Циркуляционная система

(5 ф)5 Е 21 В 21/ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Изобретени мышленности, о для бурения неф Известны ц включающие очи гидроциклонных сами для перек трубопроводную турой, е относится к горнои прочастности к оборудованию тяных и газовых скважин, иркуляционные системы, стное оборудование в виде шламоотделителей с насоачки буровых растворов иобвязку с запорной арма а 4 ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(57) Изобретение состоит изочистки, резервуара, которсоединен с напорно-компеняком и оборудован обратКоллектор соединен с гидрличество которых можетСливной трубопровод гид ротеев логия промывки ,199.во СССР6, 24,04,89,ИСТЕМА первой ступени ый коллектором сационным стоным клапаном, ОЦИКЛОНОМ, КО- быть различно, роциклона танНедостатком таких систем является неудовлетворительная гидродинамическая характеристика и большие экспериментальные затраты,Известна циркуляционная система, включающая сообщающиеся между собой резервуары с очистным оборудованием и насосами, в которой избыточное давление во всасывающем коллекторе буровых насосов для улучшения условий их работы создается компенсационно-расходным стояком в виде газоотделительного гидроциклона.Недостатком известной системы является сравнительно невысокая надежность,генциально соединен с напорно-компенсационным стояком, который снабжен переливным трубопроводом с тарельчатым клапаном сверху. Последний одновременно служит местом установки поплавкового клапана, Сверху напорно-компенсационный стояк оборудован планшайбой с резьбой в центре для движения тарельчатого клапана вверх-вниз и отверстиями по окружности, а снизу соединен с буровыми насосами, Вблизи от напорно-компенсационного стояка установлен низконапорный агрегат, который приемным трубопроводом связан с коллектором, а выкидным, оборудованным, обратным клапаном, - с напорно-компенсационным стояком. 1 ил,обусловленная тем, что в случае внезапной остановки гидроциклона из-за малого его объема буровой раствор быстро откачивается из стояка, что приводит к "осушению" насосов и к выходу их из строя. Автоматизация управления синхронной работой гидро- циклона и насосов требует применения дорогостоящего оборудования и необходимости постоянного контроля со стороны обслуживающего персонала,Целью изобретения является повышение надежности и эффективности работы и снижение эксплуатационных затрат за счет создания стабильного избыточного давления и поддержания уровня раствора в стоякее.На чертеже показана принципиальная схема циркуляционной системы.Циркуляционная система содержит по меньшей мере один резервуар 1 с очистным оборудованием в виде первой ступени очистки 2 и гидроциклонных шламоотделителей 3 со сливным трубопроводом 4 и снасосами 5 для прокачки раствора, напор- но-компенсационный стояк 6 с установленным переливным трубопроводом 7, соединенным с коллектором 8, сообщающим резервуар 1 с напорно-компенсационным стояком 6. Она снабженанизконапорным агрегатом 9 с всасывающим 10 и нагнетательным 11 патрубками, двумя обратными клапанами 12 и 13; тарельчатым клапаном 14 с размещенным внем поплавковым клапаном 15 и планшайбой 16 с отверстиями 17 по окружности, установленной в верхней части стояка, причем агрегат 9 всасывающим патрубком 10соединен с коллектором 8, один из обратных клапанов 12 установлен в нагнетательном патрубке 11, другой 13 - в коллекторе 8и каждый соответственно связывает стояк 6с нагнетательным патрубком 11 и коллектором 8, при этом планшайба 16 установлена 20с возможностью взаимодействия с поплавковым клапаном 15, а тарельчатый клапан14 размещен с возможностью взаимодействия с переливным трубопроводом 7.Циркуляционная система работает следующим образом,Раствор из скважины после очистки отшлама первой ступенью 2 поступает в резервуар 1, Далее насосом 5 раствор подается в гидроциклонный шламоотделитель 3, 30откуда по сливному трубопроводу 4 тангенциально поступает в напорно-компенсационный стояк 6. Воздух, который можетпопадать в раствор при работе гидроциклонного шламоотделителя 3, выделяется из 35раствора и направляется в атмосферу черезотверстия 17 в планшайбе 16,Известно, что непременным условиемнормальной работы очистной системы является то, что производительность насосов 5 40должна быть больше производительностибуровых насосов 18, Следовательно, излишки раствора после гидроциклонногошламоотделителя 3 будут перетекать по переливному трубопроводу 7 в коллектор 8 и 45далее в резервуар 1, поддерживая, такимобразом, гидростатическое давление в коллекторе буровых насосов 18 на уровне верхнего торца переливного трубопровода 7.За счет избыточного гидростатического давления в напорно-компенсационном стояке6 обратные клапаны 12 и 13 закрыты,В случае резкого падения уровня раствора в стояке 6 до уровня раствора в резервуаре 1 (или ниже) открываются обратные 55клапаны 12 и 13 и раствор самотеком будетпоступать из резервуара 1 по коллектору 8в стояк 6. Таким образом, исключается работа буровых насосов 18 "всухую" и какследствие - преждевременный их выход из строя. Для восстановления уровня раствора в напорно-компенсационном стояке 6 включается в работу низконапорный агрегат 9. Приводная мощность агрегата в несколько раз меньше приводной мощности насоса 5, так как снижение уровня раствора в стояке 6 небольшое,В случае переполнения раствором стояка 6 поплавковый клапан 15 всплывает и перекрывает отверстия 17 в планшайбе 16, Избыточное количество или весь поток раствора под давлением через переливной трубопровод 7 будет поступать в коллектор 8, т.е. система частично или полностью будет работать в режиме рециркуляции раствора через стояк 6,На практике нередки случаи использования циркуляционной системы для приготовления и перекачки цементных растворов при креплении скважин.Выполнение этого вида работа предъявляет повышенные требования к их качеству и надежности в работе оборудования, а для перекачки цементного раствора к буровым насосам используют центробежные насосы, В этом случае переливной трубопровод 7 закрывается тарельчатым клапаном 14 и он выполняет роль воздушного компенсатора, т,е, обеспечивает наиболее благоприятные гидродинамические условия для работы буровых насосов,Использование предложенной циркуляционной системы позволит повысить надежность и эффективность ее работы и снизить эксплуатационные затраты,Формула изобретения Циркуляционная система, содержащая по меньшей мере один резервуар с очистным оборудованием в виде первой ступени очистки и гидроциклонных шламоотделителей со сливным трубопроводом и с насосом для прокачки раствора, напорно-компенсационный стояк, по оси которого установлен переливной трубопровод, соединенный с коллектором, сообщающим резервуар с напорно-компенсационным стояком, о тл ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения надежности и эффективности работы и снижения эксплуатационных затрат за счет создания стабильного избыточного давления и поддержания уровня раствора в стояке, она снабжена низконапорным агрегатом с всасывающим и нагнетательным патрубками, двумя обратными клапанами, тарельчатым клапаном с размещенным в нем поплавковым клапаном, планшайбой с отверстиями по окружности, установленной в верхней части напорно-компенсационного стояка, при этом низконапорный агрегат1765353 Составитель С.КоротеТехред М,Моргентал актор З.Ходаков Корректор Н.Гунь каз 3362 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 10 изводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гага всасывающим патрубком соединен с коллектором, один из обратных клапанов установлен в нагнетательном патрубке, другой - в коллекторе и каждый, соответственно связывает стояк с нагнетательным патрубком и коллектором, при этом план шайба установлена с возможностью взаимодействия с поплавковым клапаном, а тарельчатый клапан размещен с возможностью взаимо действия с переливным трубопроводом,