RU1819978C - Система очистки буровых растворов Цыганкова В.В. - Google Patents

Abstract

Использование: в горной промышленности , в частности в нефтедобывающей , при очистке буровых скважин дл  повышени  эффективности очистки и надежности работы при бурении скважин в интервале з.алегани  в зких глин. Сущность изобретени : система содержит основной желоб 1, св зывающий устье скважины с виброситом 2, последовательно установленные гидроциклоны 4 и приемные емкости 5 буровых насосов 6. Система имеет дополнительную емкость 7, выполненную в виде много- секционного переливного отстойника с секци ми 8, 9, 10. и 11, при этом уровень вибросита 2 расположен ниже уровн  последней секции отстойника, который св зан со скважиной дополнительным желобом 14. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Description

&

Ё

Изобретение относитс  к горной промышленности, а точнее к нефтега- золерерабатывающей, и может быть использовано при очистке буровых растворов от выбуренной породы при бурении скважин.

Известна система очистки буровых растворов, содержаща  основной желоб , св зывающий устье скважины с виброситом, последовательно установленные гидроциклоны и приемные емкости буровых насосов fjj.

Недостатком известной системы  вл етс  низка  эффективность и надежность работы ввиду низкого качества очистки бурового раствора при бурении глинистых отложений из-за закупорки |  чеек ситового полотна вибросита, так как часть раствора не успевает пройти сквозь сито. Во избежание потери

раствора его приходитс  пропускать, мину  сетки, через отверстие в приемной емкости вибросита в приемную емкость гидроциклонов. При этом большое содержание крупного шлама в растворе приводит к забиванию Песковых насадок гидроциклонов, что  вл етс  основной причиной отключени  батарей гидроциклонов от очистной системы.

Наибольша  производительность вибросита в том случае, когда шлам состоит из песка, наименьша , когда шлам представлен в зкими глинами. В зависимости от типа и дисперсного состава производительность вибросита измен етс .

Так, при бурении в глинистых отложени х эффективность очистки бурового раствора на виброситах снижаетс  из-за закупорки  чеек ситового полот00

ч о

VI 00

на, что приводит к уменьшению пропускной способности и. значительным потер м раствора.

Из практики бурени  нефт ных и га- зовых скважин на месторождени х Западной Сибири известно, что наиболее сложную проблему дл  очистки раствора от выбуренной породы представл ет верхний интервал геологического оаз- .р ез а скважин, представленный про- пластками в зких глин, переслаиваю- . щихс  с плотными песчанистыми и глинистыми породами. Наличие в шламе в зких глин приводит к посто нной закупорке  чеек ситовых полотен.

В данном случае рекомендуетс  способ предотвращени  закупорки  чеек изменением направлени  вращени  вала вибросита таким образом, чтобы движение частиц шлама по-сетке было против направлени  вращени  zj.

Однако он  вл етс  неэффективным. Основной причиной закупорки  чеек  вл етс  прилипание частиц в зких глин при их соударении о вибрирующую поверхность ситового полотна, а также при агломерировании шлама (эффекте комковани ) и его транспортировке. Снижение силы соударени  частиц шлама 6 вибрирующую поверхность сита за счет уменьшени  вибрации (амплитуды и частоты колебаний рамы) ведет к снижению фильтрационной и транспортирующей способности вибросита, т.е. к необходимости замены мелко чеистых сеток на крупно чеистые. Это нарушает нормальные „услови  работы гидроЦ циклонных установок и снижает эффективность очистки. Использование мощной струи воды, воздуха также не позвол ет предотвратить и устранить закупорку  чеек ситового полотна частицами в зких глин в процессе бурени  скважины.

Наиболее близкой по технической сущности к изобретению  вл етс  система очистки буровых растворов, со держаща  основной желоб, св зывающий уст ье скважины с виброситом, дополнительную емкость объемом не менее объема бурового раствора, вытесненного буровым инструментом при спуске на проектную глубину скважины, дополнительный желоб, имеющий узел регулировани  направлени  потока и св занный последним с основным желобом, шламовый насос, соедин ющий дополнительную емкость с виброситом, гидро0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

циклоны и приемные емкости буровых насосов ЈГ.

Недостатком данной системы  вл етс  то, что при перегрузке (переливании ) вибросита в случае закупорки  чеек ситового полотна частицами шлама в зких глин использование дополнительной изолированной емкости дл  отвода неочищенного бурового раствора и подача его шламовым насосом на вибросито неэффективны из-за возможности попадани  со шламом выбуренной породы частиц в зких глин и прилипани  их к поверхности вибрирующей сетки , а также разрушени  (размельчени ) твердой фазы при перекачке шламовым насосом. Это снижает эффективность очистки бурового раствора на первой ступени, т.е. на виброситах, и нарушает нормальные услови  надежной работы системы на последующих ступен х .

Целью изобретени   вл етс  повышение эффективности очистки и надежности работы при бурении скважин в интервале залегани  в зких глин.

Цель достигаетс  тем, что в системе очистки буровых растворов, содержащей основной желоб, св зывающий устье скважины с виброситом, дополнительную емкость, желоб с регул тором направлени  потока, шламовый насос , соедин ющий дополнительную емкость с виброситом, последовательно установленные гидроциклоны и приемные емкости буровых насосов, дополнительна  емкость выполнена в виде многосекционного отстойника, а уровень рабочей плоскости вибросита расположен несколько ниже уровн  слива раствора в последней секции отстойника и емкости секций отстойника соедин ютс  внизу через отверсти  с шиберными заслонками и сливным люком в боковой стенке отстойника.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что за вл емое техническое решение отличаетс  наличием нового элемента: Многосекционного переливного отстойника, обеспечивающего возможность прохождени  через него всего объема раствора при бурений скважины в интервале залегани  в зких глин. Таким образом, за вл емое техническое решение соответствует критерию изобретени  новизна. Пред-, лагаемое техническое решение предусматривает предупреждение закупорки

 чеек ситового полотна шлаком в зких глин за счет исключени  их подачи на вибросито путем предварительного осаждени  в дополнительной емкости, выполненной в виде многосекционного отстойника. При необходимости скопившийс  шлам глинистой породы может быть использован дл  приготовлени  суспензии путем механического перемешивани  и разбавлени  водой или сбрасываетс  в шламонакопитель дл  транспортировки и захоронени  в определенном месте.

При анализе патентной и научно- технической литературы не вы влены технические решени  систем очистки буровых растворов, обладающих за вл емой совокупностью признаков, вследствие чего предлагаемое техническое решение соответствует критерию существенные отличи .

На чертеже изображена схема очистки буровых растворов.

Система очистки буровых растворов состоит из основного желоба 1, св зывающего вибросито 2 с устьем скважины 3, последовательно установленных гидроциклрнов 4, приемной емкости $ буровых насосов 6. Между устьем сква ;жины 3 и виброситом 2 установлен переливной многосекционный отстойник 7 с последовательно расположёнными секци ми 8, 9, 10, 11, соедин ющимис  в придонной части через отверсти  с шиберными заслонками 12, и сливным люком 13 в боковой стенке дл  сброса шлама. Буровой раствор подаетс  по желобу И через узел регулировани  направлени  потока в виде поворотной двухходовой заслонки 15.

Объем многосекционного переливного отстойника 7 должен быть не менее объема бурового инструмента, опускаемого на проектную глубину скважины, при этом уровень рабочей плоскости вибросита 2 расположен несколько ниже уровн  слива раствора в последней секции 11 отстойника7, котора  св зана через шламовый насос 16 с виброситом 2.

Система очистки буровых растворов работает следующим образом.

В процессе б.урени  интервалов в зких глинистых отложений при по влении признаков прилипани  к поверхности сетки вибросита 2 комков в зких глин буровой раствор от усть  скважины 3 по основному желобу 1 и допол-

-

нительному желобу (двухходова  поворотна  заслонка 15 при этом перекрыта в сторону вибросита 2 и открыта в сторону многосекционного отстойни- | ка 7) подаетс  в первую секцию 8 отстойника 7. После заполнени  секции 8 буровой раствор последовательно переходит в секции 9, Ю, 11, где т же10 лый глинистый шлам оседает на дно этих секций.

Очищенный раствор из последней секции 11 попадает на вибросито 2, которое расположено ниже уровн  сек15 Ции 11 и далее на более тонкую очистку на гидроциклонах k.

После прохождени  интервала зале- гани  в зких глин неочищенный раствор от усть  скважины 3 направл етс  по

20 основному желобу 1 (двухходова  поворотна  заслонка 15 при этом перекрыта в сторону дополнительного желоба Ik и открыта в сторону вибросита 2) на очистку на вибросито 2 и более,

25 пройд  более тонкую очистку на гидро- циклонах 4, поступает в приемные емкости 5 буровых насосов 6. J

Скопившийс  шлам глинистой породы

используетс  дл  приготовлени  суспензии путем механического перемешивани  (секции отстойника снабжаютс  механическими или гидравлическими пе- ремёшивател ми) и разбавлением водой (на чертеже не показано), при этом

35 шиберные заслонки 12 открывают дл  сообщени  между собой секций. После этого глиниста  суспензи  из последней секции 11 отстойника шламовым насосом 16 подаетс  на очистку

40 от песка на вибросито 2 и гидроциклонный пескоотделитель b или сбрасываетс  через сливной люк 13 в шламонакопйтель дл  транспортировки и за- . хоронени  в определенном месте.

45 Использование предлагаемой системы очистки буровых растворов позвол ет повысить ее эффективность и надежность при бурении скважин в интервалах залегани  в зких глинистых отло50 жений, исключив закупорку  чеек ситового полотна с обеспечением прохождени  полного объема раствора через вибросито без необходимости отключени  работы системы из-за скоплени 

55 большого объема шлама и остановки процесса бурени .

Многосекционный отстойник может служить в качестве шламонакопител  глинистой породы дл  приготовлени 

зо

суспензии и использовани  ее в дальнейшем при бурении скважины, предварительно очищенной от песка на виброситах и гидроциклонном пескоочисти- теле.

Фор-мула изобретени 

Claims (1)

1. Система очистки буровых растворов , содержаща  основной желоб, св зывающий устье скважины с виброситом , дополнительную емкость, , не менее объема бурового раствора, вытесненного буровым инструментом при спуске на проектную глубину скважины , дополнительный желоб; имеющий узел регулировани  направлени  потока и св занный последним с основным желобом, шламовый насос, соедин ющий дополнительную емкость с виброситом,

0

5

0

гидроциклоны и приемные емкости буровых насосов, отличающа  - с   тем, что, с целью повышени  эффективности очистки и надежности работы при бурении в интервале залегани  в зких глин путем предотвращени  закупорки ситового полотна, дополнительна  емкость выполнена в виде многосекционного переливного отстойника, при этом уровень рабочей плоскости вибросита расположен несколько ниже уровн  слива раствора в последней секции отстойника.

1. Система по п. 1, отличающа с  тем, что емкости , секций отстойника соедин ютс  внизу через отверсти  с шиберными заслонками и сливным люком в боковой стенке отстойника.