Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Скачиваний:
60
Добавлен:
25.03.2016
Размер:
973.82 Кб
Скачать

Лекция № 10

Освободившийся от шлама БР поднимается вверх. Почему?

Потому что вблизи оси гидроциклона центробежная сила настолько велика, что поток БР разрывается, образуя воздушный столб (разряжение), вдоль которого внутренний поток поднимается вверх и разгружается через сливной патрубок.

Процессы, происходящие в гидроциклоне, настолько сложны, что математическая модель его работы до сих пор отсутствует. По этой причине оптимизировать его технические характеристики достаточно сложно.

Курс лекций по дисциплине «Буровые технологические жидкости».

 

Автор: профессор кафедры бурения скважин П.С. Чубик

21

Лекция № 10

Производительность (пропускная способность) гидроциклона и степень очистки в нем БР взаимосвязаны и зависят от многих факторов:

диаметра и длины цилиндрической части;

угла конусности (обычно 14…20 град);

соотношения диаметров питающего и пескового патрубков;

давления БР на входе в гидроциклон и др.

Взависимости от минимального размера удаляемых частиц гидроциклоны подразделяют на:

пескоотделители (0,08…0,09 мм);

илоотделители (0,03…0,05 мм).

Курс лекций по дисциплине «Буровые технологические жидкости».

 

Автор: профессор кафедры бурения скважин П.С. Чубик

22

Лекция № 10

В отечественной практике наибольшим распространением пользуется пескоотделители ПГ- 50 (блок из 4 шт.) и илоотделители ИГ- 45 (блок из 16 шт.).

Все детали гидроциклонов выполняются из абразивостойкого материала.

За рубежом наибольшим спросом пользуются гидроциклоны американской фирмы «Свако».

Для эффективной очистки БР необходимо последовательно использовать вибросито (ВС) пескоотделитель (ПГ)

илоотделитель (ИГ), т.е. так называемую трехступенчатую систему очистки, обеспечивающую удаление из БР более 60 % выбуренной породы.

Курс лекций по дисциплине «Буровые технологические жидкости».

 

Автор: профессор кафедры бурения скважин П.С. Чубик

23

Лекция № 10

За рубежом значительную экономию средств, особенно при использовании дорогостоящих БР, получают за счет применения четырехступенчатой системы очистки.

Четвертой ступенью в этой системе является центрифуга (оптифуга).

Центрифуги выпускаются 10 фирмами США, Канады, Англии, Франции (наиболее известны центрифуги фирмы «Лаваль»).

Из всех известных очистных устройств именно центрифуги обеспечивают наибольшую степень очистки БР от шлама (минимальный размер удаляемых частиц 0,01… 0,002 мм).

Курс лекций по дисциплине «Буровые технологические жидкости».

 

Автор: профессор кафедры бурения скважин П.С. Чубик

24

Лекция № 10

Схема горизонтальной центрифуги со шнековой выгрузкой шлама

корпус (барабан)

редуктор

БР

шлам

ротор

очищенный БР

 

Курс лекций по дисциплине «Буровые технологические жидкости».

 

Автор: профессор кафедры бурения скважин П.С. Чубик

25

Лекция № 10

В общем виде центрифуга включает в себя ротор цилиндроконической формы, который получает вращение от электродвигателя посредством клиноременной передачи.

Частота вращения ротора составляет 1200…3000 об/мин. Внутри ротора соосно расположен шнек, который

транспортирует шлам к окнам выгрузки ротора. Шнек вращается в ту же сторону, что и ротор, но с меньшей частотой. Именно разность в частотах вращения ротора и шнека обеспечивает принудительное перемещение шлама вдоль внутренней поверхности ротора.

Вращение шнеку сообщается ротором через планетарный редуктор.

Курс лекций по дисциплине «Буровые технологические жидкости».

 

Автор: профессор кафедры бурения скважин П.С. Чубик

26

Лекция № 10

5.3. Очистка бурового раствора от газа

В зависимости от концентрации газа в БР, выходящем из скважины, используют одно- или двухступенчатую системы его удаления.

Двухступенчатая система удаления газа из БР осуществляется по следующей схеме: газовый сепаратор (грубая очистка) дегазатор (тонкая очистка) вибросито.

Двухступенчатую систему используют при большой концентрации газа в БР или в том случае, если газ токсичен (как, например, сероводород).

При небольшой концентрации газа используют одноступенчатую систему его удаления, осуществляемую по следующей схеме: вибросито (частичная дегазация) дегазатор.

Курс лекций по дисциплине «Буровые технологические жидкости».

 

Автор: профессор кафедры бурения скважин П.С. Чубик

27

Лекция № 10

Конструктивно газовый сепаратор представляет собой герметичный баллон объемом до 4 м3 с целым рядом патрубков: входным 1, газовым 2, сливным 3 и шламовым 4.

Входной патрубок расположен тангенциально.

газ (на факел) 2

1

БР

3

4 очищенный БР

шлам

Курс лекций по дисциплине «Буровые технологические жидкости».

 

Автор: профессор кафедры бурения скважин П.С. Чубик

28

Лекция № 10

При тангенциальном вводе загазированного БР в сепаратор:

резко снижается скорость потока БР;

поток приобретает вихревое движение (возникает центробежная сила).

Всвязи с этим газовый сепаратор объединяет в себе два способа разрушения пузырьков газа:

экранный, работающий на принципе резкого торможения потока;

центробежный, работающий на принципе вращения потока БР.

Сочетание этих способов и обеспечивает интенсивное выделение газа из жидкости (действуют силы инерции и гравитации).

Курс лекций по дисциплине «Буровые технологические жидкости».

 

Автор: профессор кафедры бурения скважин П.С. Чубик

29

Лекция № 10

В основу работы используемых в бурении дегазаторов положен барометрический способ разрушения газовых пузырьков (изменение давления путем вакуумирования).

Схема вакуумного дегазатора выпускной клапан в атмосферу

к вакуумному насосу

приемный клапан

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

сливной

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

клапан

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

загазированный БР

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

очищенный БР

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Курс лекций по дисциплине «Буровые технологические жидкости».

 

Автор: профессор кафедры бурения скважин П.С. Чубик

30

Соседние файлы в папке БТЖ - лекции_2015