Лекция № 14. Способы и оборудование для очистки и дегазации бр.

При движении от забоя к устью скважины буровой раствор дол­жен обладать свойством глинизировать стенки скважин, удерживать частицы выбуренной породы во взвешенном состоянии, а также под­нимать их на поверхность. На устье скважины к раствору предъявляются прямо противоположные требования: он должен легко и полностью освободиться от выносимых частиц породы и газа, чтобы его можно было вновь закачать в скважину.

Если на поверхности не принимать мер к принудительной очист­ке бурового раствора, в короткое время он настолько обогатится мельчайшими частицами выбуренной породы, что не будет пригоден для бурения. Загрязненный раствор является одной из главных при­чин преждевременного износа бурового оборудования, а также раз­личных осложнений при бурении. Наличие газа и воздуха в буровом растворе также резко ухудшает его свойства и не только снижает показатели бурения, но и вызывает тяжелые осложнения из-за умень­шения гидростатического давления в скважине.

Для очистки буровых растворов от выбуренной породы приме­няется оборудование двух видов: оборудование для механической очистки и для очистки с помощью центробежных сил.

Механическая очистка растворов, которая осуществляется с по­мощью различных сит, обеспечивает удаление крупных частиц (в соответствии с размером ячеек сита), так как при очень малом раз­мере ячеек сита вязкая жидкость не может проникать через них. Поэтому очистка на ситах является грубой в отличие от тонкой очистки в устройствах под действием центробежных сил.

Механическая очистка

Для механической очистки буровых растворов применяют вибра­ционные сита, ситоконвейеры, самовращающиеся сепараторы. Наиболее распространены вибрационные сита. Приме­няются одинарные вибро­сита СВ – 1 и сдвоенные СВ – 2. По кон­струкции они аналогичны.

Сито СВ – 2 состоит из двух вибрирующих рам, смонтированных на одной общей неподвижной раме распределительного жело­ба, и двух электродвига­телей. Каждая вибрирующая рама имеет на кон­цах два специальных барабана, на которые на­мотана сетка. По мере из­носа отдельных нитей сет­ка перепускается с одного барабана на другой, и таким образом обеспечивается полная сработка всей сетки и ее запаса.

Буровой раствор, поступающий по открытому желобу, падает на вибросито и при помощи особых шторок – выравнителей распределяет­ся равномерно по всей ширине сеток. Сетки вместе с рамой, на кото­рую они натянуты, вибрируют, способствуя разрушению структуры бурового раствора, и тем самым облегчают про хождение ее сквозь отверстия сетки.

Частицы выбуренной породы, размер которых больше размера ячейки сита, задерживаются на сите и затем сбрасываются за его пределы. Очищенный раствор проходит в желоб под ситами и направ­ляется к приемным емкостям.

Очистка бурового раствора при помощи ситоконвейера основана также на процеживании раствора через сетку, но не вибри­рующую, как при работе вибрационного сита, а движущуюся посту­пательно по отношению к падающему на нее буровому раствору. Ситоконвейер состоит из двух барабанов: ведущего и ведомого. На эти барабаны натянута металлическая бесконечная сетка. Веду­щий барабан приводится в движение гидравлическим колесом с по­мощью поступающего на него из скважины бурового раствора. Прой­дя лопасти гидравлического колеса, буровой раствор через распреде­лительный желоб попадает на движущуюся сетку, процеживается и направляется по желобу в приемную емкость насосов. Шлам остается на сетке и по ходу ее движения сбрасывается. Нижняя сторона сетки непрерывно промывается водой. Пропускная способность ситоконвейера 45 л/с. Эффективность очистки на ситокон­вейере значительно ниже, чем на вибро­сите, в связи с чем это очистное устройство применяется реже.

Очистка бурового раствора при помощи вращающегося сепаратора так же, как и при использовании ситоконвейера, осно­вана на процеживании раствора через дви­жущуюся сетку, натянутую на барабан и удалении остающихся внутри барабана частиц выбуренной породы. Пропускная способность сепаратора 60 л/с, максимальное число оборотов 22.