Устройство очистки бурового раствора

(12) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО ОЧИСТКИ БУРОВОГО РАСТВОРА(72) Авторы Алампиев Олег Александрович Кротиков Сергей Петрович Андросенко Александр Павлович Селезнева Татьяна Софроновна(57) Устройство очистки бурового раствора, содержащее сообщающиеся между собой входную емкость с виброситом и пескоотделителем с его первым насосом, выходную емкость с илоотделителем с его вторым насосом, емкость долива с ее третьим насосом и соединяющую входную, выходную емкости и емкость долива в гидролинию с установленными в ней перемешивателями с гидравлическим приводом, отличающееся тем, что оно 26262006.04.30 снабжено установленным на выходной емкости смесителем эжекторного типа с его первым дисковым затвором, направляющим к его входу поток бурового раствора, первый и второй насосы снабжены вторым и третьим дисковыми затворами соответственно, направляющие потоки под давлением в гидролинию, с установленными в ней перемешивателями с гидравлическим приводом, а третий насос снабжен четвертым и пятым дисковыми затворами, при этом четвертый дисковый затвор направляет поток под давлением к потребителю, например на всасывание нагнетательного блока, а пятый дисковый затвор направляет поток под давлением в гидролинию с установленными в ней перемешивателями с гидравлическим приводом.(56) 1. Разработка и производство оборудования и технических средств для бурения и ремонта нефтяных и газовых скважин. Проспект НЕФТЕГАЗМАШ. - С. 12. 2. А.с. СССР 1087651, МПК Е 21 В 21/06, 1984. 3. Описание полезной модели к патенту 1751, МПК Е 21 В 21/06, 2005. Полезная модель относится к горной промышленности, а точнее к бурению геологоразведочных скважин, и может быть использована в области оборудования для глубокого бурения скважин, в частности для приема, хранения и очистки промывочных жидкостей в процессе бурения и для очистки бурового раствора от шлама выбуренных пород. Известно устройство для очистки бурового раствора 1, содержащее шасси, с расположенной на его платформе циркуляционной системой с резервуаром, разделенным на сообщающиеся между собой отсеки. Входной отсек снабжен виброситом, а последующий отсек - пескоотделителем с его насосом и приемным и выходным патрубками. Выходной отсек оснащен нагнетательным блоком, включающим входной и нагнетательный патрубки, причем нагнетательный патрубок обеспечивает подачу бурового раствора в скважину. Отсеки резервуара снабжены перемешивателями с гидравлическим и механическим приводом. Устройство работает следующим образом. Буровой раствор из скважины поступает непосредственно на вибросито, где очищается от крупных механических частиц и самотеком поступает во входной отсек, а из него через окна в перегородках поступает в отсек тонкой очистки. Из этого отсека насосом буровой раствор подается по входному патрубку под давлением в пескоотделитель и, пройдя пескоотделитель, очищается от песка, и по выходному патрубку поступает в выходной отсек резервуара. Из выходного отсека очищенный буровой раствор по приемному патрубку поступает на нагнетательный блок и пройдя его, по нагнетательному патрубку подается под давлением в скважину. Установленные в отсеках перемешиватели с гидравлическим и механическим приводами обеспечивают однородность очищенного бурового раствора. Недостатками данного устройства являются отсутствие возможности восстановления состава бурового раствора отсутствие возможности подпитки нагнетательного блока как из выходной емкости,так и из емкости долива отсутствие возможности перекачки бурового раствора в емкостях отсутствие возможности работы смесителя эжекторного типа каждым насосом отсутствие возможности работы перемешивателей с гидравлическим приводом каждым насосом. Данные недостатки снижают эксплуатационные характеристики устройства. Известна установка для очистки бурового раствора 2, состоящая из резервуара, разделенного между собой на сообщающиеся отсеки, вибросита, пескоотделителя, илоотде 2 26262006.04.30 лителя с их насосами, сливными и приемными патрубками, при этом сливные патрубки илоотделителя и пескоотделителя соединены между собой. Установка работает следующим образом. Буровой раствор, поступивший из скважины после очистки на вибросите, подается под давлением насосом в пескоотделитель, в котором происходит его очистка от песка. Пройдя очистку в пескоотделителе, буровой раствор по сливному патрубку пескоотделителя поступает по трубопроводу в приемный патрубок насоса илоотделителя. Из приемного патрубка насосом буровой раствор подается в илоотделитель. Из илоотделителя очищенный от мелкого песка буровой раствор поступает по сливному его патрубку и трубопроводу в выходной отсек емкости и далее в циркуляционную систему. Недостатками данного устройства являются отсутствие возможности восстановления состава бурового раствора отсутствие возможности подпитки нагнетательного блока как из выходной емкости,так и из емкости долива отсутствие возможности перекачки бурового раствора в емкостях отсутствие возможности работы смесителя эжекторного типа каждым насосом отсутствие возможности работы перемешивателей с гидравлическим приводом каждым насосом. Данные недостатки снижают эксплуатационные характеристики устройства. Из известных устройств наиболее близким аналогом является устройство очистки бурового раствора 3, содержащее резервуар, разделенный перегородками на сообщающиеся между собой отсек с виброситом и с пескоотделителем и его первым насосом, и всасывающим и нагнетательным патрубками, выходной отсек с илоотделителем и его вторым насосом с всасывающими и нагнетательными патрубками и емкость долива (емкость для реагентов). Входной и выходной отсеки снабжены гидролинией с установленными в ней перемешивателями с гидравлическим приводом. Устройство снабжено также третьим насосом с установленными в его всасывающей линии дисковыми затворами, позволяющими производить всасывание бурового раствора как из основного резервуара, так и из емкости долива. Устройство для очистки бурового раствора работает следующим образом. Устройство располагают вблизи устья скважины. Отработанный буровой раствор по затрубью подается на вибросито, проходит через сетки вибросит и самотеком скатывается во входной отсек. Из входного отсека буровой раствор первым и вторым насосами подается последовательно на пескоотделитель и илоотделитель, в которых происходит его очистка от песка и ила. Очищенный буровой раствор скапливается в выходном отсеке тонкой очистки, где его однородность обеспечивается перемешивателями с гидравлическим и механическим приводом. При работе третьего насоса буровой раствор поступает к его всасывающему патрубку или из выходного отсека, или из емкости долива при открытых соответствующих дисковых затворах. Недостатками данного устройства являются отсутствие возможности восстановления состава бурового раствора отсутствие возможности подпитки нагнетательного блока как из выходной емкости,так и из емкости долива отсутствие возможности перекачки бурового раствора в емкостях отсутствие возможности работы смесителя эжекторного типа каждым насосом отсутствие возможности работы перемешивателей с гидравлическим приводом каждым насосом. Техническая задача, на решение которой направлена полезная модель, - улучшение эксплуатационных характеристик устройства очистки бурового раствора. 3 26262006.04.30 Техническая задача достигается тем, что устройство очистки бурового раствора, содержащее сообщающиеся между собой входную емкость с виброситом и пескоотделителем с его первым насосом, выходную емкость с илоотделителем с его вторым насосом,емкость долива с ее третьим насосом и соединяющую входную, выходную емкости и емкость долива в гидролинию с установленными в ней перемешивателями с гидравлическим приводом, снабжено установленным на выходной емкости смесителем эжекторного типа с его первым дисковым затвором, направляющим к его входу поток бурового раствора, первый и второй насосы снабжены вторым и третьим дисковыми затворами соответственно,направляющие потоки под давлением в гидролинию, с установленными в ней перемешивателями с гидравлическим приводом, а третий насос снабжен четвертым и пятым дисковыми затворами, при этом четвертый дисковый затвор направляет поток под давлением к потребителю (например на всасывание нагнетательного блока), а пятый дисковый затвор направляет поток под давлением в гидролинию с установленными в ней перемешивателями с гидравлическим приводом. Сущность полезной модели поясняется чертежом, где на фиг. 1 представлена гидрокинематическая схема. Устройство очистки бурового раствора включает входную емкость 1, выходную емкость 2 и емкость долива 3. В емкости 1 и 2 установлены сливные дисковые затворы 4,5,6,а в емкости 2 - всасывающий дисковый затвор 7. Входная емкость 1 перегородкой 8 с задвижкой 9 разделена на два отсека 10 и 11. В отсеке 10 установлено вибросито 12 с бункером 13, а в отсеке 11 установлен пескоотделитель 14 с его бункером 15 и с его первым насосом 16. Гидролинией 17 его всасывающая полость через дисковый затвор 18 и всасывающий фильтр 19 соединена с отсеком 10 входной емкости 1. Выходная полость 20 первого насоса 16 гидролинией 21 через дисковый затвор 22 соединена с пескоотделителем 14, а гидролинией 23 через второй дисковый затвор 24 - с гидролинией 25. В выходной емкости 2 установлен илоотделитель 26 с его бункером 27 и его вторым насосом 28 и смеситель эжекторного типа 29. Гидролинией 30 всасывающая полость второго насоса 28 через дисковый затвор 31 и фильтр 32 соединена с отсеком 11 емкости 1, а его выходная полость 33 гидролинией 34 через дисковый затвор 35 соединена с илоотделителем 26, а гидролинией 36 и третий поворотный дисковый затвор 37 с гидролинией 25. Смеситель эжекторного типа 29 гидролинией 38 через первый поворотный дисковый затвор 39 соединен с гидролинией 25. В емкости долива 3 установлен третий насос 40, и его всасывающая полость 41 одной гидролинией 42 через поворотный дисковый затвор 43 соединена с емкостью долива 3, а другой гидролинией 44 через дисковый затвор 45 и фильтр 46 - с емкостью 2. Выходная его полость 47 через четвертый дисковый затвор 48 соединена с потребителем (например со всасывающей полостью нагнетательного блока, на фиг. не показан) и гидролинией 49 через пятый дисковый затвор 50 с гидролинией 25. С гидролинией 25 связаны гидролиния 51, в которой установлены дисковый затвор 52 и перемешиватель 53 с гидравлическим приводом, а также гидролиния 54, в которой установлены дисковый затвор 55 и перемешиватель 56 с гидравлическим приводом. Емкости 1 и 2 соединены между собой гидролинией 57 с шиберной задвижкой 58, а емкость долива 3 соединена с емкостью 2 и 1 гидролинией 25 с дисковым затвором 59. Подача бурового раствора из скважины (на фиг. не показана) происходит по гидролинии 60. Устройство для очистки бурового раствора работает следующим образом. Устройство устанавливают вблизи устья скважины. Буровой раствор из скважины (на фиг. не показана) по гидролинии 60 поступает на вибросито 12, проходит через сетку вибросит и самотеком поступает в отсек 10. Отработанный шлам самотеком осыпается в бункер 13. Из отсека 10 емкости 1 предварительно очищенный буровой раствор при открытой задвижке 9 перегородки 8 посту 4 26262006.04.30 пает в отсек 11. Из отсека 10 буровой раствор по гидролинии 17, фильтр 19 и открытый дисковый затвор 18 поступает на всасывание первого насоса 16. Вращаясь, первый насос по гидролиниям 20 и 21 через открытый дисковый затвор 22 подает буровой раствор под давлением в пескоотделитель 14, где он очищается от песка и поступает в отсек 11. При работе первого насоса 16 задвижка 9 перегородка 8 закрыты. Отработанный шлам из пескоотделителя 14 самотеком поступает в бункер 15. Из отсека 11 емкости 1 очищенный от песка буровой раствор по гидролинии 30 через фильтр 32 и открытый дисковый затвор 31 поступает во всасывающую полость второго насоса 28. При работе второй насос 28 перекачивает буровой раствор в нагнетательную полость 33 и по гидролинии 34 через открытый дисковый затвор 35 поступает в илоотделитель 26, где он очищается от мелких частиц и поступает в выходную емкость 2. Отработанный шлам из илоотделителя 26 поступает самотеком в бункер 27 и далее на утилизацию. Из выходной емкости 2 очищенный буровой раствор по гидролинии 44 через фильтр 46, открытый дисковый затвор 45 поступает во всасывающую полость 41 третьего насоса 40. Во всасывающую полость 41 может поступать жидкость из емкости долива 3 через открытый дисковый затвор 43 по гидролинии 42. Третий насос 40, вращаясь, нагнетает очищенный буровой раствор в выходную полость 47 и из нее через открытый четвертый дисковый затвор 48 к потребителям (например, на всасывание нагнетательного блока на рис. не показан), а при открытом пятом дисковом затворе 50 по гидролинии 49 очищенный буровой раствор поступает в гидролинию 25. При работе первого насоса 16, закрытом дисковом затворе 22 и открытом втором дисковом затворе 24 буровой раствор из выходной нагнетательной полости 20 по гидролинии 23 поступает в гидролинию 25. При работе второго насоса 28, закрытом дисковом затворе 35 и открытом третьем дисковом затворе 37 очищенный буровой раствор из нагнетательной полости 33 поступает по гидролинии 36 в гидролинию 25. Слив бурового раствора из емкости 1 и 2 производится при открытых дисковых затворах 4, 5 и 6, а через 7 дисковый затвор происходит подключение к постороннему потребителю (на фиг. не показан). При работе первого насоса 16, второго насоса 28 и третьего насоса 40 и не полностью закрытых дисковых затворах 22 и 24, 35 и 37, а также 48 и 50 соответственно, очищенный буровой раствор будет поступать как к основным своим потребителям - пескоотделителю 14,илоотделителю 26 и потребителю, так и в гидролинию 25. Поскольку гидролиния 25 соединяет гидролиниями 51, 54 и 38 перемешиватели 53 и 56 с гидравлическим приводом и смеситель эжекторного типа 29 соответственно, то обеспечиваются следующие положительные признаки обеспечивается возможность восстановления состава бурового раствора перемешивание бурового раствора до его однородного состояния работу смесителя эжекторного типа 29 каждым из насосов 16, 28 или 40 работу перемешивателей с гидравлическим приводом 53 и 56 каждым из насосов 16,28 или 40 дозаполнение емкостей 1 и 2 из емкости долива 3. Таким образом, снабжение устройства для очистки бурового раствора установленным на выходной емкости 2 смесителем эжекторного типа 29 с его первым дисковым затвором 39,направляющим к его входу поток бурового раствора, первый 16 и второй 28 насосы снабжены вторым 24 и третьим 37 дисковыми затворами соответственно, направляющие потоки под давлением в гидролинию 25, с установленными в ней перемешивателями 53 и 56 с гидравлическим приводом, а третий насос 40 снабжен четвертым 48 и пятым 50 дисковыми затворами, при этом четвертый 48 дисковый затвор направляет поток под давлением к 5 26262006.04.30 потребителю (например, на всасывание нагнетательного блока), а пятый 50 дисковый затвор направляет поток под давлением в гидролинию 25 с установленными в ней перемешивателями 53 и 56 с гидравлическим приводом позволит улучшить эксплуатационные характеристики устройства. На дату подачи заявки на предполагаемую полезную модель разработаны рабочие чертежи и происходит изготовление образца Комплекс оборудования циркуляционной системы ЦС-1000/БК, предназначенного для выполнения бурения, освоения и капитального ремонта скважин, непосредственно которым является заявляемая полезная модель. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 6