Устройство гравитационной очистки бурового раствора

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО ГРАВИТАЦИОННОЙ ОЧИСТКИ БУРОВОГО РАСТВОРА(71) Заявитель Республиканское научнопроизводственное унитарное предприятие Сейсмотехника БГУ(72) Авторы Алампиев Олег Александрович Кротиков Сергей Петрович Загоровский Михаил Михайлович Андросенко Александр Павлович Титов Виктор Иванович Селезнева Татьяна Сафроновна(73) Патентообладатель Республиканское научно-производственное унитарное предприятие Сейсмотехника БГУ(57) 1. Устройство гравитационной очистки бурового раствора, включающее установленную на скважине приемную воронку и соединенную с ней трубопроводом с первым поворотным дисковым затвором емкость, разделенную стенкой с окном на отсек гравитационной очистки с перегородками и выходной отсек с патрубком, отличающееся тем, что оно снабжено насосным агрегатом с всасывающей и нагнетательной магистралями и перемешивателем с гидравлическим приводом, при этом всасывающая магистраль через второй поворотный дисковый затвор связана с патрубком выходного отсека емкости, а нагнетательная магистраль одним потоком соединена через третий поворотный дисковый затвор с потребителем и другим потоком через четвертый и пятый поворотные дисковые затворы с перемешивателем с гидравлическим приводом и внешним источником. 2. Устройство гравитационной очистки бурового раствора по п. 1, отличающееся тем,что всасывающая магистраль соединена через шестой поворотный дисковый затвор с быстроразъемным соединением.(56) 1. Буровые установки для проходки скважин и стволов Справочник. - М. Недра, 1985. 2. Чертеж СВ 00-00 чертеж БОР 00-00 СБ фирмы Управления по повышению нефтеотдачи пластов и ремонту скважин Республиканского унитарного предприятия Производственного объединения Белоруснефть (прототип). Полезная модель относится к горной промышленности, а именно к устройствам для очистки бурового раствора в процессе бурения, освоения и ремонта скважин. Известно устройство для гравитационной очистки бурового раствора в составе буровой установки 300 1, включающее резервуар, для гравитационной очистки поступающего из скважины бурового раствора с выходным патрубком, по которому очищенная жидкость поступает в кольцевое пространство между стенками скважины и бурильной колонной. Недостатком данного устройства является то, что буровой раствор недостаточно качественно очищается и поступает в кольцевое пространство самотеком, что ухудшает его эксплуатационные характеристики. Из известных устройств наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату при его использовании является Устройство гравитационной очистки бурового раствора, включающее специальную воронку для отвода промывочной жидкости с устья скважины и блок гравитационной очистки промывочной жидкости для А-50 2,включающее установленную на скважине воронку для сбора и отвода промывочной жидкости (бурового раствора) и соединенный с ней трубопроводом блок гравитационной очистки бурового раствора для А-50. Блок гравитационной очистки, в свою очередь, включает емкость, разделенную стенкой на два отсека. В первом отсеке установлены перегородки, обеспечивающие потоку бурового раствора переменное по направлению движение, при этом поток теряет скорость и, как следствие, происходит его гравитационная очистка. После очистки буровой раствор через окно в перегородке поступает во второй отсек, из которого по выходному патрубку поступает на тонкую дальнейшую очистку. Недостатки известного устройства низкая производительность подачи бурового раствора и процесса очистки недостаточное перемешивание бурового раствора приводит к выпадению в осадок отдельных фракций, что не обеспечивает подачу раствора со всеми его компонентами снижение расходных характеристик при подаче бурового раствора на дальнейшую очистку отсутствие во всасывающих и нагнетательных линиях затворов поворотных дисковых исключает возможность раздельного управления. Все вышеизложенные недостатки известного устройства ухудшают эксплуатационные характеристики. Техническая задача, на решение которой направлена заявленная полезная модель, устранение вышеизложенных недостатков аналогов, а именно улучшение эксплуатационных характеристик. Техническая задача достигается тем, что устройство гравитационной очистки бурового раствора, включающее установленную на скважине приемную воронку и соединенную с ней трубопроводом с первым поворотным дисковым затвором емкость, разделенную стенкой с окном на отсек гравитационной очистки с перегородками и выходной отсек с патрубком, снабжено насосным агрегатом с всасывающей и нагнетательной магистралями и перемешивателем с гидравлическим приводом, при этом всасывающая магистраль через второй поворотный дисковый затвор связана с патрубком выходного отсека емкости, а нагнетательная магистраль одним потоком соединена через третий поворотный дисковый 2 1720 затвор с потребителем и другим потоком через четвертый и пятый поворотные дисковые затворы с перемешивателем с гидравлическим приводом и внешним источником. Кроме того, всасывающая магистраль соединена через шестой поворотный дисковый затвор с быстроразъемным соединением. На чертеже изображена схема принципиальная гидравлическая заявляемого устройства гравитационной очистки бурового раствора. Устройство состоит из смонтированной на скважине 1 воронки 2, соединенной трубопроводом 3 через первый поворотный дисковый затвор 4 с емкостью 5. Емкость 5 стенкой 6 с окном 7 разделена на два отсека отсек 8 гравитационной очистки и выходной отсек 9. В отсеке 8 с определенным шагом ступенчато установлены перегородки 10, последовательно одними своими концами 11 контактирующие со стенками отсека 8 емкости 5, а противоположные концы образуют окна 12 для прохода бурового раствора. В выходном отсеке 9 установлен перемешиватель 13 с гидравлическим приводом и патрубок 14, соединенный через второй поворотный дисковый затвор 15 с всасывающей магистралью 16 насосного агрегата 17. Первый поток 18 насосного агрегата 17 через третий поворотный дисковый затвор 19 соединен с потребителем, например виброситом (на чертеже не показан), а второй его поток 20 через четвертый поворотный дисковый затвор 21 с перемешивателем 13 и через пятый поворотный дисковый затвор 22 и быстроразъемное соединение 23 с внешним источником подачи бурового раствора (на чертеже не показан). К всасывающему патрубку 16 подстыкован шестой поворотный дисковый затвор 24 с быстроразъемным соединением 25. Устройство работает следующим образом. Буровой раствор в процессе бурения вместе с породой поступает из скважины 1 в приемную воронку 2 и по трубопроводу 3 через открытый первый дисковый затвор 4 в отсек гравитационной очистки 8 емкости 5. В отсеке 8 буровой раствор проходит вдоль перегородок 10 и окон 12. Пройдя вдоль первой перегородки 10, в окне 12 буровой раствор меняет направление и так далее, проходя поочередно вдоль всех перегородок 10 и всех окон 12. В этом случае поток бурового раствора меняет направление, теряет скорость и, при этом, твердая порода (продукт бурения скважины) постепенно оседает на днище отсека 8 емкости 5, что обеспечивает его очистку. Далее очищенный буровой раствор через окно 7, выполненное в стенке 6, перетекает в выходной отсек 9, из которого по патрубку 14 через открытый второй дисковый затвор 15 поступает в насосный агрегат 17. Насосный агрегат 17 подает под давлением очищенный буровой раствор по следующим потокам первый 18 через открытый третий дисковый затвор 19 к потребителю для дальнейшей его тонкой очистки (на чертеже не показан, например вибросито) и второй поток 20 через открытый четвертый дисковый затвор 21 к перемешивателю 13 с гидравлическим приводом. В этом случае пятый затвор 22 должен быть закрыт. Имея разные условные проходы третьего и четвертого затворов 19 и 21, можно добиться стабильной работы насосного агрегата 17 для подачи бурового раствора к потребителю и работы перемешивателя 13 с гидравлическим приводом, обеспечивающего перекачку бурового раствора со всеми его компонентами. Данная гидравлическая схема позволяет работать раздельно насосному агрегату 17 для перекачки бурового раствора и отдельно перемешивателю 13, подключенному к внешнему источнику (на чертеже не показан) через быстроразъемное соединение 23 и четвертый 21 и пятый 22 затворы. В случае выхода из строя насосного агрегата 17 и необходимости заканчивания процесса бурения обеспечивается возможность подключения через быстроразъемное соеди 3 1720 нение 25 и шестой затвор 24 дополнительного насосного агрегата (на чертеже не показан),который выполняет все вышеизложенные операции. Таким образом, предложенное подключение насосного агрегата 17 и перемешивателя 13 с гидравлическим приводом позволяет увеличить производительность подачи бурового раствора запитать перемешиватель 13 с гидравлическим приводом при необходимости через открытые четвертый 21 и пятый 22 поворотные дисковые затворы запитать отдельно перемешиватель 13. Наличие быстросъемного соединения 25 и открытого шестого 24 поворотного дискового затвора обеспечивает подключение дополнительного насосного агрегата при аварийных ситуациях. Положительные вышеуказанные отличительные качества значительно улучшают эксплуатационные характеристики устройства. На дату подачи заявки на предполагаемую полезную модель разработаны рабочие чертежи и производится изготовление образца Агрегата насосно-циркуляционного типа АНЦ-70/1500, предназначенного для выполнения бурения, освоения и капитального ремонта скважин, в состав которого входит предполагаемая полезная модель. Эксплуатационные испытания на нефтяных скважинах месторождений РУН ПО Белоруснефть запланированы на март месяц 2004. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4