МЕХАНИЗМЫ ДЛЯ ОЧИСТКИ БУРОВЫХ РАСТВОРОВ

Для очистки буровых растворов от выбуренной породы в цирку­ляционных системах применяют вибрационные сита, гидроцик­лонные шламоотделители и илоотделители, центрифуги.

Рис. 65. Вибросито СВ-2

Вибросита

В виброситах шлам от бурового раствора отделяется с помощью просеивающего устройства. Применяются одноярусные сдвоен­ные вибросита СВ-2, СВ-2Б и одноярусные двухсеточные вибро­сита ВС-1. По принципу действия все вибросита аналогичны.

Вибросито СВ-2 (рис. 65) состоит из сварной станины Г с приемной емкостью, на которой установлены распределитель­ный желоб 2, два электродвигателя 3 для привода вибрирующей рамы 5 и амортизаторы 6. Каждая из двух вибрирующих рам опирается на четыре резиновых амортизатора и имеет вибратор с эксцентриковым валом, который приводится от электродвига­теля клиноременной передачей, закрытой ограждением 4. Меж­ду барабанами 7 натягивается рабочая сетка. Сетки наклонены; к горизонтали под углом 12—18°.

В вибросите ВС-1 на вибрирующей раме закреплена смен­ная кассета с сетками. Вибрирующая рама опирается на четыре амортизатора из витых цилиндрических пружин, прикрепленных к станине сита. Рама состоит из основания сетки, двух боковин, скрепленных между собой болтами. Боковины дополнительно скрепляются распоркой, рамой привода, корпусом вибратора. В корпусе вибратора установлен вал с дебалансами, обеспечи­вающими необходимую амплитуду колебаний. На раме привода расположен электродвигатель, соединенный с вибратором кли­ноременной передачей. На противоположной стороне рамы при­вода установлены грузы, уравновешивающие привод.

Вибросита при монтаже устанавливают на блоке очистки циркуляционной системы над емкостью и крепят болтами. Отклонение станины от горизонтального положения допускается не более 5 мм. Вокруг вибросита монтируют площадку с ограж­дением шириной не менее 0,75 м. Приемный патрубок (желоб) вибросита соединяют трубой с устьем скважины.

Для приведе­ния в рабочее положение вибросита отвинчивают четыре транс­портных болта, крепящие вибрирующую раму, устанавливают электродвигатель и надевают два клиновидных ремня. При уста­новке кассет с сетками проверяют наличие резиновых выступов на основании сетки и правильность их расположения. Кассеты устанавливают таким образом, чтобы с каждой стороны оста­вались равные промежутки, после чего прижимами затягивают болты до соприкосновения витков пружины.

Гидроциклоны

Гидроциклоны по принципу действия представляют собой инер­ционно-гравитационные отделители грубодисперсного шлама от бурового раствора. Для удаления из раствора песка с размером частиц более 0,074 мм применяют гидроциклоны диаметром 150 мм и более, которые называются пескоотделителями, а для выделения ила с размером частиц менее 0,074 мм — гидроцик­лоны диаметром 50—100 мм — илоотделители. Для очистки рас­творов от мелкодисперсных частиц диаметром менее 0,03 мм используют центрифуги различных конструкций.

В циркуляционных системах буровых установок применяется гидроциклонный шламоотделитель 1ПГК, ПГ-50, называемый пескоотделителем (рис. 66,а). Он представляет собой батарею из четырех параллельно включенных гидроциклонов 1 с внут­ренним диаметром 150 мм, установленных на раме 3, выполнен­ной в виде лотка с наклонным дном и люком. Во внутренней полости рамы закреплен вертикальный шламовый насос ВШП-150 4, нагнетательный патрубок которого соединен с по­дающей трубой 2. Внутренняя полость рамы (резервуар) разде­лена перегородкой на два отсека. Один отсек со шламовым на­сосом соединен с желобной системой, а на втором отсеке имеет­ся шибер для удаления через люк шлама.

Гидроциклон (рис. 66, б) состоит из цилиндрического сталь­ного корпуса 1 с тангенциальным патрубком, к которому кре­пится резиновое сопло 5 и подсоединяется подающая труба. Внутри корпуса вставлен и закреплен цельнолитой полый рези­новый конус 3, к нижней части которого присоединена сменная песковая насадка 4. В верхней крышке корпуса на фланце установлена сливная насадка 2 с патрубком для присоединения отводов в коллектор, по которому выходит очищенный раствор.

Принцип работы гидроциклона следующий: буровой раствор подается насосом по тангенциальному патрубку в гидроциклон.

Рис. 66. Гидроциклонный пескоотделитель

Под влиянием центробежных сил более тяжелые частицы отбрасываются к периферии корпуса гидроциклона, по конусу опускаются вниз и через насадку сливаются наружу. Чистый буровой раствор концентрируется в центральной части гидро­циклона и через патрубок в верхней части сливается в емкость циркуляционной системы. Для повышения частоты вращения раствора в гидроциклоне сопло тангенциального патрубка сужено.

Пропускная способность гидроциклонного пескоотделителя ПГ-50 до 45 л/с при рабочем давлении перед гидроциклоном 0,2—0,3 МПа.

Илоотделители составляют третью ступень очистки буровых растворов. Они состоят из 12—16 гидроциклонов диаметром 75 и ни 100 мм с общим вводом бурового раствора, смонтированных на раме с поддоном для сбрасываемого ила, и шламового насо­са ВШН-150.

Илоотделитель ИГ-45 состоит из 16 гидроциклонов диамет­ром 75 мм. Максимальная производительность по очищенной: жидкости составляет 45 л/с при рабочем давлении перед гидро­циклоном 0,2—0,3 МПа.

При монтаже пескоотделитель и илоотделитель устанавлива­ют на блоке очистки или на промежуточном блоке циркуляцион­ной системы и крепят к блокам болтами.

Дегазаторы

Рис. 67. Схема дегазатора ДВС-П Дегазаторы

Для удаления из раствора газа применяют вакуумные дегазато­ры ДВС-П, ДВС-Ш. Дегазатор (рис. 67) состоит из горизон­тальной цилиндрической приемной камеры /, разделенной на две одинаковые по длине части, водокольцевого вакуумного на­соса, клапана-разрядника 6 с клапанами и мембранами, прием­ных 10 и выкидных 11 патрубков с клапанами. Каждая часть цилиндрической камеры имеет вертикальные дегазационные ка­меры 4, внутри которых установлены специальные конусы и та­релки, где происходит дегазация раствора в вакуумной среде во время всасывания его через приемные патрубки и клапаны. Ци­линдрическая горизонтальная камера смонтирована на емко­сти 12, которая разделена на две части — приемную и выкид­ную. Обе части емкости соединены специальным окном с заслон­кой для перепуска части раствора из выкидной в приемную с целью предотвращения оголения приемных патрубков при на­стройке дегазатора на большую производительность, чем подача буровых насосов.

Приемные патрубки опущены в приемную часть емкости и имеют на концах резиновые мембраны и приемные клапаны 9, управляемые подпружиненным золотниковым механизмом 8.

Переключается золотник под влиянием образующегося в патруб­ке вакуума, воздействующего на резиновую мембрану, которая соединена со штоком золотника. Регулированием затяжки пру­жины золотникового механизма можно менять момент открытия приемных клапанов и тем самым изменять режим дегазации по вакууму. Клапан закрывается автоматически, что предохра­няет от опорожнения всасывающую трубу в момент слива дега­зированного раствора из камеры в емкость.

В выкидную емкость опущены сливные патрубки цилиндри­ческих камер, которые имеют клапаны со свободной подвеской, открывающиеся и закрывающиеся автоматически в зависимо­сти от направления 'потока жидкости.

Дегазационные камеры включаются на вакуум периодически при помощи клапана-разрядника 5, управляемого однопозиционными поплавковыми регуляторами 3 уровня жидкости в каме­рах, которые приводят в действие золотники 2. Переключается клапан-разрядник в момент заполнения сборника жидкости (камеры) буровым раствором до определенного уровня.

Вся система управления дегазатором питается от вакуумного насоса через вакуумный ресивер 7, который укреплен на газоотводящей трубе, соединяющей насос с клапаном-разрядником.

Дегазатор работает следующим образом. При запуске насо­са шток клапана-разрядника находится в одном из крайних по­ложений. В этом случае одна из дегазационных камер подклю­чена к вакуумному насосу, а вторая сообщена с атмосферой. В первой камере создается вакуум, клапан сливного патрубка под действием атмосферного давления закрывается, а всасываю­щий клапан закрывается штоком мембраны под действием ва­куума в камере. В момент достижения в камере дегазатора вакуума, заданного режимом дегазации, мембрана золотниково­го механизма преодолевает сопротивление пружины и переме­щается в другое крайнее положение, увлекая за собой шток зо­лотника и соединяя мембранную полость всасывающего клапа­на с вакуумным ресивером. При этом мембрана перемещается вверх, а всасывающий клапан под действием давления жидко­сти открывается, и жидкость начинает поступать в сборник де­газационной камеры.

После заполнения сборника жидкостью до определенного уровня смонтированный в сборнике поплавок через рычажную систему перемещает шток золотника поплавкового регулятора и соединяет мембранную полость клапана-разрядника с реси­вером. В результате этого клапан-разрядник переключается и соединяет заполненную раствором камеру с атмосферой, а по­рожнюю — с насосом. В момент соединения заполненной каме­ры с атмосферой дегазированный раствор из нее поступает через сливной клапан в выкидную емкость, а в другой камере происходит дегазация раствора.

Рис. 68. Схема монтажа дегаза­тора

Монтаж дегазатора в зависи­мости от типа установки и комп­лекта циркуляционной системы можно осуществлять по несколь­ким схемам:

дегазатор в сборе с емкостью и вакуумным насосом устанав­ливают на специальном основа­нии рядом с приемным блоком (приемной емкостью) циркуляци­онной системы;

дегазационные камеры безёмкости монтируют на приемной емкости буровых насосов с от­дельно установленным вакуум­ным насосом;

дегазационные камеры распо­лагают на двух приемных емкостях (промежуточном и прием­ном блоке циркуляционной системы) с отдельной или совмест­ной установкой насоса.

Наиболее рациональным вариантом является монтаж дегаза­тора (рис. 68) в сборе на отдельном основании 4 или на проме­жуточном блоке циркуляционной системы. Дегазатор 3 монти­руется с таким расчетом, чтобы верхний край емкости дегаза­тора был выше максимального уровня раствора в емкости 6 циркуляционной системы на 150—200 мм для обеспечения само­тека дегазированного раствора в емкость. Сливная труба 5 де­газатора наклонно выводится в емкость под уровень раствора. К приемному отсеку емкости дегазатора подводится желоб 2 от циркуляционной системы 1 и оборудуется заслонкой для пре­кращения подачи раствора в дегазатор после его отключения.

Для вакуумного насоса подводят трубу диаметром 25 мм для подачи воды. Газоотводящая труба вакуумного насоса вы­водится за пределы укрытия.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: