Устройство для регулирования свойств бурового раствора

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИН б 1) Е 21 06 Р , 5146 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ фЩащ м щ г,5. 02,3 б ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССОРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИЙ(71) Среднеазиатский научно-исследовательский институт природного газа (53) 622,243(088.8)(56) 1. Акопов М.Г. Основы обогащения углей в гидроциклонах. М., "Недра", 1967.2. Патент ЧССР У 10999 кл. 5 а 31/20, опублик. 1 4. ЯО 911934 Д(511)(57),1.УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ СВОЙСТВ БУРОВОГО РАСТВОРА, включающее емкость, анод, катод, скребокн источник питания, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности процесса регулирования,катод выполнен двухсекционным,одна из секций которого имеет форму сетчатого конуса, а другая - полого сетчатого цилиндра, которыйустановлен под конусом соосно с ними коаксиально аноду, причем катодрасположен в емкости с возможностью вращения вокруг своей оси.911934 2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что скребок установлен между полым сетчатым цилиндром и анодом и выполнен в виде винтовой лопасти. 3. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что анод выполнен из незлектропроводного материала.Изобретение относится к устройствам для регулирования свойств бурового раствора путем удаления излишней твердой фазы и может найти при-,менение в нефтегазодобыче и геологоразведке нефтяных и газовых сква-,жин,Известны гидроциклоны для очистки буровогсг раствора от излишнейтвердой фазы, в которых буровой раствор под давлением подается в ци"линдрическую часть гидроциклона, гдепод действием центробежных сил в потоке происходит разделение твердыхчастиц на Фракции 1. 1. 5Недостатком гидроциклонов является то, что величина нижней фрациитвердой фазы, отделяемой в гидроциклонах, не превьппает 60-80 мкм.Известно также устройство для регулирования свойств бурового раствора, включающее емкость, анод, катод,"скребок и источник питания 2 1,Недостатками такого устройстваявляются сложность удаления с барабана твердой фазы; низкая эффективность устройства при регулированиипараметров бурового раствора; отсут-.ствие элементов автоматического поддержания работы в оптимальном режиме.Целью изобретения является повыше. ние эффективности процесса регулиро-,ванияЦель достигается тем, что катодвыполнен двухсекционным, одна изсекций которого имеет Форму сетчатого конуса, а другая - полого сетчатого цилиндра, который установлен подконусом соосно с ним и коаксиально 40аноду, причем катод расположен в ем"кости с возможностью вращения вокругсвоей оси.Кроме того, скребок может бытьустановлен между полым сетчатым ии 2линдром и анодом и выполнен в виде винтовой лопасти, а анод выполнен из неэлектропроводного материала.На чертеже изображена приципиальная схема устройства.Устройство содержит цилиндроконическую емкость 1, вращающийся барабан 2 с приводом 3, датчик 4 контроля водородного показателя с регулятором 5, катод, выполненный двухсекционным, одна из секций. которого имеет форму сетчатого конуса б, соединенного с отрицательным полюсом источника 7 тока, а другая секция имеет Форму полого сетчатого цилиндра 8, причем между цилиндром 8 и анодом 9 размещен нож 10, выполненный в виде винтовой лопасти. Анод 9 представляет собой цилиндрический стержень, коаксиально с ко- . торым установлен цилиндр 8.Выход датчика 4 соединен через регулятор 5 с приводом 3.Емкостьимеет входной 11, выходной 2 патрубки и разгрузочный патрубок 13 с устройством 4 для удаления шлама, нижняя чаСть которого. соединена с источником 7 тока.Устройство работает следующим образом.,Неочищенный буровой раствор изциркуляционной системы поступает вустройство через патрубок 11,При подаче электрического токаиа катод и анод 9 буровой растворподвергается низковольтной поляризации, в результате которой молекулы солей, находящихся в растворе,диссоциируют на ионы. Ионы металлов,соединяясь с гидроксильными группами воды, образуют основания в полеотрицательного катода, а кислые продукты электрохимических реакций иотрицательно заряженные глинистыечастицы формируются в зоне положи3 91 тельного анода 9 и осаждаются на поверхности положительно заряженного стержня. Чем больше твердых частиц глины осаждается на поверхности стержня, тем быстрее снижается ток поляризации между катодом и анодом, что ухудшает условия регулирования параметров бурового раствора. Для съема с поверхности стержня глинистых частиц и повышения эффективности работы устройства .служит нож 10. Цилиндр 8 свободно пропускает тонко дйсперсную Фракцию и отбрасывает крупные частицы.Конус 6 выполняет двоякую Функцию, При вращении ои отбрасывает вниз крупные частицы и очищает от них раствор. Й, кроме того, в зоне конуса 6 в буровом растворе происходят восстановительные процессы, которые контролируются датчиком 4 по величине рН среды, Чем вьппе рН среды, темболее высокую щелочность имеет раствор тем выше и стабильнее парамет" ры бурового раствора. Например, при . рй 12-14 буровой раствор имеет на". именьшие вязкость и водоотдачу и наиболее высокие тиксотропые свойстваВ случае, .если рН среды оказывается ниже заданного, что может произой 1934 4ти в результате засорения эоны конуса 6 катода глинистыми частицамии из-за недостаточного времени контакта раствора с поверхностью анода 9, датчик 4 дает сигнал через регулятор 5 на привод 3 барабана 2 наувеличение оборотов. С увеличениемоборотов ускоряется удаление глинистых частиц с анода 9 и замедляется 10 прохождение раствора через сетку конуса 6, т.е. время контакта и эффектполяризации увеличиваются.Отбрасываемый и осевший шлам собирается в патрубке 13 и удаляется 15 через ойределенные интервалы времени при помощи устройства 14. Осаж-дению шлама в значительной степениспособствует подсоединение нижнейчасти устройства к положительномуполюсу источника 7 тока.Очищенный раствор удаляется через патрубок 12.Использование предлагаемого устройства позволяет повысить качест во приготавливаемюх и регенерируемых буровых растворов, снизить затраты химических реагентов, иснользуемых для регулировайия параметровбурового раствора, не менее чем на20-ЗОХ и повысить эффектйвность ощ- стки от излишней твердой фазы.Составитель И. КарбачинскаяРедактор 3. Боодкина Техред М, Надь Корректор О, БилакЗаказ 7972/1 Тираж 603 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035 Москва ЖРаушская наб.д д, 4/5Фцщал ППП Патент 1 Ужгород ул. Проектная 4