Циркуляционная система

 

Изобретение состоит из первой ступени очистки, резервуара, который коллектором соединен с напорно-компенсационным стояком и оборудован обратным клапаном, Коллектор соединен с гидроциклоном, количество которых может быть различно. Сливной трубопровод гидроциклона тангенциально соединен с напорно-компенсационным стояком, который снабжен переливным трубопроводом с тарельчатым клапаном сверху. Последний одновременно служит местом установки поплавкового клапана , Сверху напорно-компенсационный стояк оборудован планшайбой с резьбой в центре для движения тарельчатого клапана вверх-вниз и отверстиями по окружности, а снизу соединен с буровыми насосами. Вблизи от напорно-компенсационного стояка установлен низконапорный агрегат, который приемным трубопроводом связан с коллектором, а выкидным, оборудованным, обратным клапаном, -с напорно-компенсационным стояком. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з Е 21 B 21/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

I ! а 4 о

Ы (л) Ql

К АВТОРСКОМУ СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ (21) 4821841/03 (22) 11.04,90 (46) 30.09.92, Бюл, N 36 (72) Д.С.Скворцов и С.Ф.Коротеев (56) Булатов А,А. и др. Технология промывки скважин. М„Недра, 1981, с.199.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1635630, кл, Е 21 В 21/06, 24,04,89, (54) ЦИРКУЛЯЦИОННАЯ СИСТЕМА (57) Изобретение состоит из первой ступени очистки, резервуара, который коллектором соединен с напорно-компенсационным стояком и оборудован обратным клапаном, Коллектор соединен с гидроциклоном, количество которых может быть различно, Сливной трубопровод гидроциклона танИзобретение относится к горной промышленности, D частности к оборудованию для бурения нефтяных и газовых скважин, Известны циркуляционные системы, включающие очистное оборудование в виде гидроциклонных шламоотделителей с насосами для перекачки буровых растворов и трубопроводную обвязку с запорной арматурой, Недостатком таких систем является неудовлетворительная гидродинамическая характеристика и большие экспериментальные затраты.

Известна циркуляционная система, включающая сообщающиеся между собой резервуары с очистным оборудованием и насосами, в которой избыточное давление во всасывающем коллекторе буровых насосов для улучшения условий их работы создается компенсационно-расходным стояком в виде газоотделител ьного гидроциклона.

Недостатком известной системы является сравнительно невысокая надежность, - Ы 1765353 А1 генциально соединен с напорно-компенсационным стояком, который снабжен переливным трубопроводом с тарельчатым клапаном сверху. Последний одновременно служит местом установки поплавкового клапана, Сверху напорно-компенсационный стояк оборудован планшайбой с резьбой в центре для движения тарельчатого клапана вверх-вниз и отверстиями по окружности, а снизу соединен с буровыми насосами, Вблизи от напорно-компенсационного стояка установлен низконапорный агрегат, который приемным трубопроводом связан с коллектором, а выкидным, оборудованным, обратным клапаном, — с напорно-компенсационным стояком. 1 ил. обусловленная тем, что в случае внезапной остановки гидроциклона из-за малого его объема буровой раствор быстро откачивается из стояка, что приводит к "осушению" насосов и к выходу их из строя. Автоматизация управления синхронной работой гидроциклона и насосов требует применения дорогостоящего оборудования и необходимости постоянного контроля со стороны обслуживающего персонала.

Целью изобретения является повышение надежности и эффективности работы и снижение эксплуатационных затрат за счет создания стабильного избыточного давления и поддержания уровня раствора в стоякее.

На чертеже показана принципиальная схема циркуляционной системы.

Циркуляционная система содержит по меньшей мере один резервуар 1 с очистным оборудованием в виде первой ступени очистки 2 и гидроциклонных шламоотделителей 3 со сливным трубопроводом 4 и с

1765353 насосами 5 для прокачки раствора, напорно-компенсационный стояк 6 с установленным переливным трубопроводом 7, соединенным с коллектором 8, сообщающим резервуар 1 с напорно-компенсационным стояком 6. Она снабжена низконапорным агрегатом 9 с всасывающим 10 и нагнетательным 11 патрубками, двумя обратными клапанами 12 и 13; тарельчатым клапаном 14 с размещенным в нем поплавковым клапаном 15 и планшайбой 16 с отверстиями 17 по окружности, установленной s верхней части стояка, причем агрегат 9 всасывающим патрубком 10 соединен с коллектором 8, один из обрат- 15 ных клапанов 12 установлен в нагнетательном патрубке 11, другой 13 — в коллекторе 8 и каждый соответственно связывает стояк 6 с нагнетательным патрубком 11 и коллектором 8, при этом планшайба 16 установлена 20 с возможностью взаимодействия с поплавковым клапаном 15, а тарельчатый клапан

14 размещен с возможностью взаимодействия с переливным трубопроводом 7.

Циркуляционная система работает сле- 25 дующим образом.

Раствор из скважины после очистки or шлама первой ступенью 2 поступает в резервуар 1, Далее насосом 5 раствор подается в гидроциклонный шламоотделитель 3, 30 откуда по сливному трубопроводу 4 тангенциально поступает в напорно-компенсационный стояк 6. Воздух, который может попадать в раствор при работе гидроциклонного шламоотделителя 3, выделяется из 35 раствора и направляется в атмосферу через отверстия 17 в планшайбе 16, Известно, что непременным условием нормальной работы очистной системы является то, что производительность насосов 5 40 должна быть больше производительности буровых насосов 18, Следовательно, излишки раствора после гидроциклонного шламоотделителя 3 будут перетекать по переливному трубопроводу 7 в коллектор 8 и 45 далее в резервуар 1, поддерживая, таким образом, гидростатическое давление в коллекторе буровых насосов 18 на уровне верхнего торца переливного трубопровода 7.

За счет избыточного гидростатического дав- 50 ления в напорно-компенсационном стояке

6 обратные клапаны 12 и 13 закрыты, В случае резкого падения уровня раствора в стояке 6 до уровня раствора в резервуаре 1 (или ниже) открываются обратные 55 клапаны 12 и 13 и раствор самотеком будет поступать из резервуара 1 по коллектору 8 в стояк 6. Таким образом, исключается работа буровых насосов 18 "всухую" и как следствие — преждевременный их выход из строя. Для восстановления уровня раствора в напорно-компенсационном стояке 6 включается в работу низконапорный агрегат 9. Приводная мощность агрегата в несколько раз меньше приводной мощности насоса 5, так как снижение уровня раствора в стояке 6 небольшое.

В случае переполнения раствором стояка 6 поплавковый клапан 15 всплывает и перекрывает отверстия 17 в планшайбе 16, Избыточное количество или весь поток раствора под давлением через переливной трубопровод 7 будет поступать s коллектор 8, т.е. система частично или полностью будет работать в режиме рециркуляции раствора через стояк 6.

На практике нередки случаи использования циркуляционной системы для приготовления и перекачки цементных растворов при креплении скважин.

Выполнение этого вида работа предъявляет повышенные требования к их качеству и надежности в работе оборудования, а для перекачки цементного раствора к буровым насосам используют центробежные насосы.

В этом случае переливной трубопровод 7 закрывается тарельчатым клапаном 14 и он выполняет роль воздушного компенсатора, т.е, обеспечивает наиболее благоприятные гидродинамические условия для работы буровых насосов.

Использование предложенной циркуляционной системы позволит повысить надежность и эффективность ее работы и снизить эксплуатационные затраты, Формула изобретения

Циркуляционная система, содержащая по меньшей мере один резервуар с очистным оборудованием в виде первой ступени очистки и гидроциклонных шламоотделителей со сливным трубопроводом и с насосом для прокачки раствора, напорно-компенсационный стояк, по оси которого установлен переливной трубопровод, соединенный с коллектором, сообщающим резервуар с напорно-компенсационным стояком, о тл ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения надежности и эффективности работы и снижения.эксплуатационных затрат за счет создания стабильного избыточного давления и поддержания уровня раствора в стояке, она снабжена низконапорным агрегатом с всасывающим и нагнетательным патрубками, двумя обратными клапанами, тарельчатым клапаном с размещенным в нем поплавковым клапаном, планшайбой с отверстиями по окружности, установленной в верхней части напорно-компенсационного стояка, при этом низконапорный агрегат

1765353

40

50

Составитель С.Коротеев

Техред M,Ìîðãåíòàë Корректор Н.Гунько

Редактор З.Ходакова

Заказ 3362 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 всасывающим патрубком соединен с коллектором, один из обратных клапанов установлен в нагнетательном патрубке, другой — в коллекторе и каждый, соответственно связывает стояк с нагнетательным патрубком и коллектором, при этом план шайба установлена с возможностью взаимодействия с поплавковым клапаном, а тарельчатый клапан размещен с возможностью взаимо5 действия с переливным трубопроводом,