RU2261147C2 - Method and device for separation of suspensions by classes of particles - Google Patents
Method and device for separation of suspensions by classes of particles Download PDFInfo
- Publication number
- RU2261147C2 RU2261147C2 RU2003119651/03A RU2003119651A RU2261147C2 RU 2261147 C2 RU2261147 C2 RU 2261147C2 RU 2003119651/03 A RU2003119651/03 A RU 2003119651/03A RU 2003119651 A RU2003119651 A RU 2003119651A RU 2261147 C2 RU2261147 C2 RU 2261147C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- suspension
- sieve
- precipitation
- plates
- suspensions
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Область техникиTechnical field
Изобретение относится к области регенерации буровых растворов и может быть использовано при обогащении полезных ископаемых, разделении различного рода суспензий и эмульсий.The invention relates to the field of drilling fluid regeneration and can be used in mineral processing, separation of various kinds of suspensions and emulsions.
Уровень техникиState of the art
Известен способ классификации волокнистых материалов в жидкой среде [1], включающий подачу исходного потока суспензии в зону разделения его на крупную и мелкую фракции при движении вдоль одной поверхности вертикальной перфорированной перегородки под действием низкочастотных колебаний, направленных перпендикулярно к ее поверхности и вывод полученных фракций в противоположные стороны.There is a method of classifying fibrous materials in a liquid medium [1], which includes feeding the initial suspension stream into a zone of its separation into coarse and fine fractions when moving along one surface of a vertical perforated septum under the action of low-frequency vibrations directed perpendicular to its surface and outputting the obtained fractions in opposite side.
Указанный способ принят нами за аналог.The specified method is accepted by us as an analog.
К его общим недостаткам относятся следующие:Its common disadvantages include the following:
1) разделение суспензий на фракции осуществляют в вертикальном нисходящим потоке, невыгодном для разделения глино-шламовых суспензий,1) the separation of the suspensions into fractions is carried out in a vertical downward flow, disadvantageous for the separation of clay-slurry suspensions,
2) по технологическим причинам данный способ не годится для очистки буровых растворов, обладающих внутренней тиксотропной структурой.2) for technological reasons, this method is not suitable for cleaning drilling fluids with an internal thixotropic structure.
Известно устройство для очистки буровых растворов (вертикальный шламовый отстойник) [2]. Он представляет собой емкость, содержащую внутри перегородки (перекрывающие друг друга пластины) и коническое днище с задвижкой для выпуска шламового осадка. Буровой раствор (глинистая суспензия) подается насосом через входной патрубок в нижнюю часть емкости и выходит через верхнюю часть емкости. Это устройство является наиболее близким аналогом к заявляемому.A device for cleaning drilling fluids (vertical slurry sump) [2]. It is a container containing inside the partition (overlapping plates) and a conical bottom with a valve for the release of sludge. Drilling fluid (clay suspension) is pumped through the inlet to the lower part of the tank and exits through the upper part of the tank. This device is the closest analogue to the claimed.
Недостатки известного устройства:The disadvantages of the known device:
1) буровой раствор из-за тиксотропии движется вверх струей и поэтому полностью не освобождается от шлама;1) due to thixotropy, the drilling fluid moves upstream and therefore is not completely freed from sludge;
2) для обеспечения движения бурового раствора требуется остаточно мощный насос;2) to ensure the movement of the drilling fluid requires a residually powerful pump;
3) при выгрузке шлама из конической части емкости теряется часть раствора, т.к. осадок слабо уплотняется.3) when unloading sludge from the conical part of the tank, part of the solution is lost, because the precipitate is slightly condensed.
Известен способ разделения суспензий по классам частиц, включающий подачу суспензии под перепадом давления в устройство для разделения суспензий методом ситовой классификации на фильтровальной поверхности в затопленных условиях с колебанием суспензии, вывод фильтрата, осаждение и вывод осадка твердой фазы [3]. Отличается тем, что подачу суспензии осуществляют движущимся сверху вниз потоком, разделение суспензии производят на двух фильтровальных поверхностях, при этом возбуждение низкочастотных колебаний производят синфазно с двух сторон, перпендикулярно периферийным слоям потока суспензии, а после разделения суспензии на фильтровальных поверхностях пески подвергают перечистки в расширяющейся камере гравитационного осаждения.A known method of separating suspensions into classes of particles, including feeding the suspension under a differential pressure into a device for separating suspensions by a screen classification method on a filter surface in flooded conditions with suspension fluctuations, filtrate withdrawal, precipitation and precipitation of a solid phase [3]. It differs in that the suspension is supplied by a flow moving from top to bottom, the suspension is separated on two filter surfaces, while low-frequency oscillations are excited in-phase from two sides, perpendicular to the peripheral layers of the suspension flow, and after separation of the suspension on the filter surfaces, the sands are subjected to scrubbing in an expanding chamber gravitational deposition.
Данный способ, как наиболее близкий к заявленному, принят нами за прототип.This method, as the closest to the claimed, adopted by us as a prototype.
К недостаткам прототипа можно отнести следующее:The disadvantages of the prototype include the following:
1) разделение суспензии по классам частиц на фильтрованных поверхностях производятся в вертикальном нисходящем потоке, который не благоприятствует разделению глино-шламовых суспензий;1) the separation of the suspension into classes of particles on filtered surfaces is carried out in a vertical downward flow, which does not favor the separation of clay-slurry suspensions;
2) для привода поршней, совершающих синфазные возвратно-поступательные движения, требуется достаточно сложный механизм;2) for the drive of pistons performing in-phase reciprocating movements, a rather complicated mechanism is required;
3) при большой производительности потока суспензии, часть ее не успевает фильтроваться на ситах;3) with a large flow rate of the suspension, part of it does not have time to filter on sieves;
4) осадительные пластины, расположенные в емкости на выходе потока суспензии, не выполняют свою роль.4) precipitation plates located in the tank at the outlet of the suspension flow do not fulfill their role.
Известно устройство для разделения суспензий по классам частиц, содержащее закрытую емкость с набором осадительных пластин, сито, патрубок подачи суспензии внутрь емкости, источник колебаний суспензии, шнек с приводом для вывода осадка, патрубок вывода фильтрата [3], которое является наиболее близким к предложенному изобретению по совокупности признаков и назначению, и принято в прототипа.A device for separating suspensions according to particle classes, comprising a closed container with a set of precipitation plates, a sieve, a suspension supply pipe inside the container, a suspension oscillation source, a screw with a drive for removing sediment, a filtrate outlet pipe [3], which is closest to the proposed invention on the basis of the characteristics and purpose, and adopted in the prototype.
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
Задачей изобретения является повышение эффективности разделения суспензий, в частности глино-шламовых суспензий, используемых в качестве буровых растворов.The objective of the invention is to increase the efficiency of separation of suspensions, in particular clay-slurry suspensions used as drilling fluids.
Техническим результатом является упрощение, удешевление и снижение энергозатрат процесса очистки буровых растворов от выбуренной породы.The technical result is to simplify, reduce the cost and reduce the energy consumption of the process of cleaning drilling fluids from drill cuttings.
Технический результат достигается тем, что в способе, включающем подачу суспензии под перепадом давления в устройство для разделения суспензий методом ситовой классификации на фильтровальной поверхности в затопленных условиях с колебанием суспензии, вывод фильтрата, осаждение и вывод осадка твердой фазы, согласно изобретению, суспензию сначала пропускают в виде горизонтального потока через лабиринт пластин различного размера, расставленных перпендикулярно направлению потока, которые вынуждают колебаться, а затем направляют на ситовую классификацию, осуществляемую в импульсно-волновом режиме прокачки суспензии через сито за счет отраженных волн. Отделение осадка от сита осуществляют за счет прямых волн от источника колебаний суспензии. Амплитуду, частоту и виброускорение источника колебаний суспензии регулируют в зависимости от просветности сита и производительности прокачки суспензии.The technical result is achieved by the fact that in a method comprising supplying a suspension under a differential pressure to a device for separating suspensions by a screen classification method on a filter surface in flooded conditions with a fluctuation of the suspension, the filtrate is withdrawn, the precipitate and the solid precipitate are withdrawn, according to the invention, the suspension is first passed into horizontal flow through a maze of plates of various sizes, arranged perpendicular to the direction of flow, which force to oscillate, and then sent to a sieve The first classification is carried out in the pulse-wave mode of pumping a suspension through a sieve due to reflected waves. The precipitate is separated from the sieve by direct waves from the source of oscillation of the suspension. The amplitude, frequency and vibration acceleration of the source of oscillation of the suspension is regulated depending on the transparency of the sieve and the performance of pumping the suspension.
Технический результат достигается тем, что в устройстве для разделения суспензий по классам частиц, содержащем закрытую емкость с набором осадительных пластин, сито, патрубок подачи суспензии внутрь емкости, источник колебаний суспензии, шнек с приводом для вывода осадка; патрубок вывода фильтрата, отличающееся тем, что снабжено патрубком вывода газа, при этом осадительные пластины двумя ребрами жестко и герметично скреплены с корпусом и крышкой емкости, и сочленены между собой с противоположных сторон в виде гребенок, образуя в плане лабиринт для протока суспензии, и выполнены разных размеров - минимальный на входе и максимальный на выходе суспензии, причем пластина максимального размера служит, как отражательный экран, сито помещено в перфорированную жесткую кассету, а источник колебаний контактирует со стенкой емкости, выполненной гибкой.The technical result is achieved in that in a device for separating suspensions into classes of particles, containing a closed container with a set of precipitation plates, a sieve, a pipe for supplying the suspension inside the container, a source of oscillation of the suspension, a screw with a drive for outputting sediment; a filtrate outlet pipe, characterized in that it is equipped with a gas outlet pipe, while the precipitation plates with two ribs are rigidly and hermetically fastened to the body and the tank lid, and are interconnected from opposite sides in the form of combs, forming a labyrinth for the suspension flow, and made different sizes - the minimum at the entrance and the maximum at the exit of the suspension, and the plate of maximum size serves as a reflective screen, the sieve is placed in a perforated rigid cassette, and the vibration source is in contact with about the wall of the tank, made flexible.
Виброосадительная емкость имеет подвижность в направлении передачи колебаний на нее.Vibro-settling capacity has mobility in the direction of transmission of vibrations to it.
Стенки емкости выполнены жесткими кроме одной торцевой, через которую осуществляется передача колебаний суспензии внутрь емкости. Устройство снабжено дополнительными ситами, заключенными в перфорированные жесткие кассеты и установленными между гибкой стенкой емкости и отражательным экраном. Нижняя часть емкости имеет сужающееся днище, оборудованное внизу рассекателем осадка и шнеком для выгрузки осадка твердой фазы.The walls of the tank are made rigid except for one end wall, through which the suspension vibrations are transmitted inside the tank. The device is equipped with additional screens enclosed in perforated rigid cassettes and installed between the flexible wall of the tank and the reflective screen. The lower part of the tank has a tapering bottom, equipped at the bottom with a sediment divider and a screw for unloading the sediment of a solid phase.
Совокупность признаков, характеризующая изобретение, включает все существенные признаки, каждый из которых необходим, а все вместе достаточны для достижения технического результата.The set of features that characterize the invention includes all the essential features, each of which is necessary, and all together are sufficient to achieve a technical result.
Вариант выполнения изобретенияAn embodiment of the invention
Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен общий вид устройства сбоку в разрезе, на фиг.2 показан вид сверху со снятой крышкой, на фиг.3 - вид с торца в разрезе по в-в, на фиг.4 показан волновой перепад давлений на сите.The invention is illustrated by drawings, in which Fig. 1 shows a General view of the device from the side in section, in Fig. 2 shows a top view with the cover removed, in Fig. 3 - an end view in section in a cc, in Fig. 4 shows the wave difference pressure on the sieve.
Способ осуществляется в устройстве, включающем емкость (1) с крышкой (2), которая герметично соединяется с корпусом емкости. Емкость (1) выполнена в виде прочной и жесткой конструкции параллелепипеда с одной гибкой торцевой стенкой (3), соединяется внизу с коническим днищем (4), в котором расположен конический рассекатель осадка (5), на концах жестко соединенный с торцевыми стенками днища (4). Днище (4) соединяется с трубой (6), внутри которой расположен шнек (7) для выгрузки осадка твердой фазы с одной стороны, оборудованной приводом (8), с другой стороны - запорной шиберной задвижкой (9). В торце емкости (1) с гибкой стенкой (3) контактирует излучатель колебаний (10) последний может иметь привод, совмещенный с приводом шнека (7).The method is carried out in a device including a container (1) with a cover (2), which is hermetically connected to the container body. Capacity (1) is made in the form of a strong and rigid parallelepiped construction with one flexible end wall (3), connected to the bottom with a conical bottom (4), in which there is a conical draft divider (5), rigidly connected to the end walls of the bottom (4) at the ends ) The bottom (4) is connected to the pipe (6), inside which there is a screw (7) for unloading the solid phase sediment on one side equipped with a drive (8), and on the other hand, with a shut-off slide gate valve (9). At the end of the tank (1) with a flexible wall (3) the oscillation emitter (10) is in contact, the latter can have a drive combined with a screw drive (7).
Внутри емкости (1) расположены: одно или несколько сит (11), заключенных в жесткие перфорированные кассеты (12) и набор осадительных пластин (13). Осадительные пластины (13) имеют ступенчато уменьшающуюся высоту: минимальную на входе суспензии и максимальную на выходе. Осадительная пластина максимального размера (14) служит как отражательная. Осадительные пластины (13) жестко и герметично двумя ребрами соединены со стенками емкости (1) и крышкой (2) и сочленяются в плане между собой в виде гребенок, образуя лабиринт для протока суспензии, как показано на фиг.2. Подача глино-шламовой суспензии в емкость (1) осуществляется самотеком через патрубок (15) под действием перепада высот между устьем скважины и уровнем емкости (1), который составляет минимум 2 м. Выход фильтрата происходит через сливной патрубок (16), расположенный на одном уровне с входным отверстием.Inside the container (1) are located: one or more screens (11) enclosed in rigid perforated cassettes (12) and a set of precipitation plates (13). Precipitation plates (13) have a stepwise decreasing height: minimum at the inlet of the suspension and maximum at the outlet. The precipitation plate of maximum size (14) serves as a reflective plate. The deposition plates (13) are rigidly and hermetically connected by two ribs to the walls of the container (1) and the lid (2) and are joined together in plan view in the form of combs, forming a labyrinth for the suspension flow, as shown in Fig. 2. The clay-slurry suspension is fed into the tank (1) by gravity through the pipe (15) under the influence of the height difference between the wellhead and the tank level (1), which is at least 2 m. The filtrate is released through the drain pipe (16) located on one level with inlet.
В крышке (2) имеется патрубок (17) для выхода газа, поднятый на высоту устья скважины.In the cover (2) there is a pipe (17) for the gas outlet, raised to the height of the wellhead.
Пример практической реализации предлагаемого способаAn example of the practical implementation of the proposed method
Буровой раствор (глино-шламовая суспензия) подается в виброосадительную емкость самотеком через наливной патрубок (15) и вытекает после очистки и классификации через сливной патрубок (16). Течение суспензии регламентировано системой осадительных пластин и происходит змейкой в лабиринтном канале. Расстояние между осадительными пластинами составляет примерно 0,1 м, чтобы заставить суспензию растекаться по площади пластин.Drilling fluid (clay-slurry suspension) is fed into the vibratory sedimentation tank by gravity through the filler pipe (15) and flows after cleaning and classification through the filler pipe (16). The suspension flow is regulated by a system of precipitation plates and occurs as a snake in the labyrinth channel. The distance between the settling plates is approximately 0.1 m to cause the suspension to spread over the area of the plates.
Колебания от виброисточника направлены перпендикулярно положению осадительных пластин и передаются через корпус емкости. Это заставляет осадительные пластины колебаться. При совпадении частоты вынужденных колебаний и собственной частоты колебаний одной из осадительных пластин, последняя будет входить в резонансный режим и таким образом усиливать механические колебания других пластин.The vibrations from the vibration source are directed perpendicular to the position of the precipitation plates and are transmitted through the container body. This causes the precipitation plates to oscillate. If the frequency of the forced oscillations and the natural frequency of the oscillations of one of the precipitation plates coincide, the latter will enter the resonant mode and thus enhance the mechanical vibrations of the other plates.
Проходя между вибрирующими осадительными пластинами, глинистая суспензия будет разжижаться и освобождаться от песка, а также дегазироваться.Passing between the vibrating settling plates, the clay suspension will liquefy and be freed from sand, as well as degassed.
После выхода потока из-за последней осадительной пластины (она же является отражательной) суспензия тангенциально поступает на фильтрующий экран (сито, заключенное в жесткую перфорированную кассету). Процесс фильтрования здесь происходит под действием волновых импульсов давления, создаваемых виброисточником (10) через гибкую стенку осадительной емкости (1). Волна давления проходит через сито (11) и отражается от плоскости отражательной пластины (14). Отраженная волна давления осуществляет прокачку суспензии сквозь сито, оставляя не проходящие частицы твердой фазы в виде осадка на сите, а следующая за ней прямая волна отделяет осадок от сита. В результате перед ситом образуется завеса из частиц шлама, которая по мере накопления последних, опускается вниз в накопительную часть осадительной емкости и оттуда вмести с песками удаляется шнеком (7) в виде сгущенной и обезвоженной массы.After the flow leaves due to the last settling plate (it is also reflective), the suspension tangentially enters the filter screen (a sieve enclosed in a rigid perforated cassette). The filtering process here occurs under the influence of pressure wave pulses created by a vibration source (10) through a flexible wall of a precipitation tank (1). The pressure wave passes through a sieve (11) and is reflected from the plane of the reflective plate (14). The reflected pressure wave carries out the pumping of the suspension through the sieve, leaving non-passing particles of the solid phase in the form of a precipitate on the sieve, and the next direct wave separates the sediment from the sieve. As a result, a curtain of sludge particles is formed in front of the sieve, which, as the latter accumulates, falls down into the storage part of the sedimentation tank and from there together with the sands is removed by the screw (7) in the form of a condensed and dehydrated mass.
Волновая картина в фильтровальном отсеке формируется в соответствии с его размерами и частотой вынужденных колебаний гибкой стенки осадительной емкости.The wave pattern in the filter compartment is formed in accordance with its size and the frequency of the forced vibrations of the flexible wall of the sedimentation tank.
Волновой перепад давлений на сите показан на фиг.4.The wave differential pressure on the sieve is shown in Fig.4.
В зависимости от того какую просветность (размер ячеек) имеет сито нужно формировать перепад давления в отраженной волне, чтобы обеспечить необходимую скорость фильтрации суспензии. Последняя должна соответствовать или быть выше, чем производительность насосов, работающих на скважину. В свою очередь перепад давления в волне зависит от ее амплитуды, которая определяется показателями виброускорения источника колебаний и коэффициента отражения волны, а также условиями совмещения фаз прямых и отраженных волн. Эти условия обеспечивают образование стоячих волн, характерной особенностью которых является удвоение амплитуды волны, а стало быть учетверения перепада давлений на сите.Depending on what transparency (mesh size) the sieve has, it is necessary to form a pressure drop in the reflected wave in order to provide the necessary suspension filtration rate. The latter should correspond to or be higher than the performance of pumps operating on the well. In turn, the pressure drop in the wave depends on its amplitude, which is determined by the vibration acceleration of the source of oscillation and the reflection coefficient of the wave, as well as the conditions for combining the phases of direct and reflected waves. These conditions ensure the formation of standing waves, a characteristic feature of which is the doubling of the wave amplitude, and therefore the quadrupling of the pressure drop across the sieve.
В расчетах волнового поля источника колебаний суспензии кроме всего прочего следует учитывать собственную частоту колебаний фильтровального отсека и его частей для возможности использования или исключения резонансного режима.In calculations of the wave field of the suspension oscillation source, among other things, one should take into account the natural frequency of the filter compartment and its parts to allow the use or exclusion of the resonance mode.
Подвижность всего аппарата в направлении передачи колебаний достигается тем, что он опирается на колеса, которые в свою очередь опираются на рельсы.The mobility of the entire apparatus in the direction of transmission of vibrations is achieved by the fact that it is supported by wheels, which in turn are supported by rails.
Движение аппарата с периодичностью собственных колебаний усиливает общую динамику и расширяет спектр вынужденных колебаний системы осадительных пластин, а также способствует выталкиванию осадка из аппарата.The movement of the apparatus with the frequency of natural vibrations enhances the overall dynamics and expands the spectrum of forced vibrations of the system of precipitation plates, and also contributes to the expulsion of sediment from the apparatus.
Преимущество горизонтального потока суспензии против вертикального для осаждения песков.The advantage of a horizontal slurry flow versus a vertical flow for sand deposition.
Для гравитационной высадки песков из глинистых суспензий (которые относятся к наиболее употребляемым видам буровых растворов), требуется определенное время для осаждения частиц из потока, отсутствие перемешивания потока и разжижение текущего раствора, чтобы полностью исключить структурообразование глинистой фазы и получить растекание потока в виде плоской струи.Gravitational planting of sands from clay suspensions (which are the most commonly used types of drilling fluids) requires a certain time for sedimentation of particles from the stream, the absence of mixing of the stream and dilution of the current solution in order to completely exclude the formation of the clay phase and get the stream spreading in the form of a flat stream.
Эти условия наиболее полно удовлетворяются в аппаратах с горизонтальным потоком суспензии, несущей выбуренную породу в виде песков различных фракций.These conditions are most fully satisfied in apparatuses with a horizontal flow of a suspension carrying cuttings in the form of sands of various fractions.
В камере осаждения происходит высадка песков. Буровой раствор, проходя зигзагом в лабиринте вибрирующих пластин, освобождается от песка, т.е. частиц крупного размера до 0,1 мм. Вибрации, передаваемые на пластины, резко снижают структурную вязкость суспензии и тем самым ускоряют осаждение песков. Лабиринт, создаваемый пластинами удлиняет путь движения суспензии и за счет этого создает запас времени для осаждения песков.In the deposition chamber, sand is disembarked. Drilling fluid, zigzagging through the labyrinth of the vibrating plates, is freed from sand, i.e. large particles up to 0.1 mm. Vibrations transmitted to the plates sharply reduce the structural viscosity of the suspension and thereby accelerate the deposition of sand. The labyrinth created by the plates lengthens the path of movement of the suspension and thereby creates a reserve of time for the deposition of sand.
Набор осадительных пластин различных размеров позволяет получить широкий резонансный спектр: на определенной частоте возбуждаемых колебаний одна из пластин будет вступать в резонансный режим и тем самым усиливать эффект осаждения песков.A set of precipitation plates of various sizes allows one to obtain a wide resonance spectrum: at a certain frequency of excited vibrations, one of the plates will enter the resonance mode and thereby enhance the effect of sand deposition.
В затопленных условиях фильтрация суспензии через сито идет за счет двух силовых факторов: стационарного перепада давления на сите и волнового перепада давлений. Стационарный перепад давления (в нашем случае он составляет 0,2 атм) определяет направление потока суспензии в аппарате и некоторую скорость фильтрации через сито, затухающую по мере отложения осадка на сите. Волновой перепад давления на сите может достигать больших величин, если правильно организована волновая картина в заданном объеме от излучателя волн до отражающей пластины, между которыми расположено сито.In flooded conditions, the suspension is filtered through a sieve due to two force factors: stationary pressure drop across the sieve and wave pressure drop. The stationary pressure drop (in our case it is 0.2 atm) determines the direction of the suspension flow in the apparatus and a certain filtration rate through the sieve, which decays as the precipitate settles on the sieve. The wave pressure drop across the sieve can reach large values if the wave pattern in the given volume is correctly organized from the wave emitter to the reflecting plate, between which the sieve is located.
Волновое движение суспензии, инициируемое излучателем через гибкую стенку емкости аппарата обеспечивает не только высокое значение перепада давлений отраженных волн на сите, но и не дает образоваться осадку на сите за счет прямых волн, отбрасывающих частицы твердой фазы, которые не проходят через сито.The wave motion of the suspension, initiated by the emitter through the flexible wall of the apparatus’s capacity, provides not only a high pressure drop of the reflected waves on the sieve, but also prevents sludge from forming on the sieve due to direct waves, which reject solid particles that do not pass through the sieve.
Для селективного выделения утяжелителей из буровых растворов по предлагаемой технологии виброаппарат должен быть оснащен системой нескольких сит и конструктивно решен вопрос вывода осадка утяжелителя отдельно от шлама.For the selective separation of weighting agents from drilling fluids according to the proposed technology, the vibrating device must be equipped with a system of several screens and the question of removing the weighting agent sludge separately from the sludge should be structurally solved.
Для отделения эмульсии углеводородов сита должны быть покрыты слоем гидрофобного материала и конструктивно решен вопрос вывода углеводородной фазы.To separate the hydrocarbon emulsion, the sieves must be coated with a layer of hydrophobic material and the question of the removal of the hydrocarbon phase is structurally resolved.
Промышленная полезностьIndustrial utility
В настоящее время для очистки и регенерации буровых растворов (глинистых суспензий) применяются сложные многоступенчатые системы оборудования, включающие: линейные вибросита, гидроциклонные пескоотделители, гидроциклонные илоотделители и центрифуги, оснащенные центробежными и винтовыми насосами для подачи суспензии, а также погружные перемешиватели, дегазаторы и другие вспомогательные механизмы. Эти системы задалживают большую энергомощность для привода всех механизмов в действие, нуждаются в согласованной работе всех элементов системы, требуют соответствующего обслуживающего персонала и имеют высокую продажную стоимость.Currently, complex multi-stage equipment systems are used for cleaning and regenerating drilling fluids (clay slurries), including linear vibrating screens, hydrocyclone sand separators, hydrocyclone desilters and centrifuges equipped with centrifugal and screw pumps for feeding the suspension, as well as submersible mixers, degassers and other auxiliary mechanisms. These systems lend a lot of power to drive all the mechanisms into action, they need the coordinated work of all the elements of the system, they require appropriate maintenance personnel and have a high selling price.
Поиски альтернативных технических решений, одним из которых является предлагаемое изобретение, открывают возможность использовать волновую динамику самого рабочего тела (бурового раствора) для фильтрации его через тонкие сита, а также осаждения инородной твердой фазы за счет вибровоздействия на тиксотропную глинистую суспензию.The search for alternative technical solutions, one of which is the proposed invention, makes it possible to use the wave dynamics of the working fluid itself (drilling fluid) to filter it through thin sieves, as well as to precipitate a foreign solid phase due to vibration exposure to a thixotropic clay suspension.
Опыт показал, что кассетированные сита в затопленных условиях имеют стойкость более 1000 часов, тогда как вибрирующие сита (вибросита) выдерживают не более 100 часов до порыва.Experience has shown that cassette sieves in flooded conditions have a resistance of more than 1000 hours, while vibrating sieves (vibrating screens) can withstand no more than 100 hours before a rush.
При выводе твердой фазы суспензии через гидроциклонные аппараты теряется до 10% жидкой фазы, содержащей химреагенты, что вредит экологической обстановке на бурящихся скважинах.When the solid phase of the suspension is removed through hydrocyclone devices, up to 10% of the liquid phase containing chemicals is lost, which harms the ecological situation in the wells being drilled.
Предлагаемый виброосадительный модуль исключает указанные выше негативы.The proposed vibration control module eliminates the above negatives.
Источники информацииSources of information
1. Авторское свидетельство СССР № 1417928 А1, кл. В 035/02, 1986.1. USSR copyright certificate No. 1417928 A1, cl. B 035/02, 1986.
2. Иванников В.И. «Опыт применения отечественной системы тонкой очистки бурового раствора при бурении Кольской сверхглубокой скважины.», НТЖ «Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море», М., ВНИИОЭНГ, № 4, 2003, с.14-18.2. Ivannikov V.I. “The experience of using the domestic system of fine cleaning of drilling mud during drilling of the Kola superdeep well.”, NTZ “Construction of oil and gas wells on land and at sea”, Moscow, VNIIOENG, No. 4, 2003, p.14-18.
3. Патент РФ 2114698, кл. В 03 В 5/14, опубликованный 10.07.1998.3. RF patent 2114698, cl. B 03 B 5/14, published July 10, 1998.
Claims (8)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003119651/03A RU2261147C2 (en) | 2003-07-03 | 2003-07-03 | Method and device for separation of suspensions by classes of particles |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003119651/03A RU2261147C2 (en) | 2003-07-03 | 2003-07-03 | Method and device for separation of suspensions by classes of particles |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2003119651A RU2003119651A (en) | 2004-12-27 |
RU2261147C2 true RU2261147C2 (en) | 2005-09-27 |
Family
ID=35850199
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003119651/03A RU2261147C2 (en) | 2003-07-03 | 2003-07-03 | Method and device for separation of suspensions by classes of particles |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2261147C2 (en) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102914481A (en) * | 2012-03-05 | 2013-02-06 | 韩文峰 | Sand content and solid content meter for petroleum drilling real-time monitoring |
RU2482900C2 (en) * | 2007-10-18 | 2013-05-27 | Ифп | Separator of fine solid substance distributed in suspension state in viscous fluid |
WO2015175428A1 (en) * | 2014-05-12 | 2015-11-19 | Intracep, Llc | Permeable reactive weir |
RU2634153C1 (en) * | 2016-10-04 | 2017-10-24 | Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Горного Дела Дальневосточного Отделения Российской Академии Наук (Игд Дво Ран) | Method of cavitation-hydrodynamic microdisintegration of hydraulic mixture mineral component |
RU2646270C1 (en) * | 2017-04-12 | 2018-03-02 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт горного дела Дальневосточного отделения Российской академии наук | Method of initiation of the cavitation-hydrodynamic microdisintegration of the mineral composition of hydrosum |
CN108929766A (en) * | 2018-07-30 | 2018-12-04 | 上海华巅流体分离科技有限公司 | A kind of emulsion regeneration method |
CN115636489A (en) * | 2022-11-18 | 2023-01-24 | 湖南富海环保科技有限公司 | Precipitation device for rapidly treating urban domestic water |
-
2003
- 2003-07-03 RU RU2003119651/03A patent/RU2261147C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2482900C2 (en) * | 2007-10-18 | 2013-05-27 | Ифп | Separator of fine solid substance distributed in suspension state in viscous fluid |
CN102914481A (en) * | 2012-03-05 | 2013-02-06 | 韩文峰 | Sand content and solid content meter for petroleum drilling real-time monitoring |
WO2015175428A1 (en) * | 2014-05-12 | 2015-11-19 | Intracep, Llc | Permeable reactive weir |
RU2634153C1 (en) * | 2016-10-04 | 2017-10-24 | Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Горного Дела Дальневосточного Отделения Российской Академии Наук (Игд Дво Ран) | Method of cavitation-hydrodynamic microdisintegration of hydraulic mixture mineral component |
RU2646270C1 (en) * | 2017-04-12 | 2018-03-02 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт горного дела Дальневосточного отделения Российской академии наук | Method of initiation of the cavitation-hydrodynamic microdisintegration of the mineral composition of hydrosum |
CN108929766A (en) * | 2018-07-30 | 2018-12-04 | 上海华巅流体分离科技有限公司 | A kind of emulsion regeneration method |
CN108929766B (en) * | 2018-07-30 | 2021-06-04 | 上海华巅流体分离科技有限公司 | Emulsion regeneration method |
CN115636489A (en) * | 2022-11-18 | 2023-01-24 | 湖南富海环保科技有限公司 | Precipitation device for rapidly treating urban domestic water |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11591866B2 (en) | Shaker and degasser combination | |
RU2670813C9 (en) | Method for separating suspension (options) and system for implementing the method | |
US8869986B2 (en) | Screening methods and apparatus | |
US4696353A (en) | Drilling mud cleaning system | |
US8118172B2 (en) | Shale shakers with cartridge screen assemblies | |
US20130213903A1 (en) | Screening methods and apparatus | |
US20070108106A1 (en) | Shakers with primary and auxiliary vibrators | |
CN101505881A (en) | Apparatus and method for separating solids from solids laden drilling mud | |
CN101309734A (en) | Apparatus and method for separating solids from a solids laden fluid | |
RU2261147C2 (en) | Method and device for separation of suspensions by classes of particles | |
RU142084U1 (en) | DEVICE FOR TREATMENT OF WASTE DRILLING MILL AND Sludge | |
WO2010068110A2 (en) | Device for separating particles from a well fluid | |
CN101309735A (en) | Apparatus and method for separating solids from a solids laden fluid | |
RU2640857C2 (en) | Method of separating solid phase from fluid medium (versions) and system for method implementation | |
JP2939426B2 (en) | Oil-water separation equipment | |
WO2020209822A1 (en) | Method for removing mechanical impurities from a liquid and device for carrying out same | |
RU2765448C1 (en) | Multi-tier vacuum sieve-conveyor unit for cleaning drilling mud from cuttings | |
RU2134767C1 (en) | Device for cleaning of drilling fluid | |
RU2027472C1 (en) | Drilling mud cleaning device | |
RU2009308C1 (en) | Device for screening of drilling muds | |
JPH04238994A (en) | Earth sieving device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20060704 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20081120 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090704 |