
- •Розділ 6 промивання свердловин
- •6.1 Розчини і дисперсні системи
- •6.2 Степінь дисперсності
- •6.3 Гідрофільні та гідрофобні колоїдні системи
- •6.4 Гідрофобна і гідрофільна коагуляція
- •6.5 Технологічні функції бурових розчинів При бурінні свердловин в складних гірничо-геологічних умовах бурові розчини повинні виконувати наступні основні функції :
- •Бурові розчини повинні:
- •6.6 Класифікація бурових розчинів
- •6.6 Основні властивості бурових розчинів
- •6.6.1 Густина бурового розчину
- •Аерометр аг-зпп
- •Підготування приладу аг-зпп:
- •Перевірка приладу
- •Вимірювання густини бурового розчину за допомогою ареометра аг-зпп:
- •Важільна вага врг-1
- •Підготовка приладу:
- •Перевірка приладу врг – 1:
- •Визначення густини бурового (тампонажного) розчину за допомогою важільної ваги врг – 1:
- •Підготовка приладу
- •Визначення густини бурового розчину за допомогою пікнометра:
- •Підготовка приладу до роботи:
- •Вимірювання умовної в’язкості:
- •6.6.3 Статичне напруження зсуву бурового розчину
- •О Рисунок 6.9 – Прилад снс-2 пис приладу
- •Підготовка приладу до роботи:
- •Ротаційний віскозиметр всн-3 (рисунок 6.10) Вимірювання статичного напруження зсуву за допомогою приладу всн-3:
- •6.6.4 Реологічні властивості промивних рідин
- •Вимірювання реологічних показників за допомогою ротаційного віскозиметра всн-3:
- •Частота обертання, об/хв.
- •Вимірювання реологічних характеристик за допомогою ротаційного віскозиметра всн-2м (рисунок 6.12) Виконання роботи:
- •6.6.5 Фільтраційні властивості промивних рідин
- •Вимірювання фільтрації приладом вм-6 Опис приладу
- •Підготовка приладу:
- •Вимірювання фільтрації:
- •Вимірювання фільтрації з допомогою приладу флр-1
- •Підготовка приладу
- •Вимірювання фільтрації:
- •6.6.6 Вимірювання товщини фільтраційної кірки
- •Опис приладу
- •Підготовка приладу:
- •Вимірювання товщини кірки:
- •6.6.7 Визначення вмісту піску та концентрації твердих домішок у буровому розчині
- •Опис приладу
- •Основні характеристики відстійника
- •Порядок роботи:
- •6.6.8 Вміст твердої фази
- •6.6.9 Визначення концентрації іонів водню в бурових розчинах
- •Лабораторний рН-метр-мілівольтметр “рН-121”
- •Порядок роботи
- •Виконання роботи:
- •6.6.10 Визначення вмісту газу в буровому розчині
- •Визначення вмісту газу приладом пгр-1
- •Виконання роботи:
- •Визначення вмісту газу за допомогою приладу вг-1м
- •Порядок виконання роботи
- •Визначення вмісту газу методом розведення
- •Порядок виконання роботи:
- •6.6.11 Стабільність і добовий відстій
- •6.7 Матеріали та хімічні реагенти для бурових розчинів
- •6.7.1 Матеріали
- •Гідрофільність та набухання глин
- •6.8 Регулювання та відновлення властивостей бурового розчину
- •6.8.1 Фізичні методи регулювання властивостей дисперсних систем
- •Основні види обважнювачів:
- •6.8.2 Хімічна обробка бурових розчинів
- •6.8.3 Фізико-хімічні методи регулювання властивостей бурових розчинів
- •6.9 Хімічні реагенти
- •6.9.1 Характеристика хімічних реагентів
- •Глинисті бурові розчини
- •Рецептура і
- •Рецептура II
- •6.11 Приготування бурових розчинів
- •6.11.1 Блок приготування розчину
- •6.11.2 Перемішувачі
- •6.11.3 Ежекторна мішалка
- •6.11.5 Гідравлічний диспергатор
- •6.11.6 Технологічний процес приготування бурових розчинів
- •6.12 Очищення бурового розчину від шламу
- •Для очищення розчину від шламу
- •6.12.1 Вібросита
- •6.12.2 Гідроциклонні шламовідділювачі
- •6.12.4 Регулювання вмісту і складу твердої фази в буровому розчині
- •6.12.3 Очищення бурового розчину від газу
- •6.12.5 Технологія хімічної обробки бурового розчину
6.11.2 Перемішувачі
Гідравлічні перемішувачі бувають трьох типів: 4УПГ, ПС та ПГС.
Перемішувач 4УПГ (рисунок 6.21) складається з корпусу 2, трійника 3, в якому може обертатися ствол 4, та закріпленої на консолі насадки 5. Ствол з насадкою може повертатися у двох взаємно перпендикулярних площинах за допомогою руків'я 7.
Розчин подається буровим або відцентровим насосом через маніфольд у корпус гідравлічного перемішувача, звідки через трійник і ствол надходить до насадки. Тут потік істотно прискорюється і з великою швидкістю викидається з насадки. Прокручуючи ствол руків'ям, оператор направляє струмінь бурового розчину в застійні і найвіддаленіші від прийому насоса зони, що сприяє залученню всього об'єму бурового розчину до циркуляції та гомогенізації розчину, а такої диспергуванню твердої фази і емульгуванню рідких компонентів при приготуванні емульсійнії розчинів.
Технічна характеристика 4УПГ
Робочий тиск, МПа 4,0
Діаметр змінної насадки, мм 16, 20, ЗО, 40
Витрата рідини, л/с……………………..15—90
Габарити, м 0,335x0,170x2,200
Маса, кг 33,5
Принцип роботи перемішувача ПГ такий самий, як у 4УПГ, з тією лише різницею, перемішувач ПГ дозволяє фіксувати за допомогою двох пальців стан монітора по відношенні до корпусу і стан корпусу по відношенню до приймального патрубка. Найбільший робочий тиск перемішувача становить 6 МПа, а діаметри змінних насадок дорівнюють 20, 25, ЗО і 40 мм.
Г
Рисунок 6.21 − Схема
перемішувача 4УПГ
Рисунок 6.22 − Схема гідравлічного самообертового перемішувача ПГС
ідравлічний самообертовий перемішувач ПГС (рисунок 6.22) перемішує рідину без втручання оператора. Він складається з приймального патрубка 1, ствола 2, хрестовини 6, двох колін із різьбовими ніпелями, змінних насадок 4, закріплених за допомогою накидних гайок 3. Сполучення ствола з
приймальним патрубком здійснюється за допомогою спеціального кулькового підшипника.
Хрестовина приєднується до нижньої частини ствола за допомогою різьби. Два кінці хрестовини заглушені корками 5, а до двох інших (протилежних) приєднані коліна з насадками. Буровий розчин, який подається насосом у ствол перемішувача, з великою швидкістю викидається з насадок у протилежних напрямках. Реактивна сила змушує хрестовину обертатися у підшипнику.
Найбільший робочий тиск становить 4,0 МПа; діаметри насадок такі самі, як у ПГ.
Протягом останніх років для перемішування бурових розчинів застосовують механічні перемішувачі типів ПМ, ПМ1, ПМ2, ПЛ1, ПЛ2.
Механічний перемішувач ПМ (рисунок 6.23) складається з мотор-редуктора 1, прикріпленого болтами до опори 2, встановленої на зварній рамі 3; проміжного вала 4, закріпленого на валі мотор-редуктора за допомогою муфти; лопаткового вала 5 і перемішуючих лопаток 6. Зварна рама ПМ встановлюється на верхньому майданчику ємності циркуляційної системи так, щоб зазор між лопатками та дном ємності становив не менше 90 мм. На кожну ємність циркуляційної системи (або її окремий відсік) встановлюють, як правило, два механічних перемішувачі.
Технічна характеристика перемішувача ПМ
Частота обертання вала з лопатками, об/хв. 45,5
Діаметр перемішуючого пристрою, мм 950
Кількість лопаток мішалки 6
Висота лопаток мішалки, мм 60
Тип електродвигуна АО-42-4
Потужність електродвигуна, кВт 5,5
Габарити, мм 1430x950x3262
Маса,
кг
477
Рисунок 6.23 −
Загальний вигляд та схема
механічного
перемішувача
ПМ
Механічний перемішувач ПЛ (рисунок 6.24), обладнаний комбінованим турбінно-пропелерним перемішуючим пристроєм, створює в буровому розчині перехресні струмені одночасно в декількох площинах, чим забезпечується інтенсивне перемішування бурового розчину, попередження випадіння обважнювача на дно чана, виключається утворення в буровому розчині застійних зон.
У перемішувачах ПЛ1, ПЛ2 потужність приводу становить відповідно 5,5 та 3,0 кВт; частота обертання крильчатки 2,2 та 0,75 об/хв; діаметри крильчаток 700 і 1240 мм; кількість лопаток 3x4 та 6x6.
Приготовлена таким способом промивна рідина нестабільна і містить значну кількість частинок твердої фази. Тому її прокачують у замкнутій системі (ємність → буровий насос → ємність) протягом декількох циклів. При необхідності в промивальну рідину додають дисперсійне середовище для зниження умовної в'язкості.
Якщо необхідно приготувати обважнену промивну рідину, або обважнити розчин під час циркуляції, то використовують цей же блок обладнання, але в бункер завантажують порошкоподібний обважнювач, а в змішувач насосом подають промивну рідину, яку необхідно обважити.
Якщо промивальну рідину під час приготування необхідно обробити хімічними реагентами, то реагенти спочатку розчиняють у воді. Для цього ємність заповнюють розрахунковим об'ємом води, додають реагенти і ретельно перемішують з допомогою механічних перемішувачів або прокачують по замкнутій системі: ємність → буровий насос → ємність.
Після цього
оброблену рідину подають в змішувач
одночасно
з подачею порошкоподібного матеріалу
з бункера.
1—мотор-редуктор;
2—
основина;
3—
вал;
4—
мішалка
Рисунок
6.24 −
Схема
механічного перемішувана ПЛ