Способ автоматического регулирования процесса приготовления бурового раствора

СПИИЗОБРЕТЕНИЯ 1 11 665078 Сова Советских Социалистических Республикования описания 30.05.7 ин, Р. И. Борн, В, М, Бахир и Р. Э, Францев й научно-исследовательский институт природно зиатский филиал Специального конструкторско юзного научно-производственного объединенияСоюзгазавтоматика 54) СПО ПРОЦЕС Б АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ БУРОВОГО РАСТВОРА Изобретение относится к способам автоматического регулирования процесса приготовления бурового раствора путем диспергирования его твердой фазы и может быть применено в нефтегазодобывающей, строительной, химической и других отраслях промышленности.Известны способы приготовления бурового раствора путем диспергирования их твердой фазы, в результате чего повышается коллоидальный комплекс раствора, улучшаются его эксплуатационно-технические характеристики и стабилизируются параметры 1.Известен также способ автоматического регулирования процесса приготовления бурового раствора путем диспергирования его твердой фазы, заключающийся в регистрации частичной концентрации твердых частиц в растворе до и после диспергирования 21,Недостатком известных способов является то, что качество диспергируемого материала однозначно определяется по степени измельчения твердых частиц. Чем больше в растворе частиц размером менее 5 мкм, тем выше коллоидальный комплекс и тем стабильнее раствор. Однако все это верно для материалов (глинопорошков), имею 2) Авторы изобретения С. А, Алех 1) Заявители Среднеазиатски газа и Среднеа бюро Всесощих одинаковый минералогический состав.Для глин различного минералогическогосостава необходимо различное время диспсргирования, в данном случае частичнаяконцентрация не может являться критерием оптимизации твердой фазы буровыхрастворов,Известно, что различному минералогическому составу глин соответствует различ 10 ная величина показателя водородных ионоврН. Величина рН в водоглинистых суспензиях определяется количеством воды, химически связанной с глинистыми частицами.Дело в том, что в местах выхода на меж 15 фазную поверхность твердых частиц ионовкремния образуются силанольные группыпо рсакции Я 1+4+Н 20 510 Н+Н+.Это обусловливает тем большее снижение показателя рН (увеличение концентра 20 ции водородных ионов), чем большес количество ионов кремния вступает во взаимодействие с водой. Если учесть, что количество ионов кремния на межфазных поверхностях прямо пропорционально сум 25 марной их площади, то можно заключить,что рН дисперсионной среды водоглинпстойсуспснзии будет ниже, чем больше степеньдисперсности частиц твердой фазы в суспспзпях.665078 Составитель Н. Чижикова Телред А. Камышникова Корректор Р. Беркович Редактор Д. Павлова Изд, Мо 363 Тираж 657 Типография, пр. Сапунова, 2 Подписное Заказ 1030/3 Целью изобретения является пойышение качества диспергирования за счет обеспечения его проведения в оптимальном режиме для глин различного минералогического состава.Это достигается тем, что дополнительно регистрируют показатель водородных ионов рН раствора до и после его диспергирования, а производительность диспергатора регулируют по разности сигналов рН и степени частичной концентрации до и после диспергирования,На чертеже показан пример реализации способа.Исходный буровой раствор, приготовленный из смеси воды с глинопорошком различного минералогического состава, поступает в емкость 1, где с помощью датчика 2 измеряют соответственно рН и частичную концентрацию твердой фазы 3. Затем раствор поступает на диспергатор 4 типа роторно-пульсационного аппарата, откуда после диспергирования твердой фазы 5 поступает в емкость 6. Несмотря на то, что после диспергирования твердой фазы степень частичной концентрации может оказаться менее 5 мкм, интенсивности воздействия на твердые частицы (которая зависит от времени контакта твердых частиц с зоной активного диспергирующего воздействия диспергатора) может оказаться недостаточно, чтобы показатель рН, регистрируемый датчиком 7, изменялся достаточно для заданных параметров раствора. Вэтом случае сигналы показателя рН от датчиков 2 и 7, сигналы от датчиков контроля степени концентрации твердой фазы 5 сравниваются на элементе сравнения 8 и в случае, если даже степень концентрации твердой фазы достигает заданной величины, а показатель рН не достигает заданной величины, сигнал рассогласования с элемента сравнения поступает на регулятор 9 привода 10 диспергатора 4, и последний снижает производительность, что ведет к увеличению времени контакта твердых частиц и 5 самого раствора с активной зоной диспергирования и, соответственно, увеличивается интенсивность физического воздействия на них.Предложенный способ позволит резко 10 сократить энергетические затраты, затратына глинопорошки, утяжелители и химреагенты, так как своевременный контроль показателя водородных ионов и частичной концентрации дает возможность регулиро вать производительность диспергатора изначительно повысить качество буровых растворов,фор мул а изобретения20 Способ автоматического регулированияпроцесса приготовления бурового растворапутем диспергирования его твердой фазы,заключающийся в регистрации частичнойконцентрации твердых частиц в растворе25 до и после диспергирования, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения качества диспергирования за счет обеспеченияего проведения в оптимальном режиме дляглин различного минералогического соста 30 ва, дополнительно регистрируют показательводородных ионов рН раствора до и послеего диспергирования, а производительностьдиспергатора регулируют по разности сигналов рН и степени частичной концентра 35 ции до и после диспергирования.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Колесникова Т. И, и др. Буровые растворы и крепление скважин. М Недра,40 1975.2, Авторское свидетельство СССР530943, Е 21 В 21/00, 1974,