установка для очистки и осветления отработанного бурового раствора

Формула изобретения

УСТАНОВКА ДЛЯ ОЧИСТКИ И ОСВЕТЛЕНИЯ ОТРАБОТАННОГО БУРОВОГО РАСТВОРА, включающая магистраль бурового раствора, магистраль воды и последовательно гидравлически связанные накопительную емкость, насос, смеситель реагентов, центробежный аппарат и фильтр, отличающаяся тем, что она снабжена статическим гидросмесителем отработанного бурового раствора и воды, гидравлически связанным с входом накопительной емкости, полочным тонкослойным осветлителем, установленным на выходе насоса, и плунжерным насосом, гидравлически связанным через смеситель реагентов с входом полочного тонкослойного осветлителя, при этом в качестве центробежного аппарата использован гидроциклон со спиральной вставкой, а в качестве смесителя реагентов - эжекторный смеситель.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин и может быть использовано при внедрении мероприятий по охране окружающей среды.

Известна установка для обработки и осветления старых буровых растворов, включающая последовательно установленные смесители реагентов, сита и центрифугу [1] . Недостатком этой установки являются большие капитальные затраты, связанные с приобретением центрифуги, и малая надежность.

Известна установка для очистки и осветления отработанного бурового раствора (ОБР), включающая магистраль бурового раствора, магистраль воды и последовательно гидравлически связанные накопительную емкость, насос, смеситель реагентов, центробежный аппарат и фильтр [2]. Недостаток данной установки заключается в том, что в качестве центробежного аппарата применяется центрифуга, приобретение которой связано с большими затратами, кроме того из-за наличия быстровращающихся деталей (до 5000 об/мин) срок службы не большой.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в уменьшении затрат и повышении надежности работ при сохранении качества и осветвления ОБР.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что установка, включающая магистраль бурового раствора, магистраль воды и последовательно гидравлически связанные накопительную емкость, насос, смеситель реагентов, центробежный аппарат и фильтр, снабжена статическим гидросмесителем отработанного бурового раствора и воды, гидравлически связанным со входом накопительной емкости, полочным тонкослойным осветлителем, установленным на выходе насоса, и плунжерным насосом, гидравлически связанным через смеситель реагентов со входом полочного тонкослойного осветлителя, при этом в качестве центробежного аппарата использован гидроциклон со спиральной вставкой, а в качестве смесителя реагентов - эжекторный смеситель.

Особенность предлагаемой установки заключается в применении гидроциклона со спиральной вставкой в качестве центробежного аппарата после разрушения структуры ОБР в гидростатическом смесителе и подачи его на вход гидроциклона плунжерным насосом, что обеспечивает высокую степень очистки. Окончательное осветление ОБР обеспечивается полочным тонкослойным осветлителем, который существенно надежнее центрифуги. Выбор статического гидросмесителя связан с тем, что он работает встречными и пересекающимися по направлению потоками ОБР и воды. При этом происходит разрушение структуры ОБР, уменьшение вязкости и плотности, а отсутствие вращающихся частей повышает надежность работы установки. Следует отметить, что качественная работа выбранного гидроциклона обеспечивается только при условии использования в качестве подающего насоса - насос плунжерного типа, производительность которого не зависит от изменения гидравлического сопротивления гидроциклона и элементов гидравлической системы. При этом обеспечивается требуемая скорость вращения жидкости внутри гидроциклона и качество разделения.

Использование эжекторного смесителя жидких реагентов и перемешанного с водой ОБР обеспечивает минимальную металлоемкость при непрерывном смешивании указанных компонентов. Применение полочного тонкослойного осветлителя обуславливается простотой и надежностью его работы при высоком качестве очистки, что в условиях практического применения имеет первостепенное значение.

На чертеже представлена технологическая схема установки очистки и осветления ОБР, которая содержит статический гидросмеситель 1, на вход которого подаются ОБР и вода через регулируемое сечение водовода (не показано). Выход гидросмесителя соединен с накопительной емкостью 2, соединенной с плунжерным насосом 3, выход которого через эжекторный смеситель 4 с гидроциклоном 5 со спиральной вставкой. Выход гидроциклона 5 гидравлически связан через буферную емкость 6 с насосом 7, выход которого - с входом тонкослойного осветлителя 8. Выход осветлителя 8 соединен с песчаным фильтром 9.

Установка работает следующим образом. ОБР и вода подаются в гидравлический смеситель 1 встречными потоками, где происходит разрушение структуры ОБР и образование требуемого соотношения ОБР и воды (например, 1:4). Полученная суспензия подается в накопительную емкость 2, а оттуда плунжерным насосом 3 через смеситель реагентов 4 в гидроциклон 5. Верхний слив гидроциклона накапливают в буферной емкости 6, нижний слив (шлам) удаляется через желоб 10. Из емкости 6 предварительно очищенная (до 1% по твердой фазе) жидкость подается в полочный осветлитель 8, с выхода которого поступает в песчаный фильтр 9. Осветленный ОБР с выхода фильтра 9 или полочного осветлителя 8 подается на повторное использование или закачивается в пласт.

Таким образом, снабжение установки статическим гидросмесителем, плунжерным насосом и полочным осветлителем, а также использование в качестве центробежного аппарата гидроциклона со спиральной вставкой позволяет упростить технологическую схему, повысить надежность работы установки и уменьшить капитальные затраты.