Вибрационное устройство для очистки буровых растворов

Номер патента: 2000424

Автор: Кочетов

Скачать ZIP файл.

Текст

Смотреть

(51)5 Ег 21 В 21/06 ЕНИ ИЕ ИЗО О Н 4 Чйд 1 г.АТЕНТУ ст "Севе"СеверсТВО ДЛЯ ровых расри бурении : устройсткорпуса 1Ф О Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам(54) ВИБРАЦИОННОЕ УСТРОЙОЧИСТКИ БУРОВЫХ РАСТВОРО(57) Использование: очистка бутворов от частиц горныхпород пскважин. Сущность изобретенияво состоит из цилиндрического.Ю 2 2000424 С коаксиальных ему рабочих элементов 2, манифольда 3, кольцевого желоба 4, вибратора 5, амортизаторов 6, разгрузочного люка 7, стержней 8 и контрольного отверстия 9. При закрытых эапорных устройствах разгрузочного люка 7, манифольда 3 и контрольного отверстия 9 буровой раствор от устья скважины по желобу через перфорированный по боковой поверхности манифольд 3 поступает в полость корпуса 1 вибрационного устройства на очистку. Пройдя через вибрирующие рабочие элементы 2, выполненные в виде цилиндрических каркасов с натянутыми на них сетками2000424 с различными ячейками, буровой раствор очищается от шлама и через кольцевой желоб 4 сливается в блок циркуляционной системы, например приемную емкость, Частицы горных пород под действием указанных очистных факторов осаждаются на дно корпуса 1, где уплотняются вибрируюИзобретение относится к бурению скважин, в частности к очистке буровых растворов от частиц горных пород.Известно вибрационное устройство, называемое виброситом и применяемое повсеместно в качестве первой ступени очистки буровых растворов от частиц горных пород, состоящее из корпуса, вибратора и рабочего элемента, оснащенного одной или двумя металлическими сетками.Известно вибрационное устройство для очистки буровых растворов, включающее корпус с размещенными в нем рабочими элементами в виде каркасов с натянутыми на них сетками с различным размером ячеек, сливные отверстия и кольцевой желоб, выполненный в верхней части корпуса на уровнеподвески рабочих элементов с возможностью сообщения с блоком циркуляционной системы, манифольд. вибратор и амортизаторы, связанные между собой и рабочими элементами,и разгрузочный люк, выполненный в нижней части корпуса,Недостатками устройства являются степень очистки буровых растворов и срок службы сеток рабочих элементов. а также повышенные удельные энергозатраты, так как устройство используется при бурении с противодавлением, которое возможно лишь при наличии вращающего превентора.Целью изобретения является повышение степени очистки буровых растворов, увеличение срока службы сеток рабочих элементов и снижение удельных энергозатрат,Поставленная цель достигается тем, что вибрационное устройство для очистки буровых растворов, включающее корпус с размещенными в нем рабочими элементами в виде каркасов с натянутыми на них сетками с различным размером ячеек, сливные отверстия и кольцевой желоб, выполненный в верхней части корпуса на уровне подвески рабочих элементов с возможностью сообщения с блоком циркуляционной системы, манифольд, вибратор и амортизаторы, связанные между собой и с рабочими элементами, разгрузочный люк. выполненный в 5 10 15 20 25 30 35 40 45 щими стержнями 8 и откуда периодически сбрасываются через разгрузочный люк 7, Контрольное отверстие 9 служит для определения объема осажденных частиц горных пород на дне корпуса вибрационного устройства, а также для подачи пара, воды и жидких реагентов - коагулянтов шлама. 3 ил,нижней части корпуса, снабжено стержнями, установленными в нижней части рабочих элементов, при этом каркасы рабочих элементов выполнены цилиндрическими и различного диаметра, установлены в корпусе коаксиально ему. а ячейки сеток рабочих элементов выполнены с уменьшением размеров в радиальном направлении, манифольд связан с устьем скважины, размещен внутри рабочих элементов вдоль оси устройства, перфорирован по боковой поверхности и имеет запорный узел в нижней части,На фиг.1 изображена схема вибрационного устройства для очистки буровых растворов; на фиг,2 - схема рабочего элемента устройства; на фиг,З - схема каркаса рабочего элемента.Устройство (фиг.1) состоит из цилиндрического корпуса 1, коаксиальных ему рабочих элементов 2, манифольда 3, размещенного внутри рабочих элементов вдоль оси устройства, кольцевого желоба 4. вибратора 5, амортизаторов 6 и разгрузочного люка 7. К нижнему поясу рабочих элементов 2 крепятся стержни 8. В корпусе 1 предусмотрено контрольное отверстие 9 с вентилем. Вибратор 5 устанавливают на амортизаторах 6, на которых предварительно подвешены рабочие элементы 2. Перфорированный по боковой поверхности манифольд 3 и разгрузочный люк 7 имеют запорные узлы, Кольцевой желоб 4 имеет необходимый уклон и сливные отверстия с возможностью сообщения с блоком циркуляционной системы, например приемной емкостью для сбора очищенного бурового раствора (не показано),Рабочий элемент 2 (фиг.2) состоит из металлической сетки 10, натянутой при помощи уголков 11 и болтовых соединений 12 и 13 на цилиндрический каркас. Цилиндрические каркасы выполняют различного диаметра и устанавливают в корпусе 1 коаксиально ему, Ячейки сеток рабочих элементов выполнены с уменьшением размеров в радиальном направленииКаркас (фиг,З) состоит из кронштейнов 14, поясов 15 и 16, стоек 17 н сержней 82000424 О. хрх Е,(4) зом 0 3 х с 1 х Ь, х г При закрытых запорных узлах разгрузочного люка 7, манифольда 3 и контрольного отверстия 9 буровой раствор от устья 5 скважины по желобу (не показан) через манифольд 3 поступает в полость корпуса 1 вибрационного устройства на очистку, Пройдя через вибрирующие рабочие элементы 2, буровой раствор очищается от 10 шлама и через кольцевой желоб 4 сливается в приемную емкость (не показана), Частицы горных пород осаждаются на дно корпуса 1, где уплотняются вибрирующими стержнями 8 и откуда периодически сбрасываются 15 через разгрузочный люк 7. Контрольное отверстие 9 служит для определения обьема осажденных частиц горных пород на дне вибрацион ного устройства. а также для подачи пара, воды и жидких реагентов-коагу лянтов шлама, Максимальная степень очистки бурового раствора достигается при следующем основном условии 0,043 х 1,26 х 2,67 0,3 х 0,16 х 1,3 х 3,14где Ос - пропускная способность рабочего элемента, мз/с;Он - максимальная производительность бурового насоса, м /с; 30Известна формула для определения пропускной способности рабочего элемента вибросита ВС(А.Т.Левченко, В,А.Реун, С.В.Паховчихин, И.Н,Резниченко, В.С.Чепля, Инструкция по технологии регулирова ния содержания твердой фазы в буровом растворе, Министерство нефтяной промышленности, Государственный НИ и ПИ нефтяной промышленности, Укргипронефть, ПО "Укрнефть" ) 40 принимают дс = 0 8 - 1 м,принимают дс = О 6 - О 8 м,г) для сетки 0,4 х 0,4 0,043 х 1,26 х 2,670,3 х 0,4 х 1,3 х 3,14 45 принимают 0 =0 4-0 6 с.50 Диаметр перфорированного по боковойповерхности манифольда следует выбрать в пределе 0,2-0.4 м,Диаметр перфорационных отверстий 55 должен обеспечивать свободный проход самых крупных частиц, т.е. быть не менее 40 мм.Количество перфорированных отверстий должно обеспечивать условие 0,3 хс 1 х Гс рх с(3) откуда Устройство работает следующим обраО, - 0,15 х с мз/с (2) где б - размер ячейки сетки рабочего элемента, мм;р - плотность бурового раствора, г/см,Выражение (1) с учетом (2) и увеличения пропускной способности рабочего элемента в 2 раза при перпендикулярности векторов вибрации и потока бурового раствора принимает следующий вид . где Г - необходимая площадь поверхн 2 остицилиндрического рабочего элемента, м;Р, = 2,67 м - площадь поверхности ра 2бочего элемента ВС.1:пс =- 1,3 м - высота цилиндрическогорабочего элемента, равная ширине сеткирабочего элемента ВС;Ос - диаметр цилиндрического рабочегоэлемента, м 2;Например. при Он =0,043 м /с, р.26г/сма) для сетки 0,16 х 0,16 мм Ос = 1-1,2 м,б) для сетки 0,2 х 0,2 мм в) для сетки 0,25 х 0,25 мм 0,043 х 1,26 х 2,67 0,3 х 0,25 х 1,3 х 3,142000424 Х 5 о)м,Фиг. 3 где Яо - площадь перфорационных отверстий;Я - площадь живого сечения манифольда,Корпус вибрационного устройства изготавливают из трубы нефтяного сортамента диаметром 1220-1420 мм, Применение более высокочастотной вибрации увеличивает степень очистки бурового раствора и пропускную способность рабочих элементов, что дает возможность уменьшить размеры всего устройства.Использование предлагаемого технического решения в народном хозяйстве страны вместо известного, например, вибросита ВСпозволяет получить более высокие технико-экономические показатели бурения скважин, что достигается снижением концентрации твердой фазы в буровом растворе, увеличением степени его очистки, а также увеличением срока службы металлических сеток, которыми оснащаются рабочие элементы, и снижением удельных энергозатрат. Формула изобретения Вибрационное устройство для очисткибуровых растворов, включающее корпус с размещенными в нем рабочими элементами 5 в виде каркасов с натянутыми на них сетками с различными размерами ячеек, сливные отверстия и кольцевой желоб, выполненный в верхней части корпуса на уровне подвески рабочих элементов с возможностью сооб щения с блоком циркуляционной системы,манифольд, вибратор и амортизаторы, связанные между собой и рабочими элементами, и разгрузочный люк, выполненный в нижней части корпуса, о т л и ч а ю щ и й с я 15 тем, что оно снабжено стержнями, установленными в нижней части рабочих элементов, при этом каркасы рабочих элементов выполнены цилиндрическими и различного диаметра, установлены в корпусе коакси ально ему, а ячейки сеток рабочих элементов выполнены с уменьшением размеров в радиальном направлении, манифорльд связан с устьем скважины, размещен внутри рабочих элементов вдоль оси Устройства, 25 перфорирован по боковой поверхности иимеет запорный узел в нижней части.2000424 ИР,Составитель В.Кочетодактор М.Стрельникова Техред М,Моргентал Корректор В.Петраш акаэ 3070 Тираж Подписное НПО " Поиск " Роспатента13035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент". г. Ужгород, ул,Гагарина, 1

Заявка

04914916, 17.12.1990

Специализированный трест "Северспецбургаз"

Кочетов Вадим Петрович

МПК / Метки

МПК: E21B 21/06

Метки: растворов, вибрационное, буровых

Опубликовано: 07.09.1993

Код ссылки

<a href="http://patents.su/5-2000424-vibracionnoe-ustrojjstvo-dlya-ochistki-burovykh-rastvorov.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Вибрационное устройство для очистки буровых растворов</a>

Похожие патенты