RU2588591C1 - Device for controlling relative viscosity of flushing fluid circulation system of drill hole - Google Patents
Device for controlling relative viscosity of flushing fluid circulation system of drill hole Download PDFInfo
- Publication number
- RU2588591C1 RU2588591C1 RU2015117325/03A RU2015117325A RU2588591C1 RU 2588591 C1 RU2588591 C1 RU 2588591C1 RU 2015117325/03 A RU2015117325/03 A RU 2015117325/03A RU 2015117325 A RU2015117325 A RU 2015117325A RU 2588591 C1 RU2588591 C1 RU 2588591C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- circulation system
- storage tank
- outlet
- jet device
- fluid
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Ink Jet (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, а именно к наземным комплексам контроля параметров промывочной жидкости.The invention relates to the drilling of oil and gas wells, namely to ground-based complexes for monitoring the parameters of the washing fluid.
Известны устройства для контроля вязкости жидкостей (вискозиметры), предназначенные для проведения измерений в условиях специализированных лабораторий (Физический энциклопедический словарь: В 5-ти т. / Науч. совет. изд. «Сов. энциклопедия». - М.: «Сов. энциклопедия», 1966. - Т. 1, с. 276-278). Такие вискозиметры отличаются высокой сложностью конструкций и большими затратами времени на проведение измерений. По этой причине нашедшие применение в буровой практике ротационные вискозиметры, например, типа ВСМ-3 используются в основном при разработке рецептуры промывочных жидкостей.Known devices for controlling the viscosity of liquids (viscometers) designed for measurements in specialized laboratories (Physical Encyclopedic Dictionary: 5 Vol. / Scientific Council. Ed. "Sov. Encyclopedia". - M.: Sov. Encyclopedia ", 1966. - T. 1, p. 276-278). Such viscometers are notable for their high complexity and time-consuming measurements. For this reason, rotational viscometers, such as the BCM-3 type, which have found application in drilling practice, are mainly used in the development of washing fluid formulations.
Для вискозиметрии промывочной жидкости в циркуляционной системе буровой скважины применяется специально созданное для этой цели устройство для контроля условной вязкости типа СПВ-5, основанное на течении вязкой среды в достаточно длинной трубке с малым диаметром проходного отверстия (см. книгу Середа Н.Г., Соловьев Е.М. Бурение нефтяных и газовых скважин. М.: «Недра», 1974, 458 с., с. 141-142, а также Справочник бурового мастера, П.Т. Иночкин, В.А. Прокшиц, Издательство «Недра», 1968, 477 с., с. 343 и 352). Это устройство содержит аккумулирующую емкость с сетчатым фильтром и выходным отверстием, гидравлически сообщающимся с откалиброванным струйным аппаратом. Время истечения через струйный аппарат заданного объема промывочной жидкости определяет величину условной вязкости, по которой судят о прокачиваемости жидкости в процессе бурения и принимают решение о регулировании или стабилизации ее свойств.For viscometry of flushing fluid in the circulation system of a borehole, a specially designed device for controlling the conditional viscosity of the type SPV-5 is used, based on the flow of a viscous medium in a sufficiently long tube with a small diameter of the bore (see the book N. N. Sereda, Soloviev EM Oil and gas well drilling, Moscow: Nedra, 1974, 458 pp., 141-142, as well as the Handbook of the Driller, PT Inochkin, VA Prokshits, Nedra Publishing House ", 1968, 477 p., P. 343 and 352). This device contains a storage tank with a strainer and an outlet that is hydraulically connected to a calibrated inkjet apparatus. The expiration time through the jet apparatus of a given volume of washing liquid determines the value of the conditional viscosity, which is used to judge the pumpability of the fluid during drilling and decide on the regulation or stabilization of its properties.
Несмотря на простоту конструкции, процесс контроля условной вязкости промывочной жидкости с помощью указанного устройства требует больших затрат времени на его проведение и является при этом достаточно трудоемким. Объясняется это тем, что для измерений, обычно проводимых в передвижных лабораториях, необходимо в любых погодных условиях осуществлять многократный отбор проб промывочной жидкости из циркуляционной системы буровой скважины, доставлять их в лабораторию, заливать в аккумулирующую емкость, с помощью секундомера измерять время истечения через струйный аппарат заданного объема жидкости в приемный бачок, вручную заносить показания измерений в бортовой журнал или компьютер и, наконец, удалять (утилизировать) жидкость из бачка. Другим серьезным недостатком конструкции известного устройства является невозможность обеспечения непрерывного автоматического контроля условной вязкости в процессе бурения скважины при бесконтактном с промывочной жидкостью съеме показаний измерений, что препятствует повышению качества осуществляемых в скважине технологических операций.Despite the simplicity of the design, the process of controlling the conditional viscosity of the washing liquid with the help of this device requires a lot of time to carry it out and is rather laborious at the same time. This is explained by the fact that for measurements, usually carried out in mobile laboratories, it is necessary to carry out multiple samples of flushing fluid from the circulating system of the borehole in any weather conditions, deliver them to the laboratory, fill them into the storage tank, and use the stopwatch to measure the expiration time through the jet apparatus a given volume of fluid in the receiving tank, manually enter the measurement readings in the logbook or computer, and finally remove (dispose of) the fluid from the tank. Another serious design drawback of the known device is the impossibility of providing continuous automatic control of the nominal viscosity during well drilling while taking measurement readings that are not contact with the flushing fluid, which impedes the quality of technological operations carried out in the well.
Рассмотренное устройство для контроля условной вязкости промывочной жидкости в циркуляционной системе буровой скважины является наиболее близким к предлагаемому.The device for monitoring the conditional viscosity of the flushing fluid in the circulating system of the borehole is the closest to the proposed one.
Изобретением решается задача устранения указанных выше недостатков.The invention solves the problem of eliminating the above disadvantages.
Для достижения этого технического результата в предлагаемом устройстве для контроля условной вязкости промывочной жидкости в циркуляционной системе буровой скважины, содержащем аккумулирующую емкость с сетчатым фильтром и выходным отверстием, гидравлически сообщающимся с откалиброванным струйным аппаратом, аккумулирующая емкость снабжена заборным соплом с возможностью закрепления на днище горизонтального транспортного участка циркуляционной системы, при этом струйный аппарат выполнен многоканальным, а между ним и выходным отверстием аккумулирующей емкости установлен патрубок с накладным датчиком ультразвукового расходомера, причем количество каналов струйного аппарата выбрано таким образом, что обеспечивает в патрубке скорость движения жидкости в пределах диапазона измерений скорости расходомера.To achieve this technical result, in the proposed device for controlling the conditional viscosity of the flushing fluid in the borehole circulation system, which contains a storage tank with a strainer and an outlet, hydraulically communicating with a calibrated jet device, the storage tank is equipped with an intake nozzle with the possibility of fixing a horizontal transport section on the bottom circulation system, while the inkjet apparatus is multi-channel, and between it and the outlet pation storing space conduit is mounted with contact sensor ultrasonic flowmeter, the number of channels of the jet device is selected in such a way that provides a nozzle velocity of the fluid within the measuring range of the flowmeter speed.
Отличительными признаками предлагаемого устройства для контроля условной вязкости промывочной жидкости в циркуляционной системе буровой скважины от указанного выше известного наиболее близкого к нему устройства являются снабжение аккумулирующей емкости заборным соплом с возможностью закрепления на днище горизонтального транспортного участка циркуляционной системы, выполнение струйного аппарата многоканальным, установление между выходным отверстием аккумулирующей емкости и струйным аппаратом патрубка с накладным датчиком ультразвукового расходомера, наличие количества каналов струйного аппарата, обеспечивающего в патрубке скорость движения жидкости в пределах диапазона измерений скорости расходомера.Distinctive features of the proposed device for controlling the conditional viscosity of the flushing fluid in the circulating system of the borehole from the above-mentioned known device closest to it are supplying the storage tank with a suction nozzle with the possibility of fixing the horizontal transport section of the circulating system on the bottom, making the jet apparatus multi-channel, installing between the outlet storage tank and inkjet apparatus of the nozzle with a surface sensor ul razvukovogo flowmeter presence of the number of channels jet apparatus providing in the nozzle velocity of the fluid within the measuring range of the flowmeter speed.
Предлагаемое устройство поясняется чертежом.The proposed device is illustrated in the drawing.
Устройство для контроля условной вязкости промывочной жидкости в циркуляционной системе буровой скважины содержит аккумулирующую емкость 1 с сетчатым фильтром 2 и выходным отверстием в горловине 3, гидравлически сообщающимся с откалиброванным струйным аппаратом 4. Аккумулирующая емкость 1 снабжена заборным соплом 5, выполненным в виде фланца с горловиной для герметичной быстросъемной установки в ней верхней части упомянутой емкости с помощью уплотнительного резинового кольца 6. Заборное сопло 5 имеет возможность закрепления, например, с помощью сварки на днище горизонтально транспортного участка 7 циркуляционной системы буровой скважины. При этом в днище транспортного участка 7 должно быть предусмотрено ответное отверстие. В качестве транспортного участка 7 целесообразно использовать участок на выходе отводной трубы сито-гидроциклонной установки (на чертеже не показаны) либо горизонтально установленный на конце трубы сливной желоб. Причем выделенный таким образом транспортный участок 7 должен быть расположен над приемной емкостью скважины (на чертеже не показана) для обеспечения слива в нее отработанной в струйном аппарате 4 устройства промывочной жидкости. Для фиксации аккумулирующей емкости 1 в горловине заборного сопла 5 служит П-образная скоба 8. Для обеспечения этого в верхней части аккумулирующей емкости 1 предусмотрена кольцевая канавка, а в теле горловины заборного сопла 5 выполнены две ответные параллельные прорези. Между выходным отверстием аккумулирующей емкости 1 и струйным аппаратом 4 герметично установлен патрубок 9. Соединение верхней части патрубка 9 с горловиной 3 осуществлено с помощью ответных резьбовых окончаний. В отверстии нижней части патрубка 9 плотно размещен верхний конец струйного аппарата 4, имеющий цилиндрическую форму и фланец 10, входящий своей торцовой поверхностью в соприкосновение с торцом упомянутого патрубка. Для фиксации указанных торцовых поверхностей относительно друг друга служит накидная гайка 11. При этом струйный аппарат 4 может быть изготовлен из нержавеющей стали или из неметаллического материала. Конструктивно струйный аппарат 4 выполнен в виде многоканальной матрицы с откалиброванными по диаметру одинаковыми отверстиями при одинаковой длине каналов 12 в соответствии с параметрами, установленными для стандартного вискозиметра СПВ-5. Для уменьшения гидравлического сопротивления и ликвидации зон застоя вязкой среды при переходе из патрубка 9 в каналы 12 на верхней торцовой поверхности струйного аппарата 4 предусмотрена конусная воронка 13. На боковой поверхности патрубка 9 с помощью хомута 14 жестко закреплен накладной ультразвуковой, например, доплеровский датчик 15 расходомера. Внутренний диаметр патрубка 9 минимизирован по величине и в соответствии с техническими характеристиками выпускаемых промышленностью ультразвуковых расходомеров находится в пределах 12,7÷25 мм. При этом количество каналов 12 струйного аппарата 4 выбрано таким образом, что обеспечивает в патрубке 9 скорость движения промывочной жидкости в пределах диапазона измерений скорости используемого расходомера. Причем при выборе (расчете) количества стандартных каналов для струйного аппарата 4 следует исходить из верхнего предела измерений условной вязкости в диапазоне, обычно составляющем 15÷50 с. В этом случае расчетная скорость движения промывочной жидкости в патрубке 9 должна находится в пределах диапазона измерений скорости расходомера или иначе превышать нижний предел измерений в этом диапазоне. Так, например, для осуществления надежного контроля условной вязкости в указанном диапазоне измерений вполне приемлемым можно считать применение ультразвукового расходомера DFM 5.0 с нижним пределом измерений скорости 0,075 м/с (Internet:wvw.artvik.com. Artvik, Inc., 2008) при наличии в струйном аппарате 4 четырех каналов 12 диаметром 5 мм, обеспечивающих в патрубке 9 с внутренним диаметром 15 мм скорость движения промывочной жидкости в пределах 0,226÷0,754 м/с. Так как скорость истечения промывочной жидкости через струйный аппарат 4 пропорциональна количеству каналов 12, то несложно выявить алгоритм определения текущего значения условной вязкости для предлагаемого устройства, который с учетом привязки к стандартному методу измерений примет вид:A device for monitoring the conditional viscosity of the flushing fluid in the borehole circulation system contains a
где n - количество каналов 12 в струйном аппарате 4;where n is the number of
Vст=500 см3 - стандартный объем промывочной жидкости, используемый для проведения измерений условной вязкости;V article = 500 cm 3 - the standard volume of washing liquid used for measurements of conditional viscosity;
υп - скорость движения промывочной жидкости в патрубке 9, измеряемая датчиком 15 расходомера;υ p - the speed of the washing fluid in the
SП=π·D2/4 - площадь поперечного сечения проходного отверстия патрубка 9;S n = π · D 2/4 - cross-sectional area of the
D - внутренний диаметр патрубка 9.D is the inner diameter of the
Работа устройства для контроля условной вязкости промывочной жидкости в циркуляционной системе буровой скважины заключается в следующем.The operation of the device for monitoring the nominal viscosity of the flushing fluid in the circulation system of the borehole is as follows.
После закрепления на днище горизонтального транспортного участка 7 под выполненным в нем отверстием заборного сопла 5 в горловине последнего с помощью скобы 8 фиксируют аккумулирующую емкость 1. Электрически присоединяют датчик 15 расходомера к компьютеризированной информационно-измерительной аппаратуре (на чертеже не показана), а затем восстанавливают циркуляцию промывочной жидкости. В процессе движения промывочной жидкости в сито-гидроциклонном блоке буровой установки происходит ее очищение от твердых частиц размером более 0,05…0,1 мм. В результате чего создаются благоприятные условия для проведения измерений условной вязкости жидкости непосредственно в циркуляционной системе скважины. При прохождении жидкости по отводной трубе сито-гидроциклонного блока происходит разделение ее на два потока, больший из которых поступает на выход упомянутой трубы с изливом в приемную емкость, а меньший - при поступлении на транспортный участок 7 через заборное сопло 5 заполняет доверху аккумулирующую емкость 1, обеспечивая таким образом необходимый высотный напор. В процессе заполнения аккумулирующей емкости 1 жидкостью происходит ее дополнительная очистка от твердых частиц с помощью сетчатого фильтра 2, самоочищающегося скоростным потоком жидкости. При истечении жидкости через каналы 12 струйного аппарата 4 происходит ее излив в приемную емкость и обновление в аккумулирующей емкости 1. В результате чего при изменении вязкости жидкости происходит изменение регистрируемой с помощью датчика 15 расходомера скорости υп ее движения в патрубке 9. Это дает возможность с привлечением алгоритма (1) вычислять с помощью компьютера информационно-измерительной аппаратуры текущие значения условной вязкости tтек промывочной жидкости в реальном масштабе времени. При этом получаемые показания используются для оперативного решения ряда технологических задач, способствующих повышению эффективности процесса бурения. После приостановки циркуляции промывочной жидкости на длительный период, связанный, например, с проведением спуско-подьемных операций бурового инструмента, устройство промывают струей небольшого количества воды либо извлекают из заборного сопла 5 для проведения с ним профилактических мероприятий.After fixing the horizontal transport section 7 on the bottom under the opening of the
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015117325/03A RU2588591C1 (en) | 2015-05-06 | 2015-05-06 | Device for controlling relative viscosity of flushing fluid circulation system of drill hole |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015117325/03A RU2588591C1 (en) | 2015-05-06 | 2015-05-06 | Device for controlling relative viscosity of flushing fluid circulation system of drill hole |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2588591C1 true RU2588591C1 (en) | 2016-07-10 |
Family
ID=56370586
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015117325/03A RU2588591C1 (en) | 2015-05-06 | 2015-05-06 | Device for controlling relative viscosity of flushing fluid circulation system of drill hole |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2588591C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2804066C1 (en) * | 2023-02-15 | 2023-09-26 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Астраханский государственный технический университет" | Device for measuring viscosity of drilling fluids at the bottom of the well during the drilling process |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU832421A1 (en) * | 1979-07-17 | 1981-05-23 | Всесоюзный Научно-Исследовательскийи Проектно-Конструкторский Институтпо Трубопроводным Контейнерным Сис-Temam | Viscosimeter for investigating rheological characteristics of two-phase mixtures |
US4535851A (en) * | 1983-03-09 | 1985-08-20 | Kirkpatrick-Mcgee, Inc. | Fluid flow measurement system |
SU1635071A1 (en) * | 1989-01-19 | 1991-03-15 | Институт Проблем Глубинных Нефтегазовых Месторождений Ан Азсср | Device for testing rheological properties of drilling mud |
RU2039350C1 (en) * | 1991-10-24 | 1995-07-09 | Иван Николаевич Георгиев | Device for measuring parameters of liquid media |
RU2434221C1 (en) * | 2010-05-04 | 2011-11-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ижевский государственный технический университет" | Method of determining rheological characteristics of non-newtonian liquids |
-
2015
- 2015-05-06 RU RU2015117325/03A patent/RU2588591C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU832421A1 (en) * | 1979-07-17 | 1981-05-23 | Всесоюзный Научно-Исследовательскийи Проектно-Конструкторский Институтпо Трубопроводным Контейнерным Сис-Temam | Viscosimeter for investigating rheological characteristics of two-phase mixtures |
US4535851A (en) * | 1983-03-09 | 1985-08-20 | Kirkpatrick-Mcgee, Inc. | Fluid flow measurement system |
SU1635071A1 (en) * | 1989-01-19 | 1991-03-15 | Институт Проблем Глубинных Нефтегазовых Месторождений Ан Азсср | Device for testing rheological properties of drilling mud |
RU2039350C1 (en) * | 1991-10-24 | 1995-07-09 | Иван Николаевич Георгиев | Device for measuring parameters of liquid media |
RU2434221C1 (en) * | 2010-05-04 | 2011-11-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ижевский государственный технический университет" | Method of determining rheological characteristics of non-newtonian liquids |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Ловачев Л.М. "Промывка и тампонирование геолого-разведочных скважин", справочное пособие, Москва, Недра, 1989, с. 22,23. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2804066C1 (en) * | 2023-02-15 | 2023-09-26 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Астраханский государственный технический университет" | Device for measuring viscosity of drilling fluids at the bottom of the well during the drilling process |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20190094119A1 (en) | Pipe rheometer | |
NO880563L (en) | PROCEDURE AND APPARATUS FOR MEASURING LIQUID FLOW IN A DRILLING PIPE. | |
US20190049425A1 (en) | Oil Well Gauging System and Method of Using the Same | |
US7966892B1 (en) | In line sampler separator | |
WO2015191091A1 (en) | Method and apparatus for measuring drilling fluid properties | |
CN105222986A (en) | A kind of visual liquid-liquid diphasic flow circuit experimental provision | |
CN105675444B (en) | A kind of three pipe series parallel type plastic fluid funnel viscosity On-line Measuring Methods | |
RU2588591C1 (en) | Device for controlling relative viscosity of flushing fluid circulation system of drill hole | |
RU2576423C1 (en) | System for supply of liquid chemical reagents and method of accounting reagents in such system | |
CN104569335B (en) | A kind of Novel oil well tungalloy coating wax control result pick-up unit | |
RU2541991C1 (en) | Method of measuring well flow rate of oil well products and device to this end | |
RU2342528C1 (en) | Device for measuring quantity of oil and oil gas | |
CN207499826U (en) | One kind is with brill mud flow rate monitoring device | |
RU2340772C2 (en) | Method of evaluation of water cuttings of well production of oil wells "охн+" | |
CN204043736U (en) | Solution-type current surveying device | |
RU2677073C1 (en) | Stand for the study of hydrocarbon liquids with complex rheological properties | |
RU2659747C1 (en) | Stand for research of agents for reducing hydraulic resistance during transportation of oil or oil products through a pipeline | |
RU2650727C1 (en) | Stand for research of transportation processes of black and bituminous oil | |
RU2704037C1 (en) | Reagent dosing unit to pipeline | |
DE10134264B4 (en) | flowmeter | |
RU2519236C1 (en) | Method for determining parameters of oil-gas-water flow | |
CN207457002U (en) | Become the identification of caliber water-oil emulsion fluidised form and composition detection experimental system | |
CN207457230U (en) | Conductance type non newtonian water-oil emulsion viscosity and ingredient prediction experimental system | |
RU129554U1 (en) | DEVICE FOR DETERMINING OIL AND GAS-WATER FLOW PARAMETERS | |
WO2020132445A1 (en) | Systems and methods for assessing suspended particle settling |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170507 |