Устройство для выделения твердой фазы из бурового раствора

ОЮЗ СО 8 ЕТСНИХОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУВЛИН 09) а) Е 21 В 21/ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН К АВТОРСКОМ ВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬ(71) Среднеазиатский научно-исследовательский институт природного газа(56) 1. Патент ЧССР )г 109992,кл. 5 а 31/20, 12.02.64.2, Авторское свидетельство СССРи 662688, кл. Е 21 В 21/00,22.02.78,.(4)(57) 1, УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫДЕЛЕНИЯТВЕРДОЙ ФАЗЫ ИЗ БУРОВОГО РАСТВОРА,включающее емкость с отверстиями дляввода и отвода жидкости, подключенный к отрицательному полюсу, размещенный в корпусе положительный электрод и механизм для транспортирования твердой фазы, о т л и ч а ю щ е е " с я тем, что, с целью обеспечения более полного извлечения твердой фазы из бурового раствора, дно емкости выполнено перфорированным, а положительный электрод " плавающим.2. Устройство по и. 1, .о т л и ч ею щ е е с я тем, что механизм для транспортирования твердой фазы выполнен в виде анека из диэлектричес" кого материала. еИзобретение щносится к области очистки, в частности к утилизации бурового раствора, и может быть использовано в нефтяной, газовой и геологораэведочной промышленности..Известно электрофоретическое устройство по выделению твердой фазы из бурового раствора, содержащее корпус, являющийся катодом, в котором циркулирует буровой раствор, и размещен" 1 О ный в нем катод - вращающийся барабан, с которого осевшие частицы смещаются скребками Г 1 3Недостатком устройства является потеря в сгущенном буровом растворе 15 части растворимых веществ.Наиболее близким к изобретению является устройство для выделения твердой фазы из бурового .раствора, включающее корпус с отверстиями для вво" 20 да. и отвода жидкости, подключенный к отрицательному полюсу, размещенный в корпусе положительный электрод и ме" ханиэм для транспортирования твердойфазы 1.2. 25Недостатком устройства является не" .полное извлечение из раствора частиц твердой Фазы и непроизводительная периодичная работа устройства.Целью изобретения является обес" З 0печение более полного извлеченфя твер" дой фазы из бурового раствора.Цель достигается тем, что дно корпуса выполнено перфорированным, а положительный электродплавающиму причем механизм для транспортирования твердой фазы выполнен в виде шнека из диэлектрического материала,Буровой раствор, поступающий из скважины и содержащий в своем соста ве шлам, полезную твердую Фазу (мелкодисперсные глинистые частицы, утяжелитель ), дисперсную среду, состоя" .щую обычно иэ воды и растворенных в ней солей (мономолекулярных ионови высокомолекулярных химических реагентов (стабилизаторов ) - полиэлектролитов, подвергают вначале очистке с целью удаления иэ него частиц вы" буренной породы - шлама.Затем раствор обрабатывают в зоне отрицательного электрода электрохимической системы, обеспечивающей отсутствие проникновения продуктов электрохимических реакций, протекаю , щих в зоне положительного электрода, в буровой раствор. Это позволяет увеличить концентрацию свободных гид" роксильных групп, комплексов Н 502, и гидратированных электронов в буровом растворе. Указанные частицы адсорбируются на межфазных поверхностях, образованных молекулами полиэлектролитов и частицами твердой фазы с рисперсной средой бурового раствора.Очищенный буровой .раствор поступает в устройство для .выделения твердой фазы из бурового раствора, емкость которого является катодом, а анодом является непрерывно прокачиваемая электропроводящая жидкость, отделенная от массы бурового растворагидропройицаеиой диэлектрической перегородкой, Дно емкости выполнено в виде токопроводящей сетки.В результате возникновения мощныхэлектростатических сил. отталкиваниямежду частицами, составляющими буровой раствор, его слои перемещаютсяодин относительно другого с меньшим внутренним трением (уменьшается вязкость ), а вода, жестко удерживаемая ранее у поверхностей оаздела Фаз благодаря наличию диполь-дипольного взаимодействия, водородных и донорноакцепторных связей, приобретаетбольшую подвижность в связи с униполярным (отрицательнымзарядом поверх" ности дисперсной фазы,(включая и поверхность молекул полиэлектролитов .Поэтому вода из бурового раствора под действием сил гравитации фильтруется сквозь токопроводящую сетку, обеэвоживая буровой раствор.РОтрицательно заряженная сетка, сквозь которую удаляется вода иэ бурового раствора, способствует непрерывному и интенсивному ее Ьтбору, поскольку отталкивает от своей поверхности отрицательно заряженные глинистые частицы и предотвращает тем самым возможность образования малопроницаемой фильтрационной корки, Кроме того, заряженная сетка не позволяет отрицательно заряженным макромолекулам полиэлектролитов уходить вместе с водой и ионами низкомолекулярных соединений, содержащимися в ней, иэ бурового раствора. В результате про" цесса обезвоживания в емкости, где на" ходится буровой раствор, образуется паста, состоящая из полезной твердой Фазы и высокомолекулярных активированных химических реагентов.Устройством, вополняющим роль анода, не оказывающего на буровойО895171 4Корпус плавающего анода 2 выполнениз плавучего пористого диэлектрического материала, а его дно 12 - изсетчатого диэлектрического материала,например брезента или перфорированнойпластмассовой пленки. В полости плавающего анода 2 размещены подводной13 и отводной 14 патрубки, соединен",ные гибкими шлангами 15 с насосомдля перекачки токопроводящей жид- .кости 3 и емкостью для токопроводящей жидкости 5, В полости плавающегоанода 2 также расположен положительный электрод 16, выполненный металли" 5. ческим или графитовым, подсоединенный к положительному полюсу источни"ка тока 4 с помощью гибкого токовода17, Для подачи,поступающего буровогораствора в емкость 1 предусмотрен 0 желоб 18.Устройство работает следующим образом.Очищенный от частиц шлама буровойраствор, по желобу 18 поступает в емкость 1. Одновременно в плавающеманоде 2 с. помощью насоса 3 и череземкость 5 с токопроводящей жидкостьюи отводящий и подводящий патрубки 13.и 14 с помощью гибких шлангов 15устанавливается- циркуляцйя токопро" . водящей жидкости, а буровой растворот токопроводящей жидкости разделяется диэлектрической сеткой. При включении источника постоянного тока 4 вемкости 1 создается электрическое поле, образованное, катодом - токопроводящей сеткой 10 и плавающим анодом2, в полости которого размещен электррод 16, подклюценный к положительному полюсу источника тока 4 с помощьюгибкого токовода 17Находящийся вемкости 1 шнек 8 С диэлектрическимилопастями приводится в движение электроприводом 9 и проталкивает образующуюся пасту в емкость 6. Отделяющаяся под влиянием электрического полявода фильтруется через сетку 10 и поподдону 11 стекает в емкость для собираемой воды 7. На чертеже изображена схема устройства для выделения твердой фазы из бурового раствора.Устройство содержит емкость 1,.плавающий анод насос 3 для перекач" 30 ки токопроводящей жидкости, источник постоянного тока 4, емкость 5 для токопроводящей жидкости, емкость 6 для пасты бурового раствора и ем" .кость 7 для собираемой воды. Для про" з 5 талкивания образовавшейся пасты бурового раствора в емкости 1 размещен шнек 8, лопасти которого выполнены из диэлектрического материала, для сохранения электрического поля без . 40 искажения, Шнек 8 приводится во вра" щение электроприводом 9. Дно емкости выполнено перфорированным в виде токопроводящей сетки 10 и через корпус емкости 1 подключено к отрицательному 5полюсу источника тока 4. Под токопро-водящей сеткой 1 О размещен наклонный поддон 11 для направления стока соби,раемой воды. 3раствор коагулирующего влияния поступающими с его поверхности продук" тами электрохимических реакций, явля" ется плавающий на поверхности раствора диэлектрический полый корпус с дном, выполненным также из диэлектрического пористого материалабрезент, пористый фторопласт и т,д.) и помещенным внутри него положительным электродом 1 графитовым, металлицес ким ), В качестве электролитического ключа, замыкающего цепь, служит водный токопроводящий раствор, прокачиваемый насосом по замкнутому циклу. Таким образом, контакт между анодом 1 и раствором осуществляется посредством жидкого электролитического мостика электролит - раствор, образующегося в зоне их раздела пористой . диэлектрической перегородкой.Паста, полученная в емкости после обезвоживания, может быть высушена, а может быть направлена на другой объект, где необходим буровой раствор.25Состав Редактор О.Юрковаее ев ее е е ее ве ее Ее вЗаказ 7972/1 х веев Тираж ВНИИПИ Государст по делам изоб 113035, Москва, Ж" еев в вв в Филиал ППП "Патент",Надь. КорректорА,Тяске е03 Подписинного комитета СССРтений и открцтийг Рауйская наб,д,вв в е вв вве вввв Ужгород, ул. Проектная, 4