FR2487691A1 - Procede de separation de la phase solide d'une boue de forage - Google Patents
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Abstract
L'INVENTION CONCERNE LES TECHNIQUES DE FORAGE DU SOL. LE PROCEDE FAISANT L'OBJET DE L'INVENTION EST CARACTERISE EN CE QU'ON FORME UNE COUCHE ADHESIVE 2 DE BOUE DE FORAGE SUR UNE SURFACE CURVILIGNE FERMEE 3 EN PLONGEANT PARTIELLEMENT CETTE DERNIERE DANS LA BOUE DE FORAGE ET EN LA METTANT EN ROTATION, APRES QUOI UNE PARTIE DE CETTE COUCHE EST SEPAREE ET TRANSFEREE SUR UNE AUTRE SURFACE CURVILIGNE FERMEE TOURNANTE 5, DISPOSEE DE FACON QU'ELLE SOIT EN CONTACT AVEC UNE PARTIE DE LADITE COUCHE ADHESIVE, LES VITESSES LINEAIRES DE LA COUCHE ADHESIVE ET DE LADITE AUTRE SURFACE CURVILIGNE FERMEE TOURNANTE A L'ENDROIT DE LEUR CONTACT ETANT CHOISIES SENSIBLEMENT EGALES. L'INVENTION PEUT TROUVER UNE APPLICATION PARTICULIEREMENT EFFICACE DANS LE FORAGE DE PUITS DE PETROLE, A GAZ ET D'EXPLORATION GEOLOGIQUE.
Description
La présent invention se rapporte aux techniques de forage du sol et a notamment pour objet un procédé de séparation de la phase solide d'une boue de forage.
Le procédé proposé peut trouver une application particulièrement efficace dans le forage de puits de pétrole, à gaz et d'exploration géologique.
Il est possible d'utiliser le procédé proposé dans les industries chimique, pharmaceutique, de préparation des minerais, dans la métallurgie et dans d'autres industries où il est nécessaire de séparer la phase solide des suspensions.
Il est connu que la boue de forage est un système liquide hétérogène contenant obligatoirement des particules colloidales de phase solide. La présence de ces particules dans la boue de forage détermine, du point de vue de la qualité du forage du puits, une série des propriétés rhéologiques importantes de la boue de forage.
Il est exigé que la boue de forage conserve ces propriétés assurant les meilleures conditions de forage du puits. Cependant, la conservation stable des propriétés de la boue au cours du forage est un problème difficile à résoudre.
La plupart des travaux de forage s'effectuent dans les roches argileuses. Les roches argileuses reforées se dispersent partiellement et, sous forme des particules colloidales, passent dans la boue de forage.
Une épuration insuffisamment efficace de la boue de forage, en éliminant le schlamm extrait après quelques cycles depapage durant le forage du puits, fait varier considérablement la composition de la phase solide de la boue de forage et nécessite le recours à différents procédés en vue d'améliorer la qualité de la boue de forage. Il en résulte qu'une épuration de qualité de la boue de forage avec élimination de la roche forée (duiS9mm) de ladite boue a une importance capitale lors du forage du puits.
Une basse qualité de l'épuration de la boue de forage
constitue une cause essentielle d'incidents et de complications dues à l'absorption de la boue de forage, aux blocages des tiges de forage et des colonnes de tubage et aux éboulis et aux chutes des roches à partir des parois du puits.
constitue une cause essentielle d'incidents et de complications dues à l'absorption de la boue de forage, aux blocages des tiges de forage et des colonnes de tubage et aux éboulis et aux chutes des roches à partir des parois du puits.
Les indices technico-économiques du forage sont déterminés en grande partie par la qualité de la boue de forage utilisée et par le degré de son épuration.
Une épuration de qualité de la boue de forage permet d'augmenter la vitesse mécanique de forage, gracie à la réduction de la phase solide dans la phase liquide, et d'améliorer le fonctionnement des outils et de l'équipement.
Outre une augmentation de la vitesse mécanique du forage, une épuration de qualité de la boue de forage permet de réduire la consommation des matériaux utilisés en vue de conserver les propriétés de la boue de forage, de prolonger la durée d'utilisation de cette dernière et de réduire le nombre de complications et d'incidents au cours du forage.
Par conséquent, la bonne épuration de la boue de forage constitue une procédé technologique très important lors du forage du puits, exerçant une influence considérable sur les indices technico-économiques du forage du forage du puits.
Tous les procédés d'épuration de la boue de forage utilisés à l'heure actuelle permettent d'évacuer avec une efficacité et une qualité suffisamment élevée; une certaine partie des particules solides hors de la boue de forage en circulation.
Par exemple, les plus petites dimensions des particules qui peuvent être séparées de la boue de forage sur les tamis vibrants sont déterminées par les dimensions des alvéoles du tamis. Quand on réduit les dimensions des alvéoles en vue d'élever la qualité de ltépuration , on observe une brusque décroissance du pouvoir séparateur du tamis et une augmentation des pertes de boue avec le schlamm.
En cas d'épuration de la boue au moyen de cyclones hydrauliques, la boue de forage est diluée avec de l'eau et on ne parvient à en éliminer que des particules ayant une densité relativement élevée. Les petites particules, c'est-à-dire les particules moins denses, apparues lors de la dispersion dans la boue de forage de petits morceaux de roche forée ne peuvent pas être éliminées dans les ##Lones hydrauliques et dans les autres dispositifs d'épuration utilisés.
Onoennatt un procédé de régénération de la suspension argileuse stable de la boue de forage, selon lequel la boue de forage sortant du puits et contenant du schlamm est ensuite préalablement diluée avec de l'eau et séparée des grosses particules. Dans la boue de forage diluée et épurée de cette façon restent de petites particules non chargées de roche forée et les particules argileuses colloidales chargées négativement. Ensuite on sépare de cette boue les particules argileuses négativement chargées en les faisant précipiter sur une anode tournante, et on les élimine ultérieurement à l'aide d'un racloir.Les particules argileuses négativement chargées déposées entraient unepartie des particules non chargées, qui se déposent, elles aussi, sur l'anode tournante (voir le brevet d'invention tchécoslovaque n0 109992, cl.5a, 31/20, du 12.02.1964).
Le procédé décrit ci-dessus ne permet d'épurer qu'une partie de la boue de forage, tandis que l'autre, non épurée et considérablement plus grande, arrive dans le puits. En outre, l'élimination des grosses particules d'abord et des petites particules ensuite rend la technologie d'épuration de la boue de forage plus complexe et, par conséquent, plus coûteuse.
Le but de la présente invention est d'élaborer un procédé de séparation de la phase solide d'une boue de forage, qui permettrait de réaliser l'épuration de toute la boue de forage sortant du puits avec recours à des opérations technologiques relativement simples.
Le problème ainsi posé résolu du fait que le procédé de séparation de la phase solide d'une boue de forage est caractérisé, selon l'invention, en ce qu'à partir de la boue de forage on forme une couche adhésive sur une surface curviligne fermée en plongeant partiellement cette dernière dans la boue de forage et en la mettant en rotation, après quoi une partie de cette couche est séparée et transférée sur une autre surface curviligne fermée tournante, qui est disposée de façon qu'elle touche une partie de la couche adhésive, les vitesses linéaires de la couche adhésive et de ladite autre surface curviligne fermée tournante à l'endroit de leur contact étant choisies sensiblement égales.
Il est avantageux de séparer et de transférer sur ladite surface curviligne fermée une partie de la couche adhésive contenant de grosses particules de phase solide.
Une telle opération technologique est utilisée pour la séparation de la couche adhésive formée du côté extérieur de la surface curviligne fermée tournante.
Dans ce cas, il devient possible de réaliser le processus de séparation de la phase solide dans la boue de forage par régulation de la valeur de la vitesse linéaire de la surface extérieure de la couche a adhésive et, par consé- quent, de régler la séparation d'avec la couche adhésive des particules solides ayant une densité plus élévée que celle de la boue de forage à partir de laquelle est formée la couche adhésive.
Il est possible de transférer une partie de la couche adhésive séparée des grosses particules de la phase solide sur l'autre surface curviligne fermée.
Cette opération technologique est utilisée lors de la séparation de la couche adhésive formée du côté intérieur de la surface fermée curviligne tournante.
Il devient ainsi possible de réaliser le processus de séparation de la phase solide de la boue de forage par régulation, dans le sens de son augmentation de la valeur de la vitesse linéaire sur la surface intérieure de la couche adhésive et sur ladite autre surface curviligne fermée, en réglant ainsi la séparation des particules de phase solide de la boue de forage d'avec la couche adhésive.
Il n'est pas moins avantageux de changer la valeur de la tension superficielle de la couche adhésive au cours de la séparation de la phase solide de la boue de forage.
En effet, en modifiant la valeur de la tension superficielle de la couche a adhésive, on rend plus faci- le la séparation des particules solide d'avec cette couche.
Il est avantageux de modifier la tension superficielle de la couche adhésive en influant sur ladite couche par un champ électrique du courant continu.
Le passage du courant électrique par la zone de séparation des particules de phase solide de la couche adhésive conduit à une diminution de la tension superficielle, et cela grâce à une concentration dans la couche superficielle des particules électriquement chargées. Un diminution de la valeur de la tension superficielle de la couche adhésive de boue de forage améliore davantage les conditions de séparation de la phase solide de la boue de forage.
Il n'est pas moins avantageux de modifier la valeur de la tension superficielle de la couche adhésive par changement de sens du courant électrique en fonction de la composition minéralogique de la phase solide de la boue de forage.
Une telle opération technologique augmente l'intensité du prélèvement sélectif de la phase solide. L'alimentation de l'autre surface curviligne fermée en potentiel positif conduit à un prélèvement plus intense (par rapport au prélèvement réalisé sans courant électrique) des particules argileuses négativement chargées à partir de la couche adhésive de boue de forage. L'altEn- tation de l'autre surface curviligne fermée en potentiel négatif assure le prélèvement, à partir de la couche adhésive, des particules neutres (mais lourdes, par exemple des particules de barytine) et des particules minéraies positivement chargées.
Il est possible de modifier la valeur de la tension superficielle de la couche adhésive par changement de l'intensité du champ électrique en fonction de la composition en fraction de la phase solide de la boue de forage.
Une telle opération technologique permet d'élargir beaucoup plus la gamme de régulation du prélèvement de la phase solide à partir de la boue de forage.
Ainsi, en réalisant le prélèvement de la phase solide de la boue de forage à l'aide de la surface curviligne fermée tournante constituée par la couche adhésive, de même qu'en faisant passer pendant ce temps un courant électrique réglable à travers la zone de prélèvement et en changeant la polarité du courant électrique. On parvient à réaliser une régulation efficace, dans une large plage de la séparation de la phase solide de la boue de forage en fonction de sa composition minéralogique. La séparation de la phase solide de la boue de forage est réalisée à l'aide d'opérations technologiques simples, économiques et efficaces.
L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, détails et avantages de celle-ci apparaitront mieux à la lumière de la description explicative qui va suivre de différents modes de réalisation donnés uniquement à titre d'exemples non limitatifs, avec références au dessin unique non limitatif annexé dans lequel
- la figure 1 représente schématiquement la séparation d'une partie de la couche adhésive de boue de forage formée du côté extérieur d'une surface cylindrique tournante.
- la figure 1 représente schématiquement la séparation d'une partie de la couche adhésive de boue de forage formée du côté extérieur d'une surface cylindrique tournante.
- la figure 2 représente schématiquement la séparation
d'une partie de la couche adhésive de boue de forage formée
du côté intérieur d'une surface cylindrique tournante-.
d'une partie de la couche adhésive de boue de forage formée
du côté intérieur d'une surface cylindrique tournante-.
Lepnxidé atEndAn solide dek bwe de forage buedefo a ce qu'à partir de la boue de forage 1 (figure1) on forme une couche adhésive 2 sur une surface curviligne fermée tournante 3.
Dans l'exemple décrit, ladite surface est représentée par la surface cylindrique d'un tambour 4 pourvu d'une commande (non représentée) assurant sa rotation, le tambour 4 disposé de façon qu'une partie de sa surface 3 se trouve dans la boue de forage 1. Au cours de la rotation du tambour, une partie de l'épaisseur de la couche adhésive 2 est séparée et transférée sur une autre surface curviligne fermée 5, constituée, dans l'exemple décrit, par la surface d'un tambour auxiliaire 6 muni d'une commande (non représenté) assurant sa rotation. La fréquence de rotation des tambours 4 et 6##ie de façon que les vitesses linéaires à l'endroit de contact de la couche adhésive 2 de l'autre surface curviligne fermée 5 soient sensiblement égales.
L'égalité des vitesses linéaires assure une division régulière de la couche adhésive 2 en deux partiesàdffé- rente teneur en particules de phase solide.
L'épaisseur de la couche adhésive 2 formée par la boue de forage 1 dépend de la viscosité de la boue de forage 1 et de la vitesse de rotation du tambour 4. Dans la couche adhésive 2 se trouvent des particules solides de roche forée, des alourdissants et une phase solide argileuse.
Lors de la rotation du tambour 4 il se produit dans la couche adhésive 2, sous l'action des forces centrifuges, une redistribution des particules solides en fonction de leur densité et leur volume. Les particules plus grandes et plus lourdes tendent à se déplacer vers la surface extérieure de la couche adhésive 2, tandis que les particules appartenant aux fractionnées fines et surtout celles colloldales restent plus près de la surface intérieure de la couche adhésive 2.
La vitesse de rotation du tambour auxiliaire 6 est portée à une valeur assurant le synchronisme en rotation de la surface du tambour auxiliaire 6 et de la surface extérieure de la couche adhésive 2.
Les tambours 4 et 6 sont montés de façon à former entre eux un jeu dont la valeur n'est pas inférieure à l'épaisseur de la couche adhésive 2.
Sur une particule de phase solide se trouvant dans la couche adhésive 2 agissent, d'une part, les forces centrifuges
où m est la masse de la particule
R est le rayon de rotation de la particule
v est la vitesse linéaire de rotation de la particule, et d'autre part, son propre poids, les forces de frottement visqueux et les forces F1 de tension superfici elle de la couche adhésive 2
R est le rayon de rotation de la particule
v est la vitesse linéaire de rotation de la particule, et d'autre part, son propre poids, les forces de frottement visqueux et les forces F1 de tension superfici elle de la couche adhésive 2
où r est le rayon de la particule de phase solide de la boue de forage ç est le coefficient de la tension superficielle de la boue de forage 1.
L'importance des forces participant à la distribution des particules solides dans la couche superficielle peut etre évaluée d'après le critère de Froude montrant combien de fois les forces centrifuges dépassent celles de pesan teur.
où Sest la vitesse angulaire de rotation du tambour 4
R est le rayon de rotation de la particule
g représent l'accélération de la pesanteur.
R est le rayon de rotation de la particule
g représent l'accélération de la pesanteur.
Les valeurs maximale et minimale du nombre de Froude pour
les constructions réelles sont 20 et 2000.
les constructions réelles sont 20 et 2000.
il en résulte que lors du clcul des forces agissant sur
les particules solides dans la couche adhésive 2, il n'est
pas obligatoire de tenir compte des forces pesanteur des particules étant donné que les forces centrifuges les dépassent de 20 à 2000 fois. Vu que la force de frottement de la surface des particules de phase solide contre le liquide les entraînant en rotation, est dirigée tan genffEDement à la surface du tambour 4 et perpendiculairement à son rayon, les particularités du déplacement radial des particules, c'est-à-dire les lois essentielles régissant le procesus de séparation des phases et des fractions (épuration) peuvent être considérées sans tenir compte des forces de frottement visqueux.
les particules solides dans la couche adhésive 2, il n'est
pas obligatoire de tenir compte des forces pesanteur des particules étant donné que les forces centrifuges les dépassent de 20 à 2000 fois. Vu que la force de frottement de la surface des particules de phase solide contre le liquide les entraînant en rotation, est dirigée tan genffEDement à la surface du tambour 4 et perpendiculairement à son rayon, les particularités du déplacement radial des particules, c'est-à-dire les lois essentielles régissant le procesus de séparation des phases et des fractions (épuration) peuvent être considérées sans tenir compte des forces de frottement visqueux.
Ainsi, en considérant les forces F et F1comme égales, on peut déduire la condition de l'équilibre des particules dans la couche adhésive 2 sur la surface cylindrique 3 du tambour tournant 4
ou bien par rapport au diamètre d'une particule (considérée conventionnellement comme étant de forme sphéroidale)
ou /- et 3 représentent respectivement la densité de la phase solide et du liquide
d est le diamètre de la particule (d = 2r)
R est le rayon de rotation de la particule
est le coefficient de la tension superficielle du liquide de la couche adhésive.
ou bien par rapport au diamètre d'une particule (considérée conventionnellement comme étant de forme sphéroidale)
ou /- et 3 représentent respectivement la densité de la phase solide et du liquide
d est le diamètre de la particule (d = 2r)
R est le rayon de rotation de la particule
est le coefficient de la tension superficielle du liquide de la couche adhésive.
Comme le montrent les formules (4 et 5), le déplacement de la particule de diamètre d dans la couche adhésive 2 dépend de la densité de la boue de forage 1, du rayon de rotation de la particule R, de sa vitesse de rotation et de la valeur de la tension superficielle de la couche adhésive 2. Le rayon de rotation des particules est déterminé par le diamètre du tambour 4. L'augmentation du diamètre du tambour 4 est limitée par les difficultés de sa fabrication. Ainsi, les paramètres principaux du processus de séparation de la phase solide de la boue de forage I sur la surface cylindrique tournante 3 sont la vitesse de rotation du tambour 4 et la valeur de la tension superficielle de la couche adhésive 2.
Grâce au contact de la surface 5 du tambour auxiliaire 6 avec la couche adhésive 2, une partie de cette couche est séparée et transférée sur cette surface.
En fonction de la disposition mutuelle des tambours 4 et 6, la partie séparée de la couche adhésive 2contient différentes concentrations de phase solide.
Lorsque la couche adhésive 2 est formée sur la surface extérieure du tambour 4 ( figure 1), le tambour auxiliaire 6 enlève la partie de la couche adhésive 2 qui est enrichi en particules grosses et lourdes de phase solide de la boue de forage 1. Cette partie 7 de la couche adhésive 2 est enlevée à l'aide d'un racloir 8 et envoyée dans une goulotte 9.
En cas de formation de couche adhésive 10 ( figure 2) sur la surface intérieure Il du tambour 12, on enlève une partie 14 de la couche adhésive 10 appauvrie en particules grosses et lourdes de phase solide de la boue de forage 1 et on la transfère sur une autre surface curviligne fermée 13 d'un tambour auxiliaire 13 a. La partie 14 ainsi formée de la couche adhésive 10 est débarassée das grosses particules de phase solide de la boue de forage 1. Du tambour auxiliaire 13a la partie 14 est enlevée par un racloir 15 et envoyée dans une goulotte 16.
Les particules de phase solide s'échappant de la partie 14 de la couche adhésive 10 atteignent, sous l'action des forces centrifuges, un bouclier 17 et se déplacent sur ce dernier pour tomber dans la goulotte 16.
Afin d'accroître l'intensité de séparation de la phase solide de la boue de forage, on modifie la valeur de tension superficielle de la couche adhésive en faisant agir sur celle-ci un champ électrique de courant continu.
Le courant électrique passe par le circuit suivant : une source d'alimentation 18 (figures I et 2), le tambour 4 (12), la couche adhésive 2 (10) , le tambour auxiliaire 6 (13 a). L'alimentation du tambour auxiliaire 6 (13 a) en potentiel positif intensifie le dégagement des particules colloidales chargées négativement, tandis que le changement de polarité conduit au dégagement, sur le tambour auxiliaire (6,13a), des particules neutres et chargées positivement.
En fonction de la composition en fractions de la phase solide de la boue de forage, la valeur de la tension superficielle est modifiée par changement de l'intensité du champ électrique.
Afin d'extraire l'alourdissant, la boue de forage 1 contenant la roche solide forée est dispersée, avant la séparation, jusqu'aux dimensions des particules d'alourdissant.
Les particules d'alourdissant, ayant alors une densité presque deux fois supérieure à la densité des partiucles de roche forée, sont séparées plus rapidement.
La couche adhésive 2 (îo) restant sur le tambour 4 (12) après le prélèvement de sa partie 7 (14) au moyen du tambour auxiliaire 6 (13a) est raclée à l'aide d'un racloir 19 ( figure 12) et arrive dans un récipient 20.
En modifiant la vitesse de rotation du tarrbour4(12) & aTw#ur de la tension superficielle de la couche adhésive 2,10 par changement de la valeur et de la polarité(seni du courant électrique on peut régler dans une large plage la séparation de la phase solide de la boue de forage, en extrayant la phase solide superflue et en laissant les particules argileuses appartenant aux petites fractions, qui représentent le composantcolloîdal essentiel de la boue de forage argileuse.
Le procédé proposée est réalise de la manière suivante.
Aprèsl'amenée de la boue de forage 1 dans le récipent 21 ( figure 1), on met en marche la commande (non représentée) du tambour 4. Grâce au contact de la surface 3 du tambour 4 avec la boue de forage 1, il se forme sur cette surface une couche adhésive 2. On règle le nombre de tours du tambour 4 en fonction de la viscocité de la boue de forage 1 et du degré voulu d'épuration de cette boue. Suivant la valeur (l'épaisseur) de la couche adhésive 2 formée sur le tambour 4 on régle le jeu entre les tambours 4 et 6.
On porte la vitesse de rotation du tambour auxiliaire 6 à une valeur à laquelle les vitesses linéaires de la surface du tambour 6 et de la surface extérieure de la couche adhésive 2###nnent égales. On établit la polarité du courant électrique provenant de la source de courant continu 18 alimentant les tambours 4 et 6 en fonction de la composition minéralogique du schlamm contenu dans la boue de forage 1.
En variant régulièrement la valeur du courant éléctrique on obtient le dégré requis d'épuration de la boue de forage 1.
Ainsi, le procédé proposé de séparation centrifuge de la phase solide de la boue de forage 1 dans des champs électriques de polarité différente sur des surfaces curvilignes fermées tournante 3 et 5 permet de régler dans une large plage, la quantité de phase solide et la valeur des particules à séparer jusqu'à l'obtention d'un éclaicissement complet du liquide, ce qu'il est impossible d'obtenir avec emploi des procédés connus à l'heure actuelle.
Les données des études effectuées en vue de déterminer les paramètres optima du régime d'épuration de la boue de forage 1 par, élimination du schlamm de la couche adhésive 2 formée sur la surface 3 du tambour 4 peuvent servir d'exemple de mise en oeuvre du procédé proposé.
En tant que tambour principal 4, ont été essayés différents tambours de 100 à 500 mm de diamètre et une vitesse de rotation allant de 10 à 10000 tours par minute.
Le tambour auxiliaire 5 avait les mêmes paramètres que le principal.
il a été établi qu'à une vitesse de rotation du tambour principal 4 allant de 10 à 150-200 tr/mn, l'épaisseur de la couche adhésive 2 formée par une boue de forage 1 ayant une viscosité comprise entre 10 et 100 cPo a constitué 1,5 à 3 mm. La faible valeur de la couche adhésive est dde à l'écoulement du liquide de dessus la surface du tambour 4 aux faibles vitesses de rotation.
Une telle épaisseur de la couche adhésive 2 n'assure pas le rendement requis du tambour 4.
Dans la plage de vitesses de rotation comprise entre 200 et 500 tr/mn, l'épaisseur de la couche adhésive 2 sur la surface 3 du tambour 4, lorsque la viscosité de la boue de forage est de 10 à 100 cPo varie dans les limites de 3 à 8 ma. Les particules solides dont le diamètre est de 0,8 à 4 apm se séparent alors d'avec la surface de la couche adhésive 2. Mais toutes les particules dont le diamètre est inférieur à ceux mentionnés restent à l'intérieur de la couche adhésive 2.
Les études qui ont été faites ont permis de constater que la vitesse angulaire de la surface de la couche adhésive 2 contactant l'air est considérablement (de 10 à 30 fois) plus basse que la vitesse angulaire de la surface 3 du tambour 4. il en résulte qu'à une vitesse de rotation du tambour 4 comprise dans les limites de 1000 à 2000 tr/mn, qui sont optimales du point de vue d'un calcul théorique fait en supposant que la couche adhésive 2 est rigidement solidaire en rotation avec le tambour 4, il n'est pas possible de parvenir à l'épuration fine requise lorsqu'il est nécessaire d'éliminer les particules de phase solide ayant des dimensions minimales allant Jusqu'à 0,07 m.
Si la vitesse de la couche superficielle du liquide est portée au moyen du tambour 6 à une valeur égale à celle de la vitesse de rotation du tambour 4, le calcul théorique de la finesse d'épuration est tout à fait confirmé. Quand les tambours 4 et 6 étaient alimentés à partir de la source de courant continu 8 en tension d'un signal variable, la qualité de l'épuration devenait meilleure gracie à la réduction de la tension superficielle des couches adhésives.
Par ailleurs, la dimension minimale des particules de phase solide éliminées de la couche adhésive a constitué 20 . On a constaté aussi que lors de ltépuration des boues de forage il est nécessaire d'alimenter le tambour 4 en potentiel de mbme signe que celui de la charge des particules de schlamm. Lorsque le schlamm est constitué par des particules argileuses, chargées négativement, il faut alimenter le tambour 4 en potentiel négatif, ou bien si le schlamm est constitué, par exemple, par des particules de calcite chargées positivement, le potentiel appliqué est positif.
Au cours des études on a constaté que pour effectuer une épuration de qualité de boues de forage ayant une viscosité allant de 10 à 100 cPo (gusqu'à une dimension minimale des particules à éliminer égale à 20 p), il est nécessaire de faire tourner le tambour 1 à une vitesse de 1000 à 2000 tr/mn et de l'alimenter en tension de 10 à 20 V.
Ainsi, par exemple, afin de réaliser ltépuration d'une boue de forage ayant une faible teneur en schlamm ( de 30 à 40 de la phase solide), pour une dimension maximale des particules solides de 200 à 300 P le diamètre du tambour principal 4 est choisi égal à 420-500 mm, et sa vitesse de rotation est de 1800 à 2000 tr/mn. Le diamètre du tambour auxiliaire 6 doit être dans les limites de 140 à 160 mm et la vitesse, de 5000 à 6000 tours par minute. Dans ce cas, ce sont les particules solides d'une dimension de 12 à 16 p qui se séparent de la couche adhésive.
Pour l'épuration d'une boue de forage contenant une grande quantité de schlamm et dont la dimension des particules solides est supérieure à 1 mm, le diamètre du tambour principal doit être de 100 à 120 mm, et sa vitesse de rotation, de 100 à 1200 tr/mn. Dans ce cas, le diamètre du tambour auxiliaire est de 30 à 40 mm, et sa vitesse de rotation, de 3000-3600 tr/mn. A partir de la couche adhésive 2 se séparent les particules solides ayant des dimensions de 40 à 50 p.
L'efficacité économique du procédé proposé de séparation de la phase solide dans la boue de forage est déterminée par la réduction des dépenses gracie à l'élimina- tion du système d'épuration à plusieurs étages, à l'augmentation de la durée de service de la boue de forage et à l'accélération du forage dûe à l'amélioration de la qualité de l'épuration de la boue de forage.
Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre de la protection comme revendiquée.
Claims (7)
1. Procédé de séparation de la phase solide d'une boue de forage, caractérisé en ce qu'on forme une couche adhésive de boue de forage sur une surface curviligne fermée en plongeant partiellement cette dernière dans la boue de forage et en la mettant en rotation, après quoi une partie de cette couche est séparée et transférée sur une autre surface curviligne fermée tournante. , disposée de façon qu'elle soit en contact avec une partie de ladite couche adhésive, les vitesses linéaires de la couche adhésive et de ladite autre surface curviligne fermée tournante à l'endroit de leur contact étant choisies sensiblement égales.
2. Procédé suivant la revendication(1), caractérisé en ce que l'on sépare et transfère sur ladite surface curviligne fermée la partie de la couche adhésive qui est enri chie en grosses particules de phase solide.
3. Procédé suvant la revendication(@, caractérisé en ce que lton sépare et transfère sur ladite autre surface curviligne fermée la partie de la couche adhésive qui est appauvrie en grosses particules de phase solide.
4. Procédé suivant d'une des revendications(1, 2 et 3,) caractérisé en ce que durant le processus de séparation de la phase solide de la boue de forage on modifie la valeur de la tension superficielle de la couche adhésive.
5. Procédé suivant la revendication(4, caractérisé en ce que la tension superficielle de la couche adhésive est modifiée en faisant agir sur ladite couche un champ électrique de courant continu.
6. Procédé suivant l'une des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que la valeur de la tension superficielle est modifiée par changement du sens du courant éléctrique en fonction de la composition minéralogique de la phase solide de la boue de forage.
7. Procédé suivant la revendication 5, caractérisé en ce que la valeur de la tension superficielle de la couche adhésive est modifiée par changement de l'intensité du champ électrique en fonction de la composition en fraction de la phase solide de la boue de forage.
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| FR8017002A FR2487691A1 (fr) | 1980-07-31 | 1980-07-31 | Procede de separation de la phase solide d'une boue de forage |
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| FR2487691B1 FR2487691B1 (fr) | 1985-02-08 |
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- 1980-07-31 FR FR8017002A patent/FR2487691A1/fr active Granted
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2487691B1 (fr) | 1985-02-08 |
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