Модернизация системы приготовления бурового раствора
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
рические (рис. 1).
Основная технологическая операция промывки скважины - прокачивание бурового раствора по ее стволу. Однако для выполнения этой операции необходимо реализовать вспомогательные операции: приготовление раствора, его утяжеление, обработку химическими реагентами, очистку от шлама и газа и др.
Технологическое оборудование для промывки скважины (рис 2) представляет собой ряд взаимосвязанных систем: приготовление и обработки бурового раствора, очистки его от шлама и газа, циркуляции. Каждая система включает ряд блоков или несколько единиц оборудования.
Рис. 1 - Классификация основных свойств бурового раствора
Эффективность работы каждого блока зависит от качества работы всех систем.
Для обеспечения необходимых свойств буровые растворы обрабатывают химическими реагентами. Различают первоначальную обработку бурового раствора, когда его готовят к началу бурения, и дополнительную обработку для поддержания и ли изменения свойств в процессе проводки ствола скважины.
Обработка химическими реагентами приводится для обеспечения тех или иных качественных показателей, но основное ее назначение - стабилизация бурового раствора как дисперсной системы либо изменению структурнго-механических свойств этой системы.
Рис. 2 - Классификационная схема технологического оборудования для промывки скважины
Реагенты, применяемые для обработки буровых растворов, по характеру действия и назначению можно разделить на две группы: электролиты и защитные высокомолекулярные вещества. Кроме того, для регулирования свойств буровых растворов используют добавки, которые делятся на поверхностно-активные вещества, снижающее поверхностное натяжение на границе с газом и нефтью; пеногасители; утяжелители и смазочные добавки.
2. Оборудование для приготовления буровых растворов
Конструкция оборудования для приготовления буровых растворов зависит от применяемых исходных материалов - глин, утяжалителей и химических реагентов. Для приготовления растворов, из сухих порошкообразных материалов требуется лишь тщательное перемешивание и создание условий для полного смачивания твердых частиц. Для приготовления растворов из комовых материалов или влажных порошков необходимо предварительное дроблении кусков или слипшихся комков. Процессы дробления исходных твердых материалов и перемешивания их с водой осуществляется в механических или гидравлических мешалках.
Наиболее прогрессивным и экономичным является оборудование приготовления растворов из сухих порошкообразных материалов.
В связи с возрастающим применением порошкообразных материалов в последние годы преимущественное распространение получили гидравлические устройства. По сравнению с механическими глиномешалками они обладают более высокой производительностью, обеспечивают необходимое качество буровых растворов и экономное расходование материалов для их приготовления.
Положительно зарекомендовали себя гидроэжекторные смесители блоков приготовления бурового раствора (БПР).
Выносной гидроэжекторный смеситель 9 (рис.1) представляет собой струйный аппарат, в котором для образования гидросмеси порошкообразных материалов используется кинетическая энергия жидкости. Буровые насосы под давлением не более 4МПа нагнетают жидкость по трубе 12 в сопло 11 смесителя, снабженными сменными штутцерами диаметром 30 мм для работы с глинопорошками и диаметром 20 мм для работы с утяжелителями. В следствии сужения струи скорость жидкости в сопле увеличивается, а давление падает. Из сопла жидкость с пониженным давлением поступает в камеру всасывания.
В результате создаваемого разряжения в камеру всасывания из силоса 1 по шлангу 7 засасывается порошкообразный материал, который увлекается жидкостью в камеру смешения и далее в конический расходящийся насадок (диффузор). При прохождении по диффузору скорость потока уменьшаестя, а давление возрастает и полученый раствор по патрубку 10 сливается в приемную емкость циркуляционной системы. За один цикл смешения плотность раствора возрастает на 0,30-0,35 г/см3.
Рис. 3 - Конструктивная схема блока приготовления бурового раствора
При недостаточной плотности бурового раствора проводится повторное смешение. Гидроэжекторный смеситель имеет относительно низкий КПД, однако обладает высокой надежностью благодаря отсутствию подвижных частей. Блоки для приготовления бурового раствора рассчитаны для работы с бестарными и затареными глинопорошками. Основная масса глинопорошков доствляются автоцементовозами и под действием сжатого воздуха перегружается по трубе 3 в силос 1. Перед подачей в гидроэжекторный смеситель порошкообразные материалы разрыхляются воздухом, нагнетаемый в силос по аэродорожкам 6 системе аэрирования 5. Избыточный воздух выносится в атмосферу через фильтр 2, установленный на крышке силоса. Нижняя часть силоса имеет конусообразную форму и снабжена разгрузочным устройством 4, регклирующим подачу материала в гидроэжекторный смеситель. Материалы, используемые в небольших количествах, доставляются в затареном виде и засыпаются в воронку 8, из которой поступают в камеру гидроэжектора. Воронка снаюжена разгрузочным клапаном для регулирования подачи материалов.
Гидравлический диспергатор ДГ-1 (рис. 4) используется для тонкого измельчения твердых и жидких фаз бурового раствора. Он состоит из камеры 2, входной дугообразной 1 и слив