Способ обработки безглинистых буровых растворов

Союз СоветсиикСоциалистичесиикРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 11881294(23) Приоритет "Опубликовано 15,11,81, Бюллетень42Вата опубликования описания 18,11,81 Гевударстеаииы 1 квинтет СССР во делам изобретении н юткрытнй(54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ БЕЗГЛИНИСТЫХ БУРОВЫХ РАСТВОРОВИзобретение относится к горной промышленности, а точнее к бурению, и может быть использовано при обработке буровых промывочных растворов для многократного их использования в процессе бурения.Известен способ обработки буровых растворов химическими реагентами, при котором происходит коагулирование частиц и выпадение нх в осадок11 .При этом происходит ухудшение качества буровых расворов за счет удаления глинистых частиц с мелкой фракцией шлама,Наиболее близким техническим реше 1 нием к предлагаемому является способ обработки безглинистых буровых расворов, включающий предварительное выделение шлама из раствора и последующую обработку последнего21Недостаток известного способа заклю чается в том, что шлам из раствора удаляется не полностью, в результате чего раствор обладает повышенной абраэивностью, что приводит к увеличению износа породоразрушаюшего инструмента и деталей насоса.Целью изобретения является снижение абразивного износа инструмента при алмазном бурений.Поставленная цель достигается тем, что последующую обработку осуществляют в поле акустических колебаний звукового диапазона частот до размера частиц 5-10 мкм.Применение операции акустического диспергирования позволяет довести частицы выбуренной породы (шлама) до размеров, приближающихся к размеру глинистых частиц, а также придать им Форму, близкую к сферической, что резко снижает их абразивные свойства,Способ осуществляется следующим образом.Выделение в осадок крупного шлама осуществляют при использовании извест ных технических средств (гидроциклонов, центрифуг грохотов или вибросит),8812 20 после чего раствор направляется нароторно-пульсационный аппарат для обработки в акустическом поле.Следует отметить, что после обработки в акустическом поле частотой 1-10 кГцнаблюдается механохимическая активация поверхности минеральных частиц,Это приводит к увеличению их сорбционной способности и созданию на поверхности выбуренных частиц оболочки из гли онистых минералов. Совокупность этихфакторов позволяет существенным образом снизить гидроабразивный износ алмазной коронки, улучшить структурныесвойства буровых растворов и обеспечить многократное их использование, атакже увеличить скорость бурения присокращении числа спуско-подъемов снаряда,П р и м е р. Способ опробован приобрабопсе бурового раствора следующихпараметров в процессе алмазного бурения снарядом ССК:= 1,12 г/смТ=20 с, В =9 см(30 мин,К= 15 мм,содержание песка 1,5%, где " - удельный вес, Т - вязкость, В - водоотдача, К - толщина глинистой корки).Результаты исследования приведеныв табл.1,Буровой раствор в процессе циркуляции насыщают шламом выбуриваемых пород (туфы, песчаники, порфиты, гранодиориты и др.) крупностью 85-90%менее 250 мкм,После гидроциклонирования в осаждае35мых песках содержатся частицы 250-44 мкм,в сливе гидроциклона - частицы менее ф44 мкм.Буровой раствор после гидроциклонапоступает на роторно-пульсационныйаппарат РПА-160 производительностью 2-3 м /ч. Иэ аппарата он направ 3ляется в приемный амбар, откуда насосом закачивается обратно в скважину,944После 5-10-кратного прохождения раствора через систему скважина-аппаратвыполняют.ситовой анализ шлама, который показал, что крупность его изменяется с 44 мкм до 9 С 1% класса менее 10 мкм,Кратность акустической обработкизависит от состава выбуриваемых пород и колеблется в пределах 10-15 циклов, Время акустического импульса определяется конструкцией аппарата и вварианте аппарата РПА с дисковымиэлементами составляет 0,9 с, с коническими - 0,1 с, с мелющими телами -0,6 с,Проводят испытания на стойкостьалмазного породоразрушающего инструмента в зависимости от крупности .шлама выбуриваемых пород, содержащегося в циркулирующем буровом растворе,Результаты исследования приведены втабл, 2.Испытания проводились с использованием импрегнированных алмазных коронок диаметром 26 мм с высотой матрицы 15 мм на стенде, оснащенном станкомСБАпри частоте вращения 1015 об/мин,подачи жидкости 7 л/мин и осевом давлении 200 кгс, Разбуривался гранит среднезернистый (категория 9,2)Износ ко-,ронки оценивался по износу высоты матрицы. Замеры производили через 1,5 и10 ч работы коронки при различной крупности шлама выбуриваемых пород (см.таблипу),Как видно иэ полученных данных, придоизмельчении шлама ниже крупности10 мкм происходит сушественное снижение степени износа алмазной матрицы,Общая эффективность от примененияспособа составляет 2,14 р, на 1 м проходки, что показывает высокую эффективность способа,381294 Формула изобретения.Способ обработки безглинистых буровых растворов, включающий предварительное выделение шлама из раствора и последующую обработку последнего, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения абразивного износа инструмента при алмазном бурении, последующую обработку осуществляют в поле акустиСоставитель Е, МолчановаТехред М,Рейвес Корректор А. ЙзнткоПодписное Тираж 630 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-З 5, Раушская,наб д, 4/5Заказ 9902/5 1 Филиал ППП "Патент", г, Ужгород ул, Проектная, 4 Редактор М. Недолуженко ческих колебаний звукового диапазона частот до размера частиц 510 мкм,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР