, Cl = R) into Me-OH type compounds, hydroxides. The negative ions under 1 t action of the potential gradient on the surface of electrode 4 and the concentration gradient of OH ions leaving this surface pass into the zone of electrode 5 where they form acids entering into reaction with the hydrogen ions which are released on the surface of this electrode.
S'il s'agît de traiter le fluide dans la zone de l'électrode positive on échange les polarités des électrodes 4 et 5, par exemple au moyen d'un commutateur de polarité non figuré. If it is a question of treating the fluid in the zone of the positive electrode, the polarities of the electrodes 4 and 5 are exchanged, for example by means of a not shown polarity switch.
La circulation du fluide dans la zone des nervures 9 intervient dans plusieurs directions : circulation rotative (circulaire) autour de l'axe géométrique "a" commun des électrodes 4 et 5, mouvement rotatoire dans un plan perpendiculaire aux nervures 9 et mouvement descendant. Par ailleurs le fluide suit ces trajectoires à des vitesses variables et différentes à cause de la diminution des rayons des sections des cônes. Ainsi sont créées des conditions favorables de traitement : séparation des particules solides vers la périphérie d'un élément de spirale, déplacement actif des ions vers les électrodes, traitement uniformisé suivant toute la section de l'écoulement. En définitive la vitesse des transformations électrochimiques augmente. The circulation of the fluid in the region of the ribs 9 occurs in several directions: rotary (circular) circulation around the common geometric axis "a" of the electrodes 4 and 5, rotary movement in a plane perpendicular to the ribs 9 and downward movement. In addition, the fluid follows these trajectories at variable and different speeds because of the reduction in the radii of the sections of the cones. Thus favorable conditions for treatment are created: separation of the solid particles towards the periphery of a spiral element, active displacement of the ions towards the electrodes, uniform treatment along the entire cross-section of the flow. Ultimately the speed of electrochemical transformations increases.
L'accélération de l'écoulement au fur et à mesure du traitement et la réduction de la surface de contact avec les électrodes du fait de leur forme conique contribuent à une utilisation plus rationnelle de l'énergie électrique. La séparation centrifuge des particules solides dans une spirale ou hélice conique ne conduit pas au colmatage des alvéoles, cellules ou pores du diaphragme 7 étant donné que les particules se déplacent tangentiellement à lui. Le mouvement de rotation présentant une valeur réduite dans un plan perpendiculaire aux nervures 9 s'oppose à une adhérence intime des particules contre le diaphragme 7 tandis que la rotation circulaire de fluide autour de l'axe Waw retient grâce aux forces centrifuges les particules à la périphérie de la veine spirale.A la sortie de l'espace interélectrodes les inclusions solides et les dépôts insolubles des sels stécou- lent dans la capacité 13 destinée au rassemblement des dépits ou schlamms tandis que le fluide traité électriquement et purifié par action centrifuge de type hydrocyclone remonte et sort par les pipes 8 et 3. Après un certain remplissage de la capacité 13 par des dép8ts, on fait tourner tour à tour les volets 14 et 15 par exemple de 900C et on rejette les dépôts à la décharge. Les produits acides des réactions qui se forment dans la zone de l'électrode positive sont évacués par la pipe 17. Lesdits produits peuvent être utilisés pour la régulation des paramètres de la boue de forage au cours de son épuration. Les gaz qui se dégagent dans les zones d'électrodes sont évacués dans l'atmosphère par la pipe 18. Le traitement du fluide de gâchage dans la zone de l'électrode négative permet d'obtenir la valeur requise du pH de la boue de forage et d'éviter son traitement par certains réactifs chimiques. The acceleration of the flow during the treatment and the reduction of the contact surface with the electrodes due to their conical shape contribute to a more rational use of electrical energy. The centrifugal separation of the solid particles in a spiral or conical helix does not lead to clogging of the alveoli, cells or pores of the diaphragm 7 since the particles move tangentially to it. The rotational movement having a reduced value in a plane perpendicular to the ribs 9 is opposed to an intimate adhesion of the particles against the diaphragm 7 while the circular rotation of fluid around the axis Waw retains the particles by centrifugal forces. periphery of the spiral vein. At the exit of the interelectrode space, the solid inclusions and the insoluble deposits of the salts remain in the capacity 13 intended for the collection of deposits or schlamms while the fluid treated electrically and purified by centrifugal action of the type hydrocyclone rises and leaves via pipes 8 and 3. After a certain filling of the capacity 13 with deposits, the components 14 and 15 are rotated in turn by 900C for example and the deposits are rejected at the discharge. The acid products of the reactions which form in the area of the positive electrode are discharged through the pipe 17. Said products can be used for regulating the parameters of the drilling mud during its purification. The gases which are released in the electrode zones are evacuated into the atmosphere by the pipe 18. The treatment of the mixing fluid in the zone of the negative electrode makes it possible to obtain the required value of the pH of the drilling mud and to avoid its treatment with certain chemical reagents.
Le dispositif selon l'invention permet d'intensifier et d'améliorer le traitement par déplacement des couches de liquide dans plusieurs directions, d'augmenter la fiabilité de la séparation des inclusions solides et des dépôts insolubles du fluide traité, d'élever les indices économiques par une utilisation plus rationnelle de l'énergie électrique avec accélération de la circulation du liquide et réduction de sa surface de contact avec l'électrode au fur et à mesure de l'avancement du traitement. The device according to the invention makes it possible to intensify and improve the treatment by displacement of the layers of liquid in several directions, to increase the reliability of the separation of the solid inclusions and the insoluble deposits of the treated fluid, to raise the indices economical by a more rational use of electrical energy with acceleration of the circulation of the liquid and reduction of its contact surface with the electrode as the treatment progresses.
Claims (4)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU2817403 | 1979-10-10 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FR2467179A1 true FR2467179A1 (en) | 1981-04-17 |
Family
ID=20849650
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FR8021740A Withdrawn FR2467179A1 (en) | 1979-10-10 | 1980-10-10 | DEVICE FOR THE PREPARATION BY ELECTRIC TREATMENT OF WATER USED IN PARTICULAR IN DRILLING SLUDGE |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
AU (1) | AU6425680A (en) |
BG (1) | BG34517A1 (en) |
CS (1) | CS230967B1 (en) |
DD (1) | DD160697A3 (en) |
FR (1) | FR2467179A1 (en) |
IT (1) | IT8025197A0 (en) |
NL (1) | NL8005576A (en) |
WO (1) | WO1981001014A1 (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105776447A (en) * | 2016-04-01 | 2016-07-20 | 南京师范大学 | Long-acting rotary conical electric flocculation device |
CN105668722A (en) * | 2016-04-01 | 2016-06-15 | 南京师范大学 | Self-adaptive long-acting rotating conical electric flocculation device |
CN105645531A (en) * | 2016-04-01 | 2016-06-08 | 南京师范大学 | Rotating conical electric flocculation device |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE626518C (en) * | 1931-03-28 | 1936-02-27 | Karl Kaisser | Device for the electrolytic separation of dissolved substances |
DE738330C (en) * | 1936-05-31 | 1943-08-12 | Katadyn G M B H | Device for the sterilization of water by means of oligodynamically active metals by electrolysis |
US2687996A (en) * | 1949-09-29 | 1954-08-31 | Butler Engineering Company Inc | Electrolytic water correction device |
US2882210A (en) * | 1955-07-01 | 1959-04-14 | George N Jenks | Electrolytic water purification process |
DE1964806A1 (en) * | 1969-12-24 | 1971-07-01 | Kloeckner Humboldt Deutz Ag | Coagulation of finely divided solids in suspen - sion |
US3871989A (en) * | 1972-10-17 | 1975-03-18 | Arthur S King | Apparatus for flocculation of dissolved substances |
US3972799A (en) * | 1975-05-27 | 1976-08-03 | Taylor Julian S | Apparatus for removing solids from drilling mud |
GB1558382A (en) * | 1975-11-14 | 1979-12-28 | Bbc Brown Boveri & Cie | Roatary mechanism for use in electrical devices |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU366653A1 (en) * | 1971-03-22 | 1977-08-05 | Popov I G | Electrolyzer |
JPS5235030B2 (en) * | 1973-04-19 | 1977-09-07 | ||
DE2649649C2 (en) * | 1976-10-29 | 1982-03-25 | Hans Einhell Gmbh, 8380 Landau | Electrolysis cell for the treatment of aqueous solutions |
-
1980
- 1980-10-02 BG BG8049219A patent/BG34517A1/en unknown
- 1980-10-03 CS CS806703A patent/CS230967B1/en unknown
- 1980-10-08 IT IT8025197A patent/IT8025197A0/en unknown
- 1980-10-09 NL NL8005576A patent/NL8005576A/en not_active Application Discontinuation
- 1980-10-09 DD DD80224490A patent/DD160697A3/en not_active IP Right Cessation
- 1980-10-10 FR FR8021740A patent/FR2467179A1/en not_active Withdrawn
- 1980-10-10 WO PCT/SU1980/000174 patent/WO1981001014A1/en unknown
- 1980-11-11 AU AU64256/80A patent/AU6425680A/en not_active Abandoned
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE626518C (en) * | 1931-03-28 | 1936-02-27 | Karl Kaisser | Device for the electrolytic separation of dissolved substances |
DE738330C (en) * | 1936-05-31 | 1943-08-12 | Katadyn G M B H | Device for the sterilization of water by means of oligodynamically active metals by electrolysis |
US2687996A (en) * | 1949-09-29 | 1954-08-31 | Butler Engineering Company Inc | Electrolytic water correction device |
US2882210A (en) * | 1955-07-01 | 1959-04-14 | George N Jenks | Electrolytic water purification process |
DE1964806A1 (en) * | 1969-12-24 | 1971-07-01 | Kloeckner Humboldt Deutz Ag | Coagulation of finely divided solids in suspen - sion |
US3871989A (en) * | 1972-10-17 | 1975-03-18 | Arthur S King | Apparatus for flocculation of dissolved substances |
US3972799A (en) * | 1975-05-27 | 1976-08-03 | Taylor Julian S | Apparatus for removing solids from drilling mud |
GB1558382A (en) * | 1975-11-14 | 1979-12-28 | Bbc Brown Boveri & Cie | Roatary mechanism for use in electrical devices |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
BG34517A1 (en) | 1983-10-15 |
DD160697A3 (en) | 1984-02-08 |
NL8005576A (en) | 1981-04-14 |
IT8025197A0 (en) | 1980-10-08 |
WO1981001014A1 (en) | 1981-04-16 |
CS670380A1 (en) | 1984-02-13 |
AU6425680A (en) | 1981-04-30 |
CS230967B1 (en) | 1984-09-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
FR2459782A1 (en) | ELECTROCHEMICAL PURIFICATION APPARATUS FOR POLLUTED LIQUIDS | |
CA2044902C (en) | Method and apparatus for the separation of continuous phase and dispersed phase fluids and the thereof | |
EP0139572B1 (en) | Apparatus for the treatment of water by precipitation, separation, thickening and sludge recirculation | |
CA2898687A1 (en) | Liquid treatment device | |
CN1888023A (en) | Electric field method and apparatus for dewatering and desalting raw oil | |
FR2702671A1 (en) | Device and method for separating phases of different densities and conductivities by electrocoalescence and centrifugation. | |
CA1076722A (en) | Apparatus for treatment of water by flocculation and decantation | |
CA1257221A (en) | Process and installation for percolation electrolysis through one or a plurality of porous volumic electrodes | |
FR2467179A1 (en) | DEVICE FOR THE PREPARATION BY ELECTRIC TREATMENT OF WATER USED IN PARTICULAR IN DRILLING SLUDGE | |
KR102127557B1 (en) | Rotating type foreign substance collection equipment | |
US3236757A (en) | Method and apparatus for reclamation of water | |
FR2488868A1 (en) | PROCESS FOR THE ELECTROCHEMICAL PURIFICATION OF POLLUTED LIQUIDS AND APPARATUS FOR THE PRODUCTION THEREOF | |
FR2500821A1 (en) | APPARATUS FOR ELECTROCHEMICAL CLEANING OF POLLUTED LIQUIDS | |
FR2645526A1 (en) | ELECTROLYSER FOR WATER PURIFICATION BY REMOVING IMPURITIES CONTAINING FLUORINE | |
WO2003084652A2 (en) | Method and reactor for contacting a gas/liquid by dispersion, and uses | |
EP0043774A1 (en) | Process and apparatus for coalescing a finely dispersed phase of a fluid mixture | |
CN106694232A (en) | Non-uniform electrostatic field efficient impurity removing equipment | |
CN105018135A (en) | Eddy flow dehydration plant | |
CN107298518B (en) | Sludge dewatering system | |
CN205653214U (en) | Pulse rotational sliding arc low temperature plasma sewage treatment plant under water | |
KR101801534B1 (en) | Apparatus for harvesting microalgae | |
FR2563207A1 (en) | Electrocoagulator | |
EP0584305B1 (en) | Method for purifying a non-electrically conductive liquid | |
FR2663947A1 (en) | Electrostatic coalescer for dehydrating crude oil | |
CN220294169U (en) | Pretreatment purification column for food safety rapid detection sample |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
ST | Notification of lapse |