Циркуляционная система буровой установки

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИдЕСНИХРЕСПУБЛИК А 1 21 В 21/06 бЛИВРМЦ 1 Т ЕНИЯ ЬЕЛО;.; А ЕПЬСТ вет 2 з ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ К АВТОРСКОМУ СВ(71) Печорский государственный научно-исследовательский и проектныйинститут нефтяной промышленности(54) ЦИРКУПЯЦИОННАЯ СИСТЕМА БУРОВЮЙУСТАНОВКИ(57) Изобретение относится к горнойпром-сти и предназначено для бурения скважин, Цель - упрощение конструкции системы очистки. Для этогосистема содержит кожух 9, две вытяжные 19 и газоотводную 15 трубы,ротор 12 центрифуги, выполненный ввиде цилиндрического полого перфорированного корпуса и коническогручастка со шнековыми лопастями 14на .наружной поверхности, Центрифугаимеет входной патрубок 8, размещенБО 14726 Ы ный на начальном участке корпуса. Между последним и трубой 15 образован сепаратор. Труба 15 установлена наклонно в патрубке 8. Один конец трубы 15 размещен на конечном участке корпуса, а другой ее конец соединен с, трубой 19. Полость между кожухом 9 и,частью корпуса, расположенного над коническим участком ротора 12, соединена с трубой 19, Для увеличения вытяжки вокруг каждой трубы 19 размещен нагреватель 17. Для аэрирования бурового раствора с трубой 19, связанной с трубой 15, соединен эжектор 18, Буровой 1 аствор поступает в патрубок 8,обтекает трубу 15 и изливается во вращающийся ротор 12, Раствор ротором 12 вовлекается во вращательное движение и очищается под действием центробежной силы, Под действием последней иэ раствора выделяется газ.Он поступает в трубу 15 и удаляется на безопасное расстояние от места работы обслуживающего персонала, При наличии ветраиспользуют дефлектор 16, а в безренную погоду - нагреватель 17. ,п. ф-лы, 1 ил.1130 Изобретение относится к горнойпромышленности а. точнее к бурениюскважин, в частности к циркуляционным системам буровой установки, обеспечивающих очистку бурового раствораот выбуренной породы, воздуха и газа.Цель изобретения - упрощение конструкции системы очистки и увеличение вытяжки,На чертеже изображено устройство,общий вид.Циркуляционная система включаетприемную емкость 1, заполненную буровым раствором, буровой насос 2,манифольд 3, соединяющий насос 2с бурильной колонной 4, спущенной вскважину 5. Последняя имеет устьевоегерметизирующее устройство 6 и эакрытый канал-отвод 7 от устья до входного патрубка 8 центрифуги. ЦентриФуга состоит из кожуха 9, в которомразмещен цилиндрический корпус 10 сконусной частью 11 и ротор 12, выполненный в виде цилиндрического полого перфорированного корпуса иконического участка с отверстиями13 на цилиндрическом корпусе и шнековыми лопастями 14 на,конической.На начальном участке цилиндрического полого перфорированного корпусаустановлен входной патрубок 8, Сепаратор образован цилиндрическимполым перфорированным корпусом и гаэоотводной трубой 15, которая наклонно установлена во входном патрубке(на 5-10 м ниже оси ротора 12),один конец которой перфорирован иразмещен на конечном участке цилиндрического корпуса, а другой конецсоединен с вытяжной трубой, например,дефлектором 16 или нагревателем 17,При необходимости на манифольде3 устанавливают эжектор 18, которыйсоединен с вытяжной трубой, связанной с газоотводной трубой 15. На кожухе 9 центрифуги напротив конуснойчасти 11 корпуса 10 устанавливают вытяжную трубу 19 с дефлектором 16 инагревателем 17 который устанавливают вокруг вытяжной трубы, и полостьмежду кожухом 9 и частью корпуса,расположенного над коническим участком ротора, соединяют со второй вытяжной трубой.В корпусе 9 и корпусе 10 выполнены отверстия 20 для выгрузки шлама и отверстия 21 для слива очищенногобурового раствора в приемную емкость 1,Циркуляционная система работаетследующим образом,Очищенный буровой раствор из приемной емкости 1 поступает с помощьюбурового насоса 2 по бурильной колонне 4 в скважину 5. По кольцевомупространству из скважины 5 поднимается буровой раствор, насыщенныйшламом и газом, поступает во входнойпатрубок 8, обтекает наклонную газоотводную трубу 15 и изливаетсяво вращающий ротор 12, Раствор, вовлекаясь ротором во вращательноедвижение, очищается под действиемцентробежной силы. При этом в центре ротора образуется близкое к ци"линдрическому воздушное пространство с давлением ниже атмосферного.Под действием центробежной силы израствора за счет сжатия пузырьковпроисходит выделение газа, как более легкого и поступающего в центральное (разреженное) пространстворотора 12.Газ поступает в газоотводную трубу 15 и удаляется на безопасное расстояние от места работы обслуживающего персонала с помощью вытяжногоустройства, При наличии ветра в качестве последнего используют дефлектор 16, который обеспечивает разрежение в верхней части трубы 15 иуДаление газа из ротора. В безветренную погоду автоматически или дискретно включают нагреватель 17,подогревающий газ внутри трубы 15 дотемпературы, превышающей температуру в полости ротора 12, В результатЕ нагрева плотность газа уменьшается. Газ, поднимаясь вверх, создает разрежение, обеспечивая тем самым вытяжку и конвективное движениегаза,В то же время под действием центробежных сил тяжелые частички твердой Фазы (шлама) через отверстия 13,поступают в кольцевую полость между цилиндрическимиповерхностями ротора 12 и барабана 10 и шнеком 14 транспортируются вправо до выноса их через отверстие 20 в корпусе 9. Очищенный и отжатый раствор с меньшей плотностью передается конусной частью 11 и ротором 12, а затем че 147263225 рез сливные отверстия 21 в приемную емкостьПри работе системы и выгрузкеЪшлама шнекам возможны утечки газаиз.ротора 12 в полость между кожухом 9 и корпусом 10. За счет вращения шнековых .лопастей 14 и движения шлама к отверстию 20 газ будет накапливаться в полости междукожухом 9 и корпусом 10, расположен"ным над коническим участком ротора.Для предупреждения утечек газа в атмосферу эту полость сообщают с вы;тяжной трубой 19, которая па анала- , 15гии в верхней части может быть снабжена дефлектором 16 и нагревателем,позволяющими удалять газ на безопасное расстояние, регламентируемоенормами по технике безопасности, 20При работе и остановках системывозможен случай попадания и замерзания раствора в трубе 15 с перекрытием канала. Для предупрежденияэтого явления труба 15 ва входномпатрубке 8 установлена наклонно свозможностью самоизлива и освобождения трубы от раствора,При бурении на аэрираванных жидкостях и пенах, например при прохождении зон поглощений или для вскрытия пластов низкого давления, необходимо обеспечить деаэрацию раствора, поступающего в приемную, емкость 1 и насос 2. Отделение воздухав центрифуге происходит аналогичнымобразом как списано вьнпе, но приэтом воздух вовлекается в многократное использование за счет подсасывания эжектором 18, При циркуляции 40бурового раствора через сопла эжектора 18 создается разрежение, обеспечивающее удаление воздуха из ротора. При этом достигается благодарязакрытой системе постоянство коэффициента аэрации бурового агента.Эжектор 18 можно использовать совместно с дефлектором и нагревателем.В случае остановки центрифугиотключают буровой насос 2 и прекращается циркуляция бурового раствора.П р и м е р, При содержании сероводорода до 67 необходимая плотностьбурового раствора 1,3 г/смЦиркуляционцая система содержитбуровой насос У 8-6 м с производи 55тельностью 30 л/с, герметизирующееустройство - вращающийся превентор,центрифугу ОГШнепрерывного действия со шцековой выгрузкой црапзвадительцастью до 40 л/с с вазможностью очистки бурового рястваря да плотнасти равной 1,05 г/см, Б приемный патрубок центриФуги устанавливают газаатвадцук грубу Ицаметром 114 мм с наклоном аткпытага 1конца относительно цецтря . я расстояние 10-15 мм, т.е. пад углам 5-7. Другой открытый конец удалец ат буровой на расстояние 50 и, высотой 30 м и снабжен дефлектарам ця расстоянии 10 м от буровац ца труба установлен электрический пагреватель мощностью 1 кВт, включение которого связано с ацеаметрам. Прц скарасти ветра менее 5 м/с измеренной аиеаметром) осуществляется включение нагревателя. На корпусе цецтрцфугц напротив коцуснай части бярабаца установлена вытяжная труба диаметром 114 мм с дефлектарам ц нагревателем,Прн бурении включают центрифугу и буровой насос подает на забой раствор с плотностью 1,3 .г/см , котоз рый насыщается газом из пласта и выбуреннай породой до плотности 1,47 г/см , поднимается,цаверх па3закрытому каналу в центриФугу, Путем регулирования частоты вращения ротора за счет применения тиристорного привода и центрифуги раствор очищается от шлама и газа да плотностиз1,3 г/см и вовлекается в следующий цикл. Выделенный из раствора газ по вытяжнйм удаляется в атмосферу.формула изобретения1. Циркуляцианная система буровой установки, включающая буровой насос, приемную емкость, связанную с центрифугой имеющей входной патрубок, и сепаратор с газаатвадной трубой, отличающаяся тем, что, с целью упращецця кацструк" ции системы очистки, ана снабжена кожухом, двумя вытяжными и газоатводной трубами, а ротор центрифуги выполнен в виде цилиндрического Палого перфорированного корпуса и конического участка са шцекавьпчц лопастями ца наружной поверхности, причем входной патрубак центриФуги размещен ца начальном участке цилиндрического полого перфорированного корпуса, а сепаратор образован цилиндрическим полым перфарцраваццым1472632 Составитель Е.МолчановаТехред М.Ходанич Корректор Л.Зайцева Редактор А.Долинич Заказ 1684/34 Тираж 514 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по.изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 корпусом и газоотводной трубой, которая наклонно установлена во входном патрубке, один конец которойразмещен на конечном участке цилиндрического полого перфорированногокорпуса, а другой конец соединен свытяжной трубой, при этом полостьмежду кожухом и частью корпуса, рас"положенного над коническим участком ротора соединена с второй вытяжной трубой. 2. Циркуляционная система по и,1,о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью увеличения вытяжки,она снабжена нагревателем, установленным во" круг вытяжной трубы.3, Циркуляционная система по п.1,о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью аэрирования бурового раство", 10 ра, она снабжена эжектором, вход которого соединен с вытяжной трубой, связанной с газоотводной трубой,