Пиши Дома Нужные Работы


Циркуляционная система и оборудование для очистки.

Циркуляционная система буровой установки служит для подготовки, хранения и нагнетания в скважину бурового раствора. В нее входят сле­дующие блоки: приготовления раствора; очистки раствора от шлама; очистки раствора от газа; химической обработки раствора; приемный; подпорных насосов; буровых насосов, а также резервуары для хранения раствора и маннфольды.

Для общего ознакомления на рис 3.2 предоставлена примерная схема расположения оборудования в МНО,

 

Рисунок 3.2 -Размещение технологического оборудования в МНО

 

но для начала ознакомимся с основными устройствами, применяемыми практически во всех системах очистки бурового раствора:

 

Вибросита

Процесс разделения суспензий по фракционному составу путем просеивания через вибрирующие сетки применяется в различных отраслях промышленности. Очистка бурового раствора от шлама с помощью вибрационных сит является также механическим процессом, в котором происходит отде­ление частиц определенного размера с помощью просеиваю­щего устройства.Главными факторами, определяющими глубину очистки и пропускную способность вибросита, являются размер ячеек сетки и просеивающая поверхность. Основные элементы ви­бросита следующие (рис. 3.3): основание 1, поддон для сбора очищенного раствора 7, приемник с распределителем потока 2, вибрирующая рама 5 с сеткой 4, вибратор 3, амортизато­ры 6. Вибрирующие рамы располагают как в горизонталь­ной, так и в наклонной плоскости, а их движение может быть возвратно-поступательным по прямой, эллипсообраз- ным, круговым и комбинированным. По числу вибрирующих рам различают одинарные, сдвоенные и строенные вибросита с одно-, двух- и трехярусными горизонтально либо наклонно расположенными ситами.

 

 

Рисунок 3.3- вибросито

 

Наибольшая производительность вибросита в том случае, когда шлам состоит из песка, наименьшая — когда шлам представлен вязкими глинами. В зависимости от типа и дисперсного со­става шлама производительность вибросита может сущест­венно изменяться.

Опыт применения вибросит для очистки бурового раство­ра показал, что эффективность очистки возрастает по мере увеличения времени нахождения частиц на сетке. Этого мож­но достичь увеличением длины сетки, снижением скорости потока, уменьшением угла наклона сетки, изменением на­правления перемещения частиц, уменьшением амплитуды ко­лебаний сетки, одновременным использованием двух после­довательных или параллельных сеток.

Эффективность работы вибросита (пропускная способ­ность, глубина и степень очистки) зависит прежде всего от типа и рабочего состояния вибрирующей сетки. В настоящее время в отечественном бурении для очистки бурового рас­твора используют нержавеющую сетку с размером ячейки 0,7 х2,3; 1 х 2,3; 1 х 5; 0,16 х 0,16; 0,2 х 0,2; 0,25 х 0,25; 0,4 х 0,4; 0,9 х 0,9; 1,6 х 1,6; 2 х 2 и 4 х 4 мм. Для очистки бурового раствора используют сетки с пере­плетениями проволок четырех типов: квадратным, прямогольным, диагональным и двойным голландским. Наиболее часто используется квадратное переплетение, затем — пря­моугольное, реже — диагональное и очень редко — голланд­ское. При прочих равных условиях с помощью сеток с квад­ратным переплетением удаляют больше шлама, чем сетками с прямоугольным переплетением. Но при прямоугольном пере­плетении появляется возможность плести сетку из более тол­стой проволоки, поэтому такие сетки более долговечны.

Считают, что только правильно установленная и нормаль­но эксплуатируемая вибрирующая сетка позволяет использо­вать все технологические возможности вибросита.

На средства грубой очистки, т.е. вибросита, приходится большая часть очистки бурового раствора от шлама, поэтому именно им следует уделять наибольшее внимание. Для утяже­ленных буровых растворов это, в сущности, единственный высокоэффективный аппарат.

 

Гидроциклон.

Последующая, после вибросит, более тонкая очистка бурового раствора осуществляется гидромеханическим способом. Для этого применяются конические гидроциклоны.

Гидроциклон это простое и недорогое устройство, которое было разработано для горной промышленности а затем адаптировано для очистки буровых растворов.

В качестве шламоотделителей гидроциклоны часто могут конкурировать даже с виброситами. Так, при удалении частиц шлама размером менее 0,5 мм экономическая эффек­тивность гидроциклонов и вибросит одинакова, если обраба­тывается неутяжеленный буровой раствор. С уменьшением размера частиц шлама эффективность гидроциклонов повы­шается, а преимущества их при удалении шлама с размером частиц менее 74 мкм становятся абсолютно бесспорными.

Гидроциклон представляет собой цилиндр, соединенный с усеченным перевернутым конусом (рис.3.4). Нижняя часть конуса заканчивается насадкой для слива песков, а цилиндри­ческая часть оборудуется входной насадкой, через которую нагнетается буровой раствор, и сливным патрубком, через который отводится очищенный раствор.

Буровой раствор насосом подается через входную насадку в цилиндрическую часть гидроциклона по касательной к внут­ренней поверхности. Обладая сравнительно большой скоро­стью на входе, частицы шлама под действием инерционных сил отбрасываются к стенке гидроциклона и движутся к пе­сковой насадке в соответствии с законом Стокса. Тонкодис­персные частицы шлама вместе с компонентами бурового раствора сосредоточиваются в спиралевидном потоке, дви­жущемся снизу вверх. Попадая в сливной патрубок, очищен­ный раствор выводится из циклона, а шлам (пески) переме­щается внешним, движущимся вниз спиралевидным потоком

Рисунок 3.4-Схема гидроциклона для очистки бурового раствора от шлама

 

к песковой насадке и выгружается через нее вместе с неко­торой частью бурового раствора.

Гидроциклон — один из наиболее сложных аппаратов, используемых для очистки флюидов от механических приме­сей. Его технологические характеристики меняются при из­менении любого геометрического размера.

Технологические показатели работы циклона при разделе­нии суспензии на жидкую и твердую фазы ухудшаются при уменьшении напора подающего насоса, увеличении вязкости или плотности подаваемой жидкости, повышении концентра­ции твердых частиц в суспензии, понижении плотности твер­дой фазы, уменьшении размера отделяемых частиц, резком отличии формы частиц от сферической, сокращении размера отверстия песковой насадки.

Гидроциклонные шламоотделители делят на песко- и ило- отделители условно. Пескоотделители — это объединенная единым подающим и сливным манифольдом батарея гидро­циклонов диаметром 150 мм и более. Илоотделителями назы­вают аналогичные устройства, составленные из гидроцикло­нов диаметром 100 мм и менее. Минимальный размер отделяемых частиц (точка отсечки) прямо пропорционален диаметру конуса гидроциклона:

 

Гидроциклон ДиаметрТочка отсечки, мкм

Пескоотделитель 10” – 12” 45 – 50

Илоотделитель 4” 25 -30

Микроциклон 2” 10 – 12

 

Число гидроциклонов в бата­реях песко- и илоотделителя разное и обычно составляет 4 и 16 штук соответственно.

Как и вибросита, эти аппараты должны обрабатывать весь циркулирующий буровой раствор при любой подаче буровых насосов. Считается, что производительность пескоотделителя должна составлять 125 %, а илоотделителя 150 % от макси­мальной подачи насоса. Это позволяет гарантировать обра­ботку всего потока бурового раствора на гидроциклонных шламоотделителях, а иногда использовать часть очищенного раствора для разбавления неочищенного и таким образом существенно повышать эффективность работы гидроцикло­нов.

Гидроциклонные шламоотделители обычно включают в работу с момента забуривания скважины. Уже при бурении под кондуктор система очистки бурового раствора должна работать на полную мощность. Шлам необходимо удалить из бурового раствора раньше, чем он будет подвергнут много­кратному истиранию и диспергированию в циркуляционной системе и стволе скважины. Только в этом случае удается сохранить стабильными параметры бурового раствора, избе­жать перерасхода запасных деталей к гидравлическому обо­рудованию, сохранить стабильным ствол и достичь высоких показателей работы долот.

Рассмотрим как происходит очистка неутяжеленного незагазованного бурового раствора, используя описанное оборудование.

 






ТОП 5 статей:
Экономическая сущность инвестиций - Экономическая сущность инвестиций – долгосрочные вложения экономических ресурсов сроком более 1 года для получения прибыли путем...
Тема: Федеральный закон от 26.07.2006 N 135-ФЗ - На основании изучения ФЗ № 135, дайте максимально короткое определение следующих понятий с указанием статей и пунктов закона...
Сущность, функции и виды управления в телекоммуникациях - Цели достигаются с помощью различных принципов, функций и методов социально-экономического менеджмента...
Схема построения базисных индексов - Индекс (лат. INDEX – указатель, показатель) - относительная величина, показывающая, во сколько раз уровень изучаемого явления...
Тема 11. Международное космическое право - Правовой режим космического пространства и небесных тел. Принципы деятельности государств по исследованию...



©2015- 2017 pdnr.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.