Комплекс циркуляционной системы буровой установки

Полезная модель относится к циркуляционным системам буровых установок и может быть применена в составе буровых установок различного типа. Комплекс циркуляционной системы буровой установки включает протяженные технологические модули, выполненные в виде модулей с оборудованием для очистки бурового раствора и сгруппированные в блок или несколько блоков модулей для бурового раствора. Соответствующие модули сгруппированы так, что их смежные продольные стороны расположены рядом друг с другом. Модули для бурового раствора представляют собой емкости для приема бурового раствора, емкости для хранения бурового раствора, емкость для приготовления бурового раствора, при этом модули для очистки бурового раствора установлены над емкостями для приема бурового раствора в поперечном направлении относительно этих емкостей, а блок или несколько блоков снабжены дополнительным протяженным технологическим модулем, выполненным в виде модуля обвязки. Модуль обвязки расположен вдоль торцевых стенок модулей для бурового раствора, в модуле обвязки установлены трубопроводы, образующие три контура, в которые включены насосы, и трубопроводы переливного контура. Трубопроводы первого контура предназначены для движения бурового раствора между модулями для бурового раствора, трубопроводы второго контура, предназначенные для движения бурового раствора из модулей для бурового раствора на бурение, содержат трубопроводы первого контура и дополнительное ответвление, связанное с магистральным напорным трубопроводом, выполненное в виде бокового отводящего трубопровода, предназначенного для соединения с всасывающим патрубком бурового насоса, при этом трубопроводы первого и второго контуров циркуляции гидравлически связаны с первым насосом, в качестве которого применен основной центробежный насос. Трубопроводы третьего контура циркуляции, гидравлически связанные со вторым насосом, обеспечивают движение бурового раствора из модулей для бурового раствора в модули оборудования для его очистки. Трубопровод переливного контура предназначен для движения бурового раствора самотеком из модулей для очистки бурового раствора в модули для бурового раствора через соответствующие ответвлении. Технический результат: повышение монтажеспособности модулей циркуляционной системы, сокращение протяженности магистральных трубопроводов бурового раствора, сокращение количества приводных средств, удобство обслуживания, уменьшение взрывоопасной зоны, увеличение объема емкостей бурового раствора и воды при сохранении габаритов устройства, обеспечение адаптации к месту установки. 1 п.н., 10 з.п. ф-лы, 5 илл.

Полезная модель относится к циркуляционным системам буровых установок и может быть применена в составе буровых установок различного типа.

Известен комплекс циркуляционной системы буровой установки, включающий технологические модули, выполненные в виде модулей оборудования для очистки бурового раствора, модулей для бурового раствора: выполненных в виде емкостей для бурового раствора, емкости для приготовления бурового раствора, емкостей для хранения бурового раствора; модуля подпорных центробежных насосов, связанных с буровыми насосами, центробежный насос для нагнетания бурового раствора в емкости бурового раствора. Устройство содержит трубопроводы первого и второго контуров, данные трубопроводы включают магистральные всасывающие и нагнетательные трубопроводы с соответствующими отводами, соединенными с патрубками емкостей бурового раствора и с оборудованием для его очистки, содержащееся в соответствующих модулях. Трубопроводы первого контура предназначены для движения потока бурового раствора между емкостями бурового раствора с помощью центробежного насоса, трубопроводы второго контура предназначены для движении бурового раствора на бурение с помощью подпорных центробежных насосов, при этом нагнетательный трубопровод второго контура выполнен с отводящим трубопроводом, предназначенным для гидравлического соединения с буровым насосом. Оборудование комплекса циркуляционной системы содержит запорную арматуру.

Данное техническое решение выбрано в качестве ближайшего аналога (сведения о нем содержатся в руководстве по эксплуатации «Комплекс оборудования циркуляционной системы БУ 4200/250 ЭК-БМ (Ч)» (44050.52.000 РЭ, стр.1, 2, 12, 13, 15, 2008 г., является приложением к данной заявке).

Отрицательными особенностями, которые проявляются при использовании известного устройства, являются трудоемкость монтажа трубопроводов обвязки технологических трубопроводов ввиду того, что трубопроводы установлены в каждом модуле для бурового раствора, т.е. распределены по всем технологическим модулям. При необходимости демонтажа буровой установки для доставки на новую площадку бурения скважины трубопроводы модулей для бурового раствора также подлежат демонтажу, доставке и последующему монтажу в составе циркуляционной системы.

Разветвленная сеть трубопроводов предусматривает большое количество разъемных соединений трубопроводов.

Наличие разветвленных трубопроводов движения бурового раствора, связанных с насосами, расположенными в разных модулях комплекса циркуляционной системы, характеризуют недостаточную степень удобства обслуживания оборудования известного устройства из-за необходимости перехода обслуживающего персонала из модуля в модуль.

Известный комплекс циркуляционной системы содержит модули, расположенные в один ряд, следовательно, занимаемая площадь максимальна и определяется общей площадью под модулями данного комплекса. При такой компоновке модулей комплекс не обладает возможностью быть адаптированным для буровых установок различного назначения.

Автономное выполнение каждым насосом собственной функции (подпора и нагнетания) приводит к увеличению однотипного оборудования.

Задача, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, заключается:

- в повышении монтажеспособности модулей циркуляционной системы;

- в сокращении протяженности магистральных трубопроводов бурового раствора;

- сокращение количества приводных средств;

- в обеспечении удобства обслуживания;

- в уменьшении взрывоопасной зоны;

- в увеличении объема емкостей бурового раствора и воды при сохранении габаритов устройства;

- в рациональной компоновке модулей циркуляционной системы, обеспечивающей адаптацию к месту установки.

Поставленная задача решается тем, что комплекс циркуляционной системы буровой установки, включает протяженные технологические модули, выполненные в виде модулей с оборудованием для очистки бурового раствора и сгруппированных в блок или несколько блоков модулей для бурового раствора, при этом соответствующие модули сгруппированы так, что их смежные продольные стороны расположены рядом друг с другом, модули для бурового раствора представляют собой емкости для приема бурового раствора, емкости для хранения бурового раствора, емкость для приготовления бурового раствора, при этом модули для очистки бурового раствора установлены над емкостями для приема бурового раствора в поперечном направлении относительно этих емкостей, а блок или несколько блоков снабжены дополнительным протяженным технологическим модулем, выполненным в виде модуля обвязки, который расположен вдоль торцевых стенок модулей для бурового раствора, с установленными в нем трубопроводами обвязки технологических модулей, первым и вторым насосами с образованием первого, второго и третьего контуров движения бурового раствора и переливного контура, трубопроводы каждого из трех контуров включают всасывающий и нагнетательный магистральные трубопроводы с соответствующими ответвлениями, соединенными посредством быстроразъемных соединений с основными патрубками отвода/подвода бурового раствора, которыми снабжены вертикальные или горизонтальные стенки модулей бурового раствора, с патрубками оборудования для его очистки, и с всасывающими/нагнетательными патрубками первого и второго насосов, причем трубопроводы первого контура предназначены для движения бурового раствора между модулями бурового раствора, трубопроводы второго контура, предназначенные для движения бурового раствора из модулей для бурового раствора на буровые насосы, содержат трубопроводы первого контура и дополнительное ответвление, связанное с магистральным напорным трубопроводом, выполненное в виде бокового отводящего трубопровода, предназначенного для соединения с всасывающим патрубком бурового насоса, при этом трубопроводы первого и второго контуров циркуляции гидравлически связаны с первым насосом, в качестве которого применен основной центробежный насос; трубопроводы третьего контура циркуляции, гидравлически связанные со вторым насосом, обеспечивают движение бурового раствора из модулей для бурового раствора в модули оборудования для его очистки, трубопровод переливного контура предназначен для движения бурового раствора самотеком из модулей для очистки бурового раствора в модули для бурового раствора через соответствующие ответвления, соединенные с дополнительными патрубками подвода бурового раствора, которыми снабжены вертикальные или горизонтальные стенки модулей для бурового раствора; на основных и дополнительных патрубках отвода/подвода бурового раствора, патрубках всасывания/нагнетания насосов установлена запорная арматура с обеспечением перекрытия/восстановления потока бурового раствора у каждого технологического модуля и насоса соответственно.

В заявляемой полезной модели модули для очистки бурового раствора выполнены в виде модуля обвязки вибросит, модуля грубой очистки, содержащего емкость бурового раствора, сообщающуюся с емкостями приема бурового раствора, и сито-гидроциклонное оборудование, модуль транспортировки шлама, модуль центрифуг, модуль коагуляции и флокуляции, причем модуль центрифуг установлен над модулем транспортировки шлама, а трубопроводы третьего контура и переливного контура связаны с модулем центрифуг.

В заявляемой полезной модели в качестве второго насоса применен винтовой насос.

В заявляемой полезной модели основными и дополнительными патрубками отвода/подвода бурового раствора снабжены торцевые стенки модулей для бурового раствора.

Заявляемая полезная модель снабжена технологическим модулем для воды, установленным рядом с модулями для бурового раствора и выполненным в виде емкости для воды, а в модуле обвязки установлены гидравлически связанные дополнительный центробежный насос для воды и трубопровод воды, содержащий нагнетательный магистральный трубопровод, выполненный с ответвлениями, соединенными посредством разъемных соединений с патрубками отвода воды, которыми снабжены торцевые стенки модуля для воды, и с соответствующими патрубками подвода воды, которыми снабжены торцевые стенки модулей для бурового раствора, при этом трубопровод воды предназначен для движения потока воды между модулем для воды и модулями для бурового раствора, запорная арматура, установленная на патрубках отвода воды и патрубках подвода воды стенок соответствующих модулей, предназначена для перекрытия и восстановления потока воды к каждому технологическому модулю и дополнительному центробежному насосу для воды.

В заявляемой полезной модели края патрубков отвода/подвода на торцевых стенках соответствующих технологических модулях, края ответвлений магистральных трубопроводов находятся на уровне соответствующего края модулей, при этом разъемные соединения патрубков и ответвлений трубопроводов выполнены в виде соединения типа «виктолик».

В заявляемой полезной модели трубопроводы первого и второго контура гидравлически связаны с дополнительным центробежным насосом, гидравлически соединенного параллельно с основным центробежным насосом.

В заявляемой полезной модели напорный магистральный трубопровод первого и второго контуров снабжен первым запорным средством, всасывающий магистральный трубопровод первого и второго контуров снабжен вторым запорным средством, первое и второе запорные средства установлены с образованием четвертого и пятого контуров, причем трубопроводы четвертого контура, гидравлически связанные с основным или дополнительным центробежным насосом, предназначены для движения бурового раствора между модулями для бурового раствора, а трубопроводы пятого контура, гидравлически связанные с дополнительным или основным насосом, предназначены для движения бурового раствора на бурение через боковой отводящий трубопровод.

В заявляемой полезной модели емкости модулей для бурового раствора снабжены гидроперемешивателями, выполненными в виде эдукторов, гидравлически связанных с основным центробежным насосом или дополнительным центробежным насосом

В заявляемой полезной модели технологические модули выполнены с силовым каркасом.

В заявляемой полезной модели модуль обвязки снабжен ограждающими вертикальными и горизонтальными стенками.

Сущность полезной модели объясняется следующим образом.

Возможность установки модулей оборудования для очистки бурового раствора над емкостями (модулями) приема бурового раствора, обусловленная технологией очистки бурового раствора, обеспечивает компактность расположения модулей и уменьшение общей площади, занимаемой циркуляционной системой. Конструктивная возможность установки одних модулей над другими осуществляется благодаря выполнению технологических модулей с силовым каркасом. Причем, расположение рассматриваемых модулей во взаимно перпендикулярном направлении целесообразно не только для обеспечения жесткости и устойчивости конструкции, но и обусловлено выполнением технологических функций. Так, модули оборудования для очистки содержат модуль обвязки вибросит, модуль грубой очистки, содержащий емкость бурового раствора и сито-гидроциклонное оборудование, модуль транспортировки шлама, модуль центрифуг, модуля коагуляции и флокуляции. Причем модуль центрифуг установлен над модулем транспортировки шлама, а емкость бурового раствора выполнена сообщающейся с емкостями приема бурового раствора. Данное решение по расположению рассматриваемых модулей оптимально с точки зрения технологии очистки бурового раствора, а в отношении сообщающихся емкостей следует отметить, что данная связь оптимальна, т.к. не требует дополнительных связей. Указанная компоновка модулей для очистки предпочтительна, т.к. существует технологическая необходимость установки центрифуг и модуля коагуляции/флокуляции в разных уровнях. Кроме того, такая компоновка повышает степень компактности комплекса циркуляционной системы.

Таким образом, комплекс циркуляционной системы представляет собой конструкцию содержащую оборудование, установленное в два яруса. При этом модули нижнего яруса представляют собой модули для бурового раствора, выполненные в виде приемных емкостей, емкостей для хранения бурового раствора и емкость для его приготовления.

Наличие дополнительного технологического модуля, выполненного в виде модуля обвязки других технологических модулей, позволяет сосредоточить в данном модуле вспомогательное оборудование и насосы, освобождая и увеличивая технологическое пространство модулей для бурового раствора. Следовательно, такое решение приводит к увеличению объема емкостей бурового раствора при сохранении габаритов данных модулей.

Взаимное расположение модулей для бурового раствора и модуля обвязки заключается в том, что модули для бурового раствора сгруппированы так, что их смежные продольные стороны расположены рядом, а модуль обвязки расположен вдоль торцевых стенок данных модулей. При таком расположении модуля обвязки магистральные трубопроводы, установленные в его продольном направлении, соединены с емкостями бурового раствора и с оборудованием для его очистки через ответвления магистральных трубопроводов. Для соединения ответвлений трубопроводов непосредственно с емкостями бурового раствора и оборудованием для его очистки вертикальные или горизонтальные стенки указанных технологических модулей и соответствующее оборудование для очистки бурового раствора оснащены патрубками отвода/подводы бурового раствора. Соединения указанных патрубков и ответвлений трубопроводов выполнены разъемными с использованием соединителей типа «виктолик». Использование унифицированных разъемных соединений обеспечивает удобство монтажа/демонтажа технологических модулей и соответствующего оборудования.

Для сокращения длины ответвлений трубопроводов оптимальным вариантом является их соединение с патрубками отвода/подвода бурового раствора, выполненными на торцевых (вертикальных) стенках модулей. При этом патрубки, которыми оснащены торцевые стенки модулей, не выходят за пределы данных модулей, соответственно ответвления трубопроводов в модуле обвязки также не выходят за его пределы. Такое выполнение указанных вспомогательных средств обеспечивает возможность компактной установки модулей для бурового раствора и модуля обвязки с примыканием друг к другу. Для компактной установки модулей комплекса циркуляционной системы целесообразно модули для бурового раствора также устанавливать с примыканием их смежных сторон.

Таким образом, взаимная установка модулей для бурового раствора и модуля обвязки приводит к удобству обслуживания комплекса циркуляционной системы, т.к. все вспомогательное оборудование и насосы установлены в одном модуле с обеспечением доступа обслуживающего персонала к любому модулю для бурового раствора. Кроме того, применение модуля обвязки в качестве дополнительного модуля обеспечивает повышение монтажеспособности циркуляционной системы и исключение необходимости демонтажа трубопроводов при транспортировке. Данные преимущества проявляются при уменьшении количества средств для соединения/разъема трубопроводов, т.к. нет необходимости в монтаже/демонтаже трубопроводов каждого технологического модуля.

Сгруппировав модули для бурового раствора в одном блоке или в нескольких блоках, модуль обвязки используется один, т.к. в нем сосредоточены все магистральные трубопроводы с ответвлениями (магистральные трубопроводы установлены в продольном направлении модуля обвязки). Так, при использовании в заявляемом устройстве нескольких блоков, например, двух блоков модуль обвязки может быть выполнен с проставкой, соответствующей межблочному пространству.

Следует отметить, что при большой протяженности модуля обвязки, например, в варианте применения с двумя блоками модулей для бурового раствора, для транспортировки и монтажа такой модуль обвязки может содержать, например, три составные части, иными словами, три субмодуля обвязки, из них: два крайних расположены вдоль торцевых сторон модулей каждого блока, и средний - проставка соответствует межблочному пространству. При монтаже трех субмодулей в один модуль обвязки большой протяженности магистральные трубопроводы каждого такого субмодуля (части) соединены с помощью разъемных соединений. Количество субмодулей в одном модуле обвязки большой протяженности определяется исходя из возможности обеспечения транспортного габарита одного такого субмодуля.

Заявляемая полезная модель с новой компоновкой модулей характеризуется как универсальная, адаптируемая для буровых установок различного назначения. Например, два блока модулей для бурового раствора могут быть использованы в кустовой буровой установке с двумя эшелонами технологических блоков. Это означает, что один блок и модули оборудования для очистки бурового раствора установлены в перовом эшелоне, а второй блок - во втором эшелоне. В этом примере, как было указано, модуль обвязки содержит два крайних субмодуля, примыкающих к соответствующим блокам, и проставку в межэшелонном пространстве. Вариант полезной модели с одним блоком, состоящим из технологических модулей, может быть применен в составе стационарной буровой установки.

Функции трех контуров движения бурового раствора сохранены, но трубопроводы данных контуров образуют новую конфигурацию гидравлической схемы благодаря размещению данных трубопроводов в модуле обвязки. При этом в заявляемом устройстве содержатся трубопроводы дополнительного контура - переливного контура, наличие которого обусловлено расположением модулей очистки бурового раствора над емкостями (модулями) приема бурового раствора. При таком расположении модулей появилась конструктивная возможность обеспечить по трубопроводу перелива движение бурового раствора самотеком из модулей очистки непосредственно в модули для бурового раствора. Для этого трубопровод переливного контура содержит ответвления, которые соединены с емкостями бурового раствора через патрубки подвода, которыми снабжены торцевые стенки модулей для бурового раствора. Принимая во внимание вышеуказанный состав оборудования для очистки бурового раствора, трубопровод третьего контура также как и трубопровод переливного контура связаны с центрифугами, что обусловлено технологией очистки бурового раствора. Центрифуги в силу своей функции придают импульс для движения бурового раствора по трубопроводу переливного контура, следовательно процесс перелива бурового раствора оптимален по динамическим характеристикам.

Таким образом, вышеуказанное взаимное расположение технологических модулей в двухъярусной компоновке приводит к исключению из гидравлической схемы насоса, предназначенного для нагнетания бурового раствора из модулей очистки в модули для бурового раствора, следовательно, сокращение количества приводных средств приводит к упрощению конструкции заявляемого устройства.

Что касается насосов, установленных в модуле обвязки, то в новой гидравлической схеме заявляемого устройства, используются первый и второй насос, обеспечивающие реализацию соответствующих функций трех контуров движения бурового раствора.

Первый и второй контуры, выполняя различные функции, интегрированы в общие трубопроводы за исключением относящегося ко второму контуру дополнительного ответвления от нагнетательного магистрального трубопровода. Данное дополнительное ответвление выполнено в виде бокового отводящего трубопровода, предназначенного для соединения с всасывающим патрубком бурового насоса. При включении в гидравлическую схему первого и второго контуров первого насоса, в качестве которого применен основной центробежный насос, обеспечивается возможность для движения бурового раствора по трубопроводам первого контура или по трубопроводам второго контура. Учитывая функцию первого и второго контуров, заключающуюся соответственно в циркуляции бурового раствора между модулями для бурового раствора и в нагнетании бурового раствора из указанных емкостей к буровому насосу для бурения скважины, основной центробежный насос, включенный в работу первого или второго контура, также выполняет указанные функции. Движение бурового раствора в первом и втором контурах происходит поочередно в зависимости от технологической необходимости. Следовательно, применение основного центробежного насоса для поочередного включения в два контура, предназначенных для автономно выполняемых функций, приводит к сокращению потребности в приводных средствах, следовательно, к упрощению конструкции заявляемого устройства.

Второй насос, в качестве которого может быть применен винтовой насос, включен в третий контур циркуляции. Такой тип насоса приемлем для обеспечения нагнетания бурового раствора высокой плотности.

Параллельное соединение основного и дополнительного центробежного насосов привносит следующие преимущества. Во-первых, дополнительный насос может быть использован в качестве резервного насоса при неисправностях основного центробежного насоса. Во-вторых, при недостаточной мощности основного насоса возможна одновременная работа двух центробежных насосов в каждом контуре.

Кроме того, при параллельной связи центробежных насосов возможно на всасывающем и нагнетательном магистральных трубопроводах первого и второго контуров установить запорные средства так, чтобы каждый из указанных насосов был включен в образованные четвертый и пятый контуры движения бурового раствора. Так, отсекая с помощью первого и второго запорных средств движение потока бурого раствора между основным и дополнительным центробежными насосами, трубопроводы четвертого контура, гидравлически связанные, например, с основным центробежным насосом, предназначены для движения бурового раствора между емкостями для бурового раствора, а трубопроводы пятого контура, гидравлически связанные, например, с дополнительным центробежным насосом, предназначены для движения (нагнетания) бурового раствора из емкостей для бурового раствора через боковой отводящий трубопровод к буровому насосу.

Следовательно, установив соответствующим образом первое и второе запорные средства на всасывающем и нагнетательном трубопроводах, образуются два других контура: четвертый и пятый контуры, которые могут быть задействованы в работе заявляемого устройства одновременно или поочередно.

Таким образом, гидравлическая параллельная связь центробежных насосов, позволяет интегрировать в единые трубопроводы несколько контуров, имеющих различную конфигурацию гидравлической схемы для выполнения функций движения бурового раствора между модулями бурового раствора и для нагнетания бурового раствора на бурение в скважину.

Оснащение емкостей бурового раствора гидроперемешивателями, гидравлически связанными с основным центробежным насосом, приводит к возможности осуществлять перемешивание бурового раствора в соответствующих емкостях одновременно с работой данного насоса, включенного в первый или второй контуры движения бурового раствора. Вариант полезной модели с двумя центробежными насосами также осуществляет возможность одновременного движения бурового раствора из одних емкостей на бурение и перемешивания бурового раствора в других емкостях. Это обстоятельство свидетельствует об оптимизации работы комплекса циркуляционной системы для сокращения затрат времени на осуществление технологических процессов. Кроме того, при использовании гидроперемешивателей исключается необходимость в механических перемешивателях, следовательно, уменьшается потребность в дополнительных приводных средствах, что приводит к упрощению конструкции заявляемого устройства. При этом появляется возможность устанавливать модули бурового раствора располагая их друг над другом, что в свою очередь уменьшает площадь для хранения и позволяет транспортировать модули по морю.

В состав технологических модулей комплекса циркуляционной системы может входить модуль для воды. Данный модуль может быть установлен, например, между модулями (емкостями) приема бурового раствора и модулями (емкостями) для хранения бурового раствора. Связанные гидравлически магистральный трубопровод воды, выполненный с ответвлениями, и дополнительный центробежный насос для воды установлены в модуле обвязки. Ответвления магистрального трубопровода воды соединены с модулем для воды и модулями для бурового раствора через патрубки отвода воды, которыми снабжены торцевые стенки данного модули, и патрубки подвода воды, которыми снабжены торцевые стенки модулей для бурового раствора. Соединения указанных патрубков и ответвлений трубопровода воды также выполнены разъемными с использованием соединителей типа «виктолик».

Для комфортной работы обслуживающего персонала и для сохранения оборудования от неблагоприятного воздействия окружающей среды модуль обвязки оснащен ограждающими вертикальными и горизонтальными стенками.

Наличие модуля обвязки позволяет его использовать в качестве модуля взрывобезопасной зоны. Такая особенность данного модуля обеспечивает улучшение условий труда обслуживающего персонала, кроме того, приводит к упрощению конструкции модуля обвязки ввиду отсутствия необходимости в средствах, защищающих установленное в нем оборудование от неблагоприятных факторов.

Заявляемая полезная модель поясняется чертежами.

На фигуре 1 изображена компоновка модулей циркуляционной системы; на фигуре 2 - вид сверху на модули нижнего яруса; на фигуре 3 - модуль (емкость) для бурового раствора; на фигуре 4 - гидравлическая схема трубопроводов движения бурового раствора в первом/втором контуре; на фигуре 5 - гидравлическая схема трубопроводов третьего контура движения бурового раствора.

Комплекс циркуляционной системы предназначен для использования, например, в составе кустовой буровой установки с двухэшелонным расположением оборудования. Комплекс содержит технологические модули: модули 1 оборудования для очистки бурового раствора и технологические модули для бурового раствора, выполненные в виде емкостей (модулей) 2 для приема, емкости (модуля) 3 для приготовления, емкостей (модулей) 4 для хранения бурового раствора, емкости (модуля) 5 для воды (фиг.2). К технологическим модулям относится модуль обвязки 6, содержащий соединенные между собой субмодули 7, 8, 9. Модули 1-5 и субмодули 7-8 выполнены протяженными в форме прямоугольных параллелепипедов, при этом размеры субмодуля 9 зависят от межмодульного пространства. Все модули 1-6 содержат силовой каркас с опорными стойками 10 (фиг.3) и горизонтальными элементами 11 верхнего и нижнего поясов. Модули 2-5 выполнены в виде емкостей для рабочей среды и содержат продольные горизонтальные и вертикальные 12 и торцевые стенки 13.

При этом модуль 6 содержат ограждающие продольные вертикальные и горизонтальные стенки. Для расположения технологических модулей в двух эшелонах кустовой буровой установки технологические модули 2-6 сгруппированы в два блока 14, 15. В первый блок 14 входят три модуля 2 для приема бурового раствора и модуль 5 для воды, во второй блок 15 входят три модуля 4 для хранения бурового раствора и модуль 3 для его приготовления. Модули очистки 1 установлены на модулях 2 приема бурового раствора. Количество емкостей 2, 3, 4 определяется глубиной бурения скважины и потребностью в буровом растворе.

Модули 2-5 установлены с примыканием друг к другу продольных сторон. Модуль 6 обвязки установлен поперек относительно модулей 2-5. Крайние субмодули 7, 8 примыкают к торцевым сторонам модулей первого 14 и второго 15 блоков, средний субмодуль 9 (проставка 9) установлен в межблочном пространстве.

Модули 1, 2, 3, 4, 5 и субмодули 7, 8, 9 выполнены в виде контейнеров полной заводской готовности, их размеры выбраны из условия обеспечения транспортного габарита при их доставке на место монтажа. Выполнение технологических модулей 1-6 с силовым каркасом обеспечивает дополнительное преимущество заявляемой полезной модели, заключающееся в том, что такие модули могут храниться установленными один на другой, т.е. компактно. Точно также, с установкой один на другой, данные модули могут быть доставлены морским транспортом.

Модуль 6 обвязки содержит трубопроводы первого, второго и третьего контуров движения бурового раствора и трубопроводы переливного контура. Магистральные трубопроводы всех контуров установлены в модуле 6 в его продольном направлении (см. фиг.1, 2, 4).

Трубопроводы 16 первого контура, предназначенные для движения бурового раствора между модулями 2-4 бурового раствора, включают магистральные всасывающие и нагнетательные линии, выполненные с ответвлениями, соединенными с патрубками 17 отвода/подвода, которыми снабжены торцевые стенки 13 модулей 2, 3, 4. Трубопроводы 16 первого контура гидравлически связаны с основным центробежным насосом 18, который установлен в первом субмодуле 7.

Трубопроводы второго контура, предназначенные для движения бурового раствора из модулей 2-4 бурового раствора на бурение в скважину, содержат трубопроводы 16 первого контура и боковой отводящий трубопровод 19, предназначенный для соединения с всасывающим патрубком бурового насоса 20, осуществляющего нагнетание бурового раствора в скважину. Таким образом, трубопроводы 16 первого контура с центробежным насосом 18 интегрированы во второй контур, предназначенный для нагнетания бурового раствора к буровому насосу для подачи в скважину (см. фиг.4).

Трубопроводы 21 третьего контура (см. фиг.5), предназначенные для движения в оборудования для очистки (в центрифуги) соответствующих модулей 1, гидравлически связаны с винтовым насосом 22.

Трубопроводы 23 переливного контура предназначены для движения бурового раствора самотеком из оборудования для его очистки (из центрифуги) в емкости 2, 4.

Трубопроводы 24 для воды предназначены для нагнетания воды из емкости 5 в модули для бурового раствора 2-4. Для осуществления своей функции трубопроводы 24 гидравлически соединены с дополнительным центробежным насосом 25 для воды, установленным в первом субмодуле 7 напротив модуля 5 для воды. Модуль 5 для воды, также как и модули 4 для бурового раствора, содержит на торцевой стенке 13 патрубки 17 отвода воды, соответственно торцевые стенки модулей 2-4 содержат патрубки 17 подвода воды в емкости 2-4 бурового раствора.

Во второй сумбодуль 8 установлен дополнительный центробежный насос 26, гидравлически связанный с трубопроводами 16 первого/второго контура и гидравлически установленный параллельно с основным центробежным насосом 18.

Для образования четвертого и пятого контуров движения бурового раствора с использованием трубопроводов 16 первого/второго контуров возможно установить первое и второе запорные средства 27 в магистральном и нагнетательном трубопроводах 16 первого/второго контуров. Запорные средства 27 установлены так, чтобы разделить потоки бурового раствора и обеспечить в четвертом контуре движение бурового раствора между емкостями второго блока 15 и в пятом контуре - от емкостей первого блока 14 к буровому насосу 20. Функции четвертого и пятого контуров могут быть взаимно изменены благодаря параллельному включению центробежных насосов 18, 26 в трубопроводы 16, предназначенные для выполнения различных функций (движение бурового раствора и нагнетание).

Соответствующие патрубки 17 отвода/подвода, установленные на торцевых стенках 16 модулей 2-5 и на оборудовании очистки модулей 1, соединены с ответвлениями трубопроводов 16, 21, 24 с помощью быстроразъемных соединений типа «виктолик» 28.

На патрубках 17 отвода/подвода, и всасывающих и нагнетательных патрубках насосов 18, 22, 25, 26, на боковом отводящем трубопроводе 19 установлена запорная арматура 29, обеспечивающая перекрытие/восстановление потока рабочей среды в соответствующих средствах.

В вышеуказанную гидравлическую схему первого/второго контура целесообразно включать гидравлически параллельно дополнительные центробежные насосы 26, например, по одному в субмодули 7, 8. Дополнительные два центробежных насоса 26 можно использовать в качестве резервных насосов.

Емкости 2, 3, 4 бурового раствора снабжены гидроперемешивателями 30, выполненными в виде эдукторов.

Что касается модулей 1 очистки бурового раствора, то данные модули выполнены в виде модуля 31 обвязки вибросит, модуля 32 грубой очистки, содержащего емкость 33 бурового раствора, сообщающуюся с емкостями 2 бурового раствора, сито-гидроциклонное оборудование 34, модуль 35 транспортировки шлама, модуль 36 центрифуг, модуля 37 коагуляции и флокуляции. Данные модули также установлены с примыканием продольных сторон, а по отношению к модулям 2 для приема бурового раствора (и к другим модулям блоков 14, 15) данные модули 1 установлены в поперечном направлении. Взаимно перпендикулярная установка модулей 2 первого и модулей 1 второго ярусов обеспечивает жесткость и устойчивость конструкции. Исходя их технологии очистки бурового раствора такое расположение целесообразно ввиду того, что модуль 1 очистки содержит протяженную технологическую емкость 33, из которой рабочая среда распределяется во все емкости 2 приема бурового раствора. Модуль 36 центрифуг установлен над модулем 35 транспортировки шлама. Из очистного оборудования именно центрифуги связаны с трубопроводом 21 третьего контура и трубопроводом 23 переливного контура. Модули 1 очистки бурового раствора содержат необходимые насосы.

Заявляемая полезная модель работает следующим образом.

На место монтажа кустовой буровой установки доставляются технологические модули 1, 2, 3, 4, 5 и субмодули 7, 8, 9 модуля обвязки 6. Указанные модули и субмодули группируются в два блока 9, 10 с установленным между ними субмодулем 9 (или проставкой). Межмодульные коммуникации соединяются разъемными соединениями 28.

При включении в гидравлическую схему трубопроводов 16 первого/второго контуров двух центробежных насосов 18, 25 буровой раствор циркулирует в первом контуре между емкостями 2, 3, 4. Запорное средство 27, установленное на боковом отводящем трубопроводе 19, отсекает данный отвод для предотвращения движения бурового раствора к буровому насосу 20. Причем любая из указанных емкостей 2, 3, 4 может быть отсечена от поступления потока бурового раствора посредством запорной арматуры 29, установленной на патрубках 17.

Для нагнетания бурового раствора из емкостей 2, 3, 4 на бурение к буровому насосу 20 запорное средство 27 восстанавливает движение потока бурового раствора по трубопроводам 16 к буровому насосу 20. Центробежные насосы 18, 26 обеспечивают нагнетание бурового раствора из емкостей 2, 3, 4 по трубопроводу 16 через боковой отводящий трубопровод 19 к буровому насосу 20.

При использовании запорных средств 27, разобщающих связь центробежных насосов 18, 26, каждый из указанных насосов включается в работу в дополнительных контурах (четвертом и пятом контурах).

Дополнительные контуры могут быть использованы одновременно при подключении центробежного насоса 18, например, к емкостям первого блока 14, и при подключении второго насоса 26 к емкостям второго блока 15. Кроме того, при необходимости перемешивания бурового раствора в емкостях 2, 3, 4 целесообразна одновременная работа дополнительных контуров.

Для повышения степени очистки бурового раствора винтовой насос 22 включается в работу третьего контура, и буровой раствор по трубопроводу 21 поступает из емкостей 2, 3, 4 бурового раствора к центрифугам модуля 36 (третий ярус).

Из модуля 36 центрифуг по трубопроводам 23 переливного контура поток самотеком перетекает в емкости 2, 4 бурового раствора.

Кроме вышеуказанных технических преимуществ компоновка оборудования циркуляционной системы с модулем обвязки приводит к сокращению протяженности трубопроводов ввиду компактности комплекса и благодаря наличию модуля обвязки, в котором сосредоточены технологические трубопроводы и насосы.

1. Комплекс циркуляционной системы буровой установки, включающий протяженные технологические модули, выполненные в виде модулей с оборудованием для очистки бурового раствора и сгруппированных в блок или несколько блоков модулей для бурового раствора, при этом соответствующие модули сгруппированы так, что их смежные продольные стороны расположены рядом друг с другом, модули для бурового раствора представляют собой емкости для приема бурового раствора, емкости для хранения бурового раствора, емкость для приготовления бурового раствора, при этом модули для очистки бурового раствора установлены над емкостями для приема бурового раствора в поперечном направлении относительно этих емкостей, а блок или несколько блоков снабжены дополнительным протяженным технологическим модулем, выполненным в виде модуля обвязки, который расположен вдоль торцевых стенок модулей для бурового раствора, с установленными в нем трубопроводами обвязки технологических модулей, первым и вторым насосами с образованием первого, второго и третьего контуров движения бурового раствора и переливного контура, трубопроводы каждого из трех контуров включают всасывающий и нагнетательный магистральные трубопроводы с соответствующими ответвлениями, соединенными посредством быстроразъемных соединений с основными патрубками отвода/подвода бурового раствора, которыми снабжены вертикальные или горизонтальные стенки модулей бурового раствора, с патрубками оборудования для его очистки, и с всасывающими/нагнетательными патрубками первого и второго насосов, причем трубопроводы первого контура предназначены для движения бурового раствора между модулями бурового раствора, трубопроводы второго контура, предназначенные для движения бурового раствора из модулей для бурового раствора на буровые насосы, содержат трубопроводы первого контура и дополнительное ответвление, связанное с магистральным напорным трубопроводом, выполненное в виде бокового отводящего трубопровода, предназначенного для соединения с всасывающим патрубком бурового насоса, при этом трубопроводы первого и второго контуров циркуляции гидравлически связаны с первым насосом, в качестве которого применен основной центробежный насос; трубопроводы третьего контура циркуляции, гидравлически связанные со вторым насосом, обеспечивают движение бурового раствора из модулей для бурового раствора в модули оборудования для его очистки, трубопровод переливного контура предназначен для движения бурового раствора самотеком из модулей для очистки бурового раствора в модули для бурового раствора через соответствующие ответвления, соединенные с дополнительными патрубками подвода бурового раствора, которыми снабжены вертикальные или горизонтальные стенки модулей для бурового раствора; на основных и дополнительных патрубках отвода/подвода бурового раствора, патрубках всасывания/нагнетания насосов установлена запорная арматура с обеспечением перекрытия/восстановления потока бурового раствора у каждого технологического модуля и насоса соответственно.

2. Комплекс циркуляционной системы по п.1, отличающийся тем, что модули для очистки бурового раствора выполнены в виде модуля обвязки вибросит, модуля грубой очистки, содержащего емкость бурового раствора, сообщающуюся с емкостями приема бурового раствора, и сито-гидроциклонное оборудование, модуль транспортировки шлама, модуль центрифуг, модуль коагуляции и флокуляции, причем модуль центрифуг установлен над модулем транспортировки шлама, а трубопроводы третьего контура и переливного контура связаны с модулем центрифуг.

3. Комплекс циркуляционной системы по п.1, отличающийся тем, что в качестве второго насоса применен винтовой насос.

4. Комплекс циркуляционной системы по п.1, отличающийся тем, что основными и дополнительными патрубками отвода/подвода бурового раствора снабжены торцевые стенки модулей для бурового раствора.

5. Комплекс циркуляционной системы по п.1, отличающийся тем, что он снабжен технологическим модулем для воды, установленным рядом с модулями для бурового раствора и выполненным в виде емкости для воды, а в модуле обвязки установлены гидравлически связанные дополнительный центробежный насос для воды и трубопровод воды, содержащий нагнетательный магистральный трубопровод, выполненный с ответвлениями, соединенными посредством разъемных соединений с патрубками отвода воды, которыми снабжены торцевые стенки модуля для воды, и с соответствующими патрубками подвода воды, которыми снабжены торцевые стенки модулей для бурового раствора, при этом трубопровод воды предназначен для движения потока воды между модулем для воды и модулями для бурового раствора, запорная арматура, установленная на патрубках отвода воды и патрубках подвода воды стенок соответствующих модулей, предназначена для перекрытия и восстановления потока воды к каждому технологическому модулю и дополнительному центробежному насосу для воды.

6. Комплекс циркуляционной системы по п.1 или 5, отличающийся тем, что края патрубков отвода/подвода на торцевых стенках соответствующих технологических модулях, края ответвлений магистральных трубопроводов находятся на уровне соответствующего края модулей, при этом разъемные соединения патрубков и ответвлений трубопроводов выполнены в виде соединения типа «виктолик».

7. Комплекс циркуляционной системы по п.1, отличающийся тем, что трубопроводы первого и второго контура гидравлически связаны с дополнительным центробежным насосом, гидравлически соединенным параллельно с основным центробежным насосом.

8. Комплекс циркуляционной системы по п.7, отличающийся тем, что напорный магистральный трубопровод первого и второго контуров снабжен первым запорным средством, всасывающий магистральный трубопровод первого и второго контуров снабжен вторым запорным средством, первое и второе запорные средства установлены с образованием четвертого и пятого контуров, причем трубопроводы четвертого контура, гидравлически связанные с основным или дополнительным центробежным насосом, предназначены для движения бурового раствора между модулями для бурового раствора, а трубопроводы пятого контура, гидравлически связанные с дополнительным или основным насосом, предназначены для движения бурового раствора на бурение через боковой отводящий трубопровод.

9. Комплекс циркуляционной системы по п.1, отличающийся тем, что емкости модулей для бурового раствора снабжены гидроперемешивателями, выполненными в виде эдукторов, гидравлически связанных с основным центробежным насосом или дополнительным центробежным насосом.

10. Комплекс циркуляционной системы по п.1 или 5, отличающийся тем, что технологические модули выполнены с силовым каркасом.

11. Комплекс циркуляционной системы по п.1, отличающийся тем, что модуль обвязки снабжен ограждающими вертикальными и горизонтальными стенками.