Система очистки буровых растворов цыганкова в. в.

97 9) ( 1) 1/О НИЯ АВТОРС и СОЮЗ СОВЕТСКИХСО ЦИАЛ ИСТИЧ ЕС КИРЕСПУБЛИК(5)5 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(56) 1. Булатов А.И. и др. Справочник по промывке скважин. М,: Недра,1984, с. 188,2. Там же. с. 179-180,3. Авторское свидетельство СССРЬ. 1490249, кл, Е 21 В 21/06, 1985.(54) СИСТЕМА ОЧИСТКИ БУРОВЫХ РАСТВОРОВ ЦЬГАНКОВА В,В,(57) Использование: в горной промышленности, в частности в неФтедобывающей ри очистке буровых скважин дляповышения эФФективности очистки и наФ Изобретение относится к горной промышленности, а точнее к неФтегазоперерабатывающей, и может быть использовано при очистке буровых растворов от выбуренной породы при бурении скважин,Известна система очистки буровых растворов, содержащая основной желоб, связывающий устье скважины с виброситом, последовательно установленные гидроциклоны и приемные емкости буровых насосов 11.Недостатком известной системы является низкая эФФективность и надежность работы ввиду низкого качества очистки бурового раствора при бурении глинистых отложений из-за закупорки ячеек ситового полотна вибросита, так как часть раствора не успевает пройти сквозь сито. Во избежание потери дежности работы при бурении скважинв интервале залегания вязких глин,Сущность изобретения: система содержит основной желоб 1, связывающий устье скважины с виброситом 2, последовательно установленные гидроциклоны4 и приемные емкости 5 буровых насосов 6. Система имеет дополнительнуюемкость 7, выполненную в виде многосекционного переливного отстойника ссекциями 8, 9, 1 О и 11, при этомуровень вибросита 2 расположен нижеуровня последней секции отстойника,который связан со скважиной дополнительным желобом 14, 1 з.п. Ф-лы,1 ил. раствора его приходится пропускать, минуя сетки, через отверстие в приемной емкости вибросита в приемную емкость гидроциклонов. При этом большое содержание крупного шлама в растворе приводит к забиванию песковых насадок гидроциклонов, что является основной причиной открючения батарей гидроциклонов от очистной системы,Наибольшая производительность вибросита в том случае, когда шлам состоит из песка, наименьшая, когда шлам представлен вязкими глинами. В зависимости от типа и дисперсного состава производительность вибросита изменяется.Так, при бурении в глинистых отложениях эФФективность очистки бурового раствора на виброситах снижается из-за закупорки ячеек ситовогп полот 1819978на, что приводит к уменьшению пропускной способности и значительным потерям раствора.Иэ практики бурения нефтяных и газовых скважин на месторождениях Западной Сибири известно, что наиболее сложную проблему для очистки раствора от выбуренной породы представляет верхний интервал геологического оазреза скважин, представленный пропластками вязких глин, переслаивающихся с плотными песчанистыми и глинистыми породами. Наличие в шламе вязких глин приводит к постоянной за купорке ячеек ситовых полотен,В данном случае рекомендуется способ предотвращения закупорки ячеек изменением направления вращения вала вибросита таким образом, чтобы движе" о ние частиц шлама по сетке было против направления вращения 2 .Однако он является неэффективным. Основной причиной закупорки ячеек.яв" ляется прилипание частиц вязких глин при их соударениио вибрирующую поверхность ситового полотна, а также при агломерировании шлама (эффекте комкования) и его транспортировке. Снижение силы соударения частиц шла- ЭО ма о вибрирующую поверхность сита эа счет уменьшения вибрации (амплитуды и частоты колебаний рамы) ведет к снижению Фильтрационной и транспортирующей способности вибросита, те 35 к необходимости замены мелкоячеистых сеток на крупноячеистые. Это нарушает нормальные .условия работы гидро:- циклонных установок и снижает эффек" тивность очистки. Использование мощ ной струи воды, воздуха также не позволяет предотвратить и устранить закупорку ячеек ситового полотна частицами вязких глин в процессе бурения скважины. 45Наиболее близкой по технической сущности к изобретению. является система очистки буровых растворов, содержащая основной. желоб, связывающий устье скважины .с виброситом, допол О нительную емкость объемом не менее объема бурового раствора, вытесненно" го буровым инструментом при спуске на проектную глубину скважины, дополнительный желоб, имеющий узел регулирования направления потока и связанный последнии с основным желобом, шламовый насос, соединяющий дополни-. тельную емкость с виброситом, гидроциклоны и приемные емкости буровых насосов 3 1.Недостатком данной системы является то, что при перегрузке (перели вании) вибросита в случае закупоркиячеек ситового полотна частицами шлама вязких глин использование дополнительной изолированной емкости для отвода неочищенного бурового раствора и подача его шламовым насосом на вибросито неэффективны из-за возможности попадания со шламом выбуреннойпороды частиц вязких глин и прилипания их к поверхности вибрирующей сетки, а также разрушения (размельчения)твердой фазы при перекачке шламовым насосом. Это снижает эффективность очистки бурового раствора на первой ступени, т,е. на виброситах, и нарушает нормальные условия надежной работы системы на последующих ступенях,Целью изобретения является повышение эффективности очистки и надежности работы при бурении скважин в интервале залегания вязких глин.Цель достигается тем, что в системе очистки буровых растворов, содержащей основной желоб, связывающий устье скважины с виброситом, дополнительную емкость, желоб с регулятором направления потока, шламовый насос, соединяющий дополнительную емкость с виброситом, последовательно установленные гидроциклоны и приемные емкости буровых насосов, дополнительная емкость выполнена в виде многосекционного отстойника, а уровень рабочей плоскости вибросита расположен несколько ниже уровня слива раствора в последней секции отстойника и емкости секций отстойника соединяются внизу через отверстия с шиберными заслонками и сливным люком в боковой стенке отстойника,Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое техническое решение отличается наличием нового элемента: многосекционного переливного отстойника, обеспечивающего возможность прохождения через него всего объема раствора при бурениискважины в интервале залегания вязких глин, Таким образом, заявляемое техническое решение соответствуеткритерию изобретения "новизна". Предлагаемое техническое решение предусматривает предупреждение закупоркиячеек ситового полотна шлаком вязкихглин за счет исключения их подачи навибросито путем предварительногоосаждения в дополнительной емкости,выполненной в виде многосекционногоотстойника. При необходимости скопившийся шпам глинистой породы можетбыть использован для приготовлениясуспензии путем механического перемешивания и разбавления водой или сбрасывается в шламонакопитель для транспортировки и. захоронения в определенном месте.При анализе патентной и научнотехнической литературы не выявленытехнические решения систем очисткибуровых растворов, обладающих заявляемой совокупностью признаков,вследствие чего:предлагаемое техническое рещение соответствует критерию "существенные отличия",На чертеже изображена схема очистки буровых растворов.Система очистки буровых растворовсостоит из основного желоба 1, связы.вающего вибросито 2 с устьем скважины 3, последовательно установленныхгидроциклонов 4, приемной емкости 5буровых насосов 6. Иежду устьем скважины 3 и виброситом 2 установлен перепивиой многосекционный отстойник 7с йоследовательно расположенными секциями 8, 9, 10, 11, соединяющимисяв придонной части через отверстия сшибернцми заслонками 12, и спивнымлюком 13 в боковой стенке для сбросашлама. Буровой раствор подается пожелобу 14 через узел регулированиянаправления потока в виде поворотнойдвухходовой заслонки 15.Объем многосекционного переливного отстойника 7 должен быть не менееобъема бурового инструмента, опускаемого на проектную глубину скважины,при этом уровень рабочей плоскостивибросита 2 расположен несколько ниже уровня слива раствора в последнейсекции 11 отстойника 7, которая связана через шламовый насос 16 с виброситом 2.Система очистки буровых растворовработает следующим образом.В процессе 5 урения интервалов вязких глинистых отложений при появлении признаков прилипания к поверхности сетки вибросита 2 комков вязких глин буровой раствор от устья скважи- ны 3 по основному желобу 1 и допол 20 2) на очистку на вибросито 2 и более,25 пройдя более тонкую очистку на гидро 5 10 15 40 41 р нительному желобу 14 (двухходовая поворотная заслонка 15 при этом перекрыта в сторону вибросита 2 и открыта в сторону многосекционного отстойника 7) подается в первую секцию 8 отстойника 7. После заполнения секции 8 .буровой раствор последовательно переходит в секции 9, 10, 11, где тяжелый глинистый шлам оседает на дно этих секций.Очищенный раствор из последней секции 11 попадает на вибросито 2, которое расположено ниже уровня секции 11, и далее на более тонкую очистку на гидроциклонах 4.После прохождения интервала залегания вязких глин неочищенный раствор от устья скважины 3 направляется по основному желобу 1 (двухходовая поворотная заслонка 15 при этом пврекрыта в сторону дополнительного желоба 14 и открыта в сторону вибросита циклонах 4, поступает в приемные емкости 5 буровых насосов 6. Скопившийся шлам глинистой породц используется для приготовления суспензии путем механического перемешивания (секции отстойника снабжаются механическими или гидравлическими перемешивателями) и разбавлением водой(на чертеже не показано), при этомшиберные заслонки 12 открывают дпясообщения между собой секций, Послеэтого глинистая суспензия из последней секции 11 отстойника шламовым насосом 16 подается на очистку от песка на вибросито 2 и гидроцикпонный пескоотделитель 4 или сбрасывается через сливной люк 13 в шламонакопитель для транспортировки и захоронения в определенном месте.Использование предлагаемой системы очистки буровых растворов позвопяет повысить ее эффективность и надежность при бурении скважин в интервапах залегания вязких глинистых отложений, исключив закупорку ячеек ситового полотна с обеспечением прохождения полного объема раствора черезвибросито без необходимости откпюце"ния работы системы из-за скоплениябольшого объема шлама и остановкипроцесса бурения.Иногосекционный отстойник можетслужить в кацестве шламонакопителяглинистой породы для приготовленияЗаказ 201 ВНИИПИ Гос Подписноетениям и открытишская наб д, 11 Тиражарственного комитета по изоб 113035, Москва, ЖР при ГКНТ СС оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина суспензии и использования ее в дальнейшем при бурении скважины, предварительно очищенной от песка на виброситах и гидроциклонном пескоочистителе. формула и з о б р е т е н и я 1, Система очистки буровых растворов, содержащая основной желоб, связывающий устье скважины с виброситом, дополнительную емкость, объемом, не менее объема бурового раствора, вытесненного буровым инструментом при спуске на проектную глубину скважины, дополнительный желоб; имеющий узел регулирования направления потока и связанный последним с основным желобом, шламовый насос, соединяющий дополнительную емкость с виброситом,гидроциклоны и приемные емкости буровых насосов, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения эффективности очистки и надежност работы при бурении в интервале залегания вязких глин путем предотвращения закупорки ситового полотна, дополнительная емкость выполнена в виде мно О госекционного переливного отстойника,при этом уровень рабочей плоскости вибросита расположен несколько ниже уровня слива раствора в последней секции отстойника.15 1. Система по и, 1, о т л ич а ю щ а я с я тем, что емкости, секций отстойника соединяются внизу через отверстия с шиберными заслонками и сливным люком в боковой стенке отстойника.