Что в системе очистки бурового раствора относится к блоку грубой очистки

Системы очистки бурового раствора

Самая простая и дешевая система очистки – отстойники. Принцип прост: буровой раствор выносит на устье скважины выбуренную породу (шлам). Потеряв скорость, поток не может удержать твердые частицы во взвешенном состоянии и они осаждаются в отстойнике. Подобная система очистки применяется такими лидерами, как “СпецПетроСервис”, “Нафтагаз”, “Акрос” при бурении мелких и средних скважин. При бурении глубоких скважин они придерживаются повышенных требований.

Во втором случае отстойники – прямоугольные емкости – оборудуются дополнительным оборудованием очистки:

Каждое из этих устройств приводится в движение электрическими двигателями.

Диаметр скважины при бурении под обсадную колонну 324 мм, если бурить долотом 397,3 мм, составляет около 400 мм. С учетом коэффициента кавернозности 1,25 и глубины бурения 500 метров объем скважины составит 80 м3 – это объем шлама, который вынесет буровой раствор из скважины. Придется постоянно чистить отстойник, а это тяжелый труд. Хотя раньше так и делали. Современные скважины, в особенности горизонтально направленные, предъявляют высокие требования к буровым растворам. Необходимо следить и поддерживать параметры:

Это основные параметры, которые возможно поддержать только при многоступенчатой системе очистки. Обычно оборудование монтируется на емкости 40 м3, разделенной отсеками, соединенными между собой. Вот как выглядит блок очистки:

Затем, если параметры раствора неудовлетворительные, его пропускают через центрифугу или вакуумный дегазатор. В отстойнике имеются перемешиватели (миксеры), которые не дают твердым частицам выпадать в осадок. Очищенный раствор поступает в приемную емкость буровых насосов, оттуда опять закачивается в скважину. Многоступенчатая очистка значительно повысила качество бурового раствора, что положительно сказалось на скорости бурения, снизилась аварийность, связанная с прихватами бурильных колонн.

Оборудование закупают, как готовым модулем, так и по отдельности с последующим монтажом и обвязкой. На рынке имеется российское оборудование очистки, которое не уступает заграничным аналогам по качеству и гораздо дешевле.

Источник

Что в системе очистки бурового раствора относится к блоку грубой очистки

Система очистки бурового раствора

Тип и количество твердой фазы в буровом растворе определяют плотность раствора, вязкость, статическое напряжение сдвига, качество фильтрационной корки, фильтрацию и другие качественные характеристики. Твердая фаза оказывает большое влияние на скорость бурения, сдвиговые усилия, вращение, стабильность ствола скважины и прочее.

Большие объемы циркуляции требуют слишком много места и огромные отстоечные емкости, что является нерентабельным, либо в большинстве случаев недоступным. Наилучшее решение – это использование механического оборудования для контроля содержания твердой фазы.

Механическое оборудование очистки, такое как вибросита, пескоотделители, илоотделители и центрифуги работает посредством силы ускорения или центробежной силы, что позволяет достигать более высокого уровня сепарации в сравнении с процессом осаждения. Оборудование для очистки бурового раствора может состоять как из одного, так и из нескольких модулей. У каждого устройства есть свой диапазон размера частиц, в котором оно работает эффективнее всего:
– вибросито – 150-74 мкм;
– пескоотделитель – 110-44 мкм;
– илооотделитель – 110-25 мкм;
– центрифуга – 120-2 мкм.

Основные требования к системе очистки:
– обработка всего объема циркуляции (за исключением центрифуги);
– согласование последовательности установки, по размеру отделяемых частиц;
– правильность монтажа, и точная настройка, для более высокой эффективности работы последующей ступени;
– оптимизация процесса сепарации, т.е. обработка от четверти до половины объема циркуляции.

На masteradereva.ru можно посмотреть разнообразие напольных покрытий и выбрать оптимальный вариант. Обращайтесь!

Онлайн кредит до зарплаты. Работает в выходные и ночью!

Источник

Оборудование очистки буровых растворов

Очистка буровых растворов осуществляется путем последовательного удаления крупных и мелких частиц выбуренной породы и других примесей, содержащихся в поступающем из скважины буровом растворе. Для полной очистки буровых растворов циркуляционные системы оборудуются комплексом очистных устройств (рис. 8.21). Первичная очистка проводится вибрационными ситами, посредством которых удаляются крупные частицы (размером более 75 мкм). Мелкие частицы вредных примесей удаляются посредством пескоотделителя (40 мкм), илоотделителя (25 мкм) и центрифуги (5 мкм), используемых на последующих ступенях очистки.

Рис. 8.21.Четырехступенчатая схема очистки бурового раствора: ЕО – емкость очистки; ПРЕ – промежуточные емкости; ЕП – емкость

приготовления бурового раствора; ЕД – доливная емкость; ВС1, ВС2 – видросита; ППО – пескоотделитель; ИО – илоотделитель; ЦФ- центрифуга; ДГ – дегазатор; КШ – контейнер шнековый; УС – смесительное устройство; Н1,Н2 – агрегат электронасосный шламовый; НП НП2 – насос подпорный; НВ – насос винтовой; НБ1, НБ2 – насос буровой; МФ – манифольд

Буровые сооружения

В процессе строительства скважин, проведения сопутствующих работ буровые сооружения выполняют вспомогательные функции. Они предназначены для монтажа и размещения основного и вспомогательного оборудования, обеспечения их конструктивной и функциональной взаимосвязи при бурении и транспортировке. В состав буровых сооружений входят фундаменты, основания, буровые вышки, привышечные сооружения, каркасно-панельные укрытия или каркасы укрытий, приемные мостки и стеллажи.

Буровые вышки мачтового типа (рис. 8.22)предназначены для подвескиталевой системы и вспомогательного инструмента, для размещения кронблока и комплекта бурильных труб во время спускоподъемных операций.

Мачтовые буровые вышки для буровых установок изготавливаются следующих типов: А-образные (ВМ), П-образные (ВМП) и четырехопорные (ВУ). А-образные вышки применяются в буровых установках классов 1200/200 и 5000/320, П-образные – в буровых установках класса 5000/320. Четырехопорные мачтовые вышки используются в буровых установках классов 6500/400 и 8000/500. Обладая жесткостью, вышки этого типа сохранили монтажные качества мачтовых вышек. Оригинальная схема подъема предусматривает использование в качестве устройства подъема вышки буровой площадки. Вышки такого типа обеспечивают одновременное размещение двух комплектов свечей: для работы с механизированной их расстановкой, с одной стороны, и для работы с ручной расстановкой – с другой стороны.

Рис. 8.22. Буровые вышки мачтового типа: а – вышки А-образные; б – вышки П-образные; в – четырехопорные

Нижние и верхние секции имеют проушины. Верхние секции соединяются шарнирно с подкронблочной рамой, которая является связующим звеном мачт вышки в верхней части. Кроме этого, мачты в верхней части шарнирно соединяются между собой двумя поясами и двумя парами накрест расположенных винтовых стяжек. В нижней части мачты вышек шарнирно соединяются со стоиками, расположенными на подвышечном основании. Устойчивость вышки в вертикальной плоскости, перпендикулярной к плоскости ферм, обеспечивается двумя подкосами из труб. В верхней части подкосы шарнирно соединены с мачтами вышки, а в нижней части с – опорами, установленными на основании. Для центрирования вышки в плоскости, перпендикулярной к плоскости ферм, опоры могут перемещаться по направляющим при помощи винтов. В плоскости ферм вышку центрируют при помощи винтовых стяжек, расположенных в верхней части мачты. В качестве элемента, поддерживающего вышку в вертикальном положении, в большинстве вышек применяют козлы или поперечную раму (портал). Портал монтируется на подвышечных основаниях и крепится к мачтам ног вышки с помощью горизонтальных фиксаторов. Он также используется как приспособление для подъема вышки в вертикальное положение. К мачтам вышки на определенной высоте крепят балкон с двумя люльками для второго помощника бурильщика (верхового) и пальцами для установки свечей или площадку для механизма расстановки свечей АСП и магазины для установки свечей. Одна из ног вышки с внешней стороны от пола буровой до балкона оборудована маршевыми лестницами с переходными площадками, а от балкона до кронблока – лестницами тоннельного типа внутри ферм секций. В некоторых конструкциях вышек с прямоугольным сечением мачт маршевые лестницы и переходные площадки расположены внутри ферм секций. Для предотвращения случайного падения свечей в сторону приемного моста или лебедки на мачтах установлены предохранительные пояса.

Технические характеристики вышек мачтового типа представлены в таблице 8.22.

К буровым сооружениям предъявляются следующие требования.

Конструкция оснований буровых вышек должна предусматривать возможность:

¾ монтажа превенторной установки на устье скважины и демонтажа основания при установленной фонтанной арматуре или ее части;

¾ установки стола ротора на уровне пола буровой;

¾ рационального размещения средств автоматизации, механизации и пультов управления; обогреваемого подсвечника со стоком промывочной жидкости; воздухо-масло-топливопроводов и средств системы обогрева; механизма крепления неподвижной ветви талевой системы; механизмов по изменению положения машинных ключей по высоте; механизмов крепления рабочих и страховочных канатов машинных ключей; шурфов для наращивания, установки ведущей трубы и (при необходимости) утяжеленных бурильных труб; устройств по механизации установки ведущей трубы и УБТ в шурфы.

Таблица 8.22 Техническая характеристика вышек мачтового типа

Применяемые крепления всех приспособлений и устройств, устанавливаемых на вышках, должны исключать их самопроизвольное раскрепление и падение.

Приспособления и устройства должны быть застрахованы от падения. Вышки (кроме мобильных буровых установок) должны быть оборудованы площадками для обслуживания кронблока и замены бурового шланга.

Рис. 8.23. Вышка мачтового типа ВМ40-185 Бр 1, 2, 5, 6, 11, 18, 20 – секции вышки; 3 – площадка; 4 – люлька; 7 – козлы с блоком; 8 – подкронблочная рама; 9 – диагональные стяжки; 10 – поперечная стяжка; 13 – козырек; 14 – полати; 15 – ограждения; 16 – подкос полатей; 17, 19 – предохранительные пояса; 21 – растяжки; 22 – подкос; 23 – опора подкоса; 24, 25 – лестницы

При ручной расстановке свечей вышки оборудуются площадкой верхового рабочего с устройством для его эвакуации в случае возникновения аварийной ситуации. Устройство должно быть расположено за пределами вышки и обеспечивать эвакуацию верхового рабочего за пределы внутривышечного пространства.

Вышки должны оснащаться:

¾ лестницами-стремянками с устройствами инерционного или другого типа для безопасного подъема и спуска верхового рабочего;

¾ лестницами тоннельного типа с переходными площадками через каждые 6 м;

¾ маршевыми лестницами до рабочей площадки верхового рабочего (балкона) с переходными площадками через каждые 6 м, а выше – лестницей тоннельного типа;

По требованию заказчика ( если оно содержится в техническом задании) в конструкции буровой установки для кустового строительства скважин должно быть предусмотрено устройство подвески блока очистки к основанию вышечно-лебедочного блока.

Каждая вышка должна быть снабжена металлической табличкой, прикрепленной на видном месте.

На табличке должны быть указаны:

¾ дата изготовления вышки;

¾ номинальная грузоподъемность вышки;

¾ сроки следующего испытания (проверка технического состояния) вышки.

Металлический пол люльки верхового рабочего должен быть рассчитан на нагрузку не менее 130 кгс и иметь перильное ограждение со сплошной обшивкой до пола. Высота перильного ограждения должна быть не менее 1 м. Люлька должна быть застрахована от падения.

Обоснование выбора существующего бурового оборудования производитсяпутем оценки соответствия его технических возможностей требованиям технологического процесса. На первом этапе устанавливается наличие в комплекте буровой установки оборудования для эффективной реализации выбранной технологии бурения в заданных условиях. На втором – оценивается степень соответствия требуемых параметров технологических процессов возможностям узлов буровой установки.

Таким образом, если выбор установки производится по ее главному параметру, то оценка функциональных возможностей установки в целом – по параметрам узлов и механизмов буровой установки.

Дата добавления: 2019-02-22 ; просмотров: 603 ; Мы поможем в написании вашей работы!

Источник

Что в системе очистки бурового раствора относится к блоку грубой очистки

Оборудование для очистки бурового раствора

Частицы породы, попадающие в буровой раствор, значительно снижают его технологические показатели. Поэтому качественная очистка и соответствующее оборудование для очистки бурового раствора являются необходимой частью бурения.

Для очистки от шлама применяется целый комплекс, включающий механические приспособления и химические реагенты. Достаточно сложная и дорогая система в конечном итоге доказывает свою рентабельность. Ее использование позволяет:
— снизить степень осложненности ствола бурения;
— сократить расходы на получение стабильного по свойствам бурового раствора;
— увеличить скорость бурения;
— сделать процесс максимально безопасным для окружающей среды.

Наиболее востребованное оборудование для очистки бурового раствора

Для комплексной очистки применяются:
— вибрационные сита;
— песко- и илоотделители, называемые также шламоотделителями;
— центрифуги;
— сепараторы;
— флокулянты (реагенты для предварительной обработки наиболее сложных буровых растворов, повышающие эффективность очистки) и пр.

Важность соблюдения технологии очистки

В любом случае, качественная очистка возможна только при учете всего многообразия конкретных условий. При этом все аппараты должны быть установлены в строгой последовательности и обеспечивать правильную технологию прохождения раствора.

Из скважины раствор проходит через газовый сепаратор в блок грубой очистки (вибросита). Далее, через дегазатор, он поступает в блок тонкой очистки (ило- и пескоотделители, сепаратор) и блок, который регулирует состав и процент содержания твердой фазы (глиноотделитель гидроциклонный и центрифуга).

Исходя из конкретных условий, из схемы исключают лишнее оборудование для очистки бурового раствора (дегазаторы при отсутствии газа, глиноотделители – при неутяжеленных растворах,шламоотделители – при отсутствии шлама и т.д.).

Таким образом, для того, чтобы правильно выбрать технологию очистки и необходимую технику, нужно учитывать условия участка и знать возможности очистительных приспособлений.

Источник

Очистка буровых растворов

Очистке буровых растворов уделяют особое внимание, так как поступающая в буровой раствор выбуренная порода оказывает вредное влияние на его основные технологические свойства, а, следовательно, и на технико-экономические показатели бурения скважин: на стоимость скважины через скорость проходки, гидравлику, объемы разбавления для под­держания плотности, коэффициент трения бурильного инструмента, диф­ференциальные прихваты, потерю циркуляции, сальники на КНБК, износ бурового оборудования и инструмента и т.д. Кроме того, при накоплении шлама в буровой промывочной жидкости существенно снижается ее гли­низирующая способность, что приводит к образованию толстой рыхлой корки на стенках скважины в зонах фильтрации и создает опасность обва­лов.

Твердые частицы в буровой промывочной жидкости делятся на кол­лоиды (менее 2 мкм), илы (2-80 мкм) и пески (более 80 мкм). Чем меньше размеры частиц, тем сложнее они выводятся из промывочной жидкости. Особую сложность представляет удаление излишней твердой фазы, пред­ставленной глинистыми разностями. Такие частицы в процессе бурения обычно быстро диспергируются до размеров исходной дисперсной фазы.

В настоящее время все большее применение находят вибросита и очистные системы импортного («Swaco») или отечественного производства («Нефтегезмаш-технологии»). Они отличаются высокими качеством изготовления и глубиной очистки.

За период 1990-2004 г.г. произошло достаточно полное переоснащение циркуляционных систем новым современным оборудованием, обеспечивающим решение технологических и экологических проблем в области промывки скважин. Его качество и надежность растут, как итог укрепляется тенденция закупки буровыми компаниями более дешевых изделий отечественного производства. Кроме ценовых вопросов, для буровых компаний тем самым решается и проблема запасных частей, сервиса и квалификации обслуживающего персонала.

К сожалению, все современные разработки ранее и сейчас выполняются на инициативной основе и не финансируются ни бюджетом, ни нефтегазодобывающими предприятиями. Существующая тендерная система закупок зачастую производится при недостаточном участии технических специалистов, что приводит к приобретению более дешевого, но не всегда качественного оборудования. Вследствие этого научно-производственные компании, занимающиеся созданием новых изделий, ограничены в сбыте своей более современной продукции и в финансировании собственных научных разработок.

5.2 Очистка буровых растворов с помощью вибросит

Работает вибросито следующим образом. Раствор от устья скважины самотеком поступает в распределитель 2 и далее на сетку 4. Распределитель 2 обеспечивает равномерное поступление раствора на виброраму по всей ширине. Частицы породы, размер которых больше размера ячеек сетки, перемещаются к краю виброрамы благодаря колебательному движению сетки, совершаемому вместе с виброрамой, и выбрасываются в амбар. Раствор проходит сквозь сетку и поступает на дальнейшую очистку.

Вибросита делятся по типу вибрации (траектории описываемой ка­ждой точкой вибросита при движении) на:

— круговое, дизайн первых вибросит с ми­нимальными развиваемыми гравитационными силами;

— эллиптическое, модификация первого типа, где центр вибрации поднят над рамой и противовесы на вибраторе используются для создания эллиптического движения, меняюще­гося по интенсивности и форме по длине виб­рационной рамы;

— линейное, использующее два вибратора вращающихся в противоположном направлении, создающие силу, направленную вверх или вниз в момент, когда противовесы находятся в вертикальном положении, и в горизонтальном положении. Каждый из перечисленных типов имеет свои преимущества и недостатки.

Вибросита с круговым движением раз­вивают низкие гравитационные силы и обладают наибольшей транспор­тирующей способностью, что способствует лучшему удалению глинистых пород на верхних интервалах, уменьшая их воздействие на поверхность сетки, в то же время они обладают низкой осушающей способностью. Данный тип вибросит иногда используется для предварительной очистки раствора от крупных глинистых пород, но большее распространение для этой цели приобрели транспортеры с вращающейся крупноячеистой сет­кой. Вибросита с эллиптическим движением развивают повышенные гра­витационные силы по сравнению с 1 типом и обладают меньшей транс­портирующей способностью по сравнению с 1 и 3 типами. Они нашли применение при работе с утяжеленными растворами и в качестве осу­шающих сит для пульпы из под гидроциклонов. Нужно заметить, что чем медленнее шлам удаляется с вибросита, тем интенсивнее происходит из­нос сеток. Вибросита с линейным движением наиболее универсальные, они демонстрируют повышенные гравитационные силы и относительно быструю транспортирующую способность, зависящую от угла наклона рамы и положения вибраторов.

Рекомендации по выбору размера сеток для вибросит включают следующие пункты:

— необходимо устанавливать сетки на одном вибросите одного раз­мера, допускается ставить сетку крупнее на размер в конце вибросита (чтобы основная масса раствора проходила через более мелкие сетки) при условии, что конструкция предусматривает три и более сеток;

— иногда частицы выбуренной породы имеют тот же размер, что и ячейки сеток, и закупоривают их, что приводит к уходу раствора через вибросита. В данном случае необходимо поставить сетки на размер меньше, чтобы предотвратить закупоривание.

Длительный производственный опыт показал, что опти­мальное соотношение между длиной и шириной просеиваю­щих устройств составляет 2: 1, а размеры сетки не должны превышать следующих: длина 2.6 м, ширина 1.3 м. Наибольшая производительность вибросита и том случае, когда шлам состоит из песка, наименьшая — когда шлам представлен вязкими глинами. В зависимости от типа и дисперсного со­става шлама производительность вибросита может сущест­венно изменяться.

Опыт применения вибросит для очистки бурового раство­ра показал, что эффективность очистки возрастает по мере увеличения времени нахождения частиц на сетке. Этого мож­но достичь увеличением длины сетки, снижением скорости потока, уменьшением угла наклона сетки, изменением на­правления перемещения частиц, уменьшением амплитуды ко­лебаний сетки, одновременным использованием двух после­довательных или параллельных сеток.

Эффективность работы вибросита (пропускная способ­ность, глубина и степень очистки) зависит прежде всего от типа и рабочего состояния вибрирующей сетки. В настоящее время в отечественном бурении для очистки бурового рас­твора используют нержавеющую сетку с размером ячейки 0.7«2.3; 1×2.3; 1×5; 0.16×0.16; 0.2×0,2; 0.25×0,25; 0.4×0,4; 0.9×0,9; 1.6×1,6; 2×2 и 4×4 мм. В распоряжении бурови­ков США и Канады имеется более 30 типоразмеров сеток для вибросит: от 12 до 80 отверстий на 1 см, причем величина открытой поверхности (в %)у разных сеток отличается не­значительно.

Основные размеры зарубежных сеток с квадратным пере­плетением 12×12, 20×20. 24×24. 32×32. 48×48 и 80×80 отверстий на 1 см. основные размеры сеток с прямоуголь­ными пере плетениями 24×16 и 28×12 отверстий на 1 см. Сетки диагонального переплетения применяют только разме­ром 32 х 16 отверстий на 1 см. Выполнены они из проволоки диаметром 0.18 мм и имеют сторону ячейки размером 140 мкм.

Все сетки для очистки бурового раствора в настоящее время изготовляют, как правило, в виде кассет с боковым обрамлением. Такое изготовление позволяет осуществлять равномерное поперечное натяжение сетки при установке ее на вибросите. Состояние натяжения сетки — важный техно­логический фактор, влияющий на эффективность работы ви­бросита. Поэтому натяжению сетки необходимо уделять большое внимание. Обычно поперечное натяжение каждой сетки на вибросите осуществляется шестью болтами. Разви­ваемое при этом суммарное натяжение достигает 50 кН на каждую сетку.

Вибросито хорошо на столько, на сколько качественные сетки уста­новлены на нем. На сегодняшний день на рынке предлагаются сетки от различных производителей, с различными характеристиками. Для приме­ра, сетка 100 меш с «квадратной» ячейкой отделяет 100 % частиц круп­нее, чем 140 мкм, в то время как многослойная сетка 100 мкм с повышен­ной пропускной способностью отделяет 95 % частиц крупнее, чем 208 мкм. Эффективность такой сетки приблизительно равна сетке с квадрат­ными ячейками размером 70 мкм. В зависимости от производителя, диа­метра проволоки и метода плетения одинаковым сеткам могут присваи­ваться различные размеры. Поэтому нельзя пользоваться только этим па­раметром для сравнения сеток.

Считают, что только правильно установленная и нормаль­но эксплуатируемая вибрирующая сетка позволяет использо­вать все технологические возможности вибросита. Плохо натянутые сетки в несколько раз менее долговечны. Сухие сет­ки изнашиваются быстрее влажных. Ускоряют износ сеток слишком жесткие опоры. Большое внимание уделяется даже схеме натяжения сетки. Вначале рекомендуется натягивать среднюю часть сетки с помощью центральных болтов, при­ ложив к головке болта крутящий момент 34,5 Нм. Затем коло затянуть крайние болты с таким же усилием и лишь после этого постепенно увеличить крутящий момент при за­тягивании болтов до 48 Нм, начиная натяжение опять же от центра сетки.

Важную роль играет чистота сеток. Когда сетка забивается шламом, ее очищают струей воздуха. Если такая очистка неэффективна, то сетку снимают и чистят проволочной щеткой с обратной стороны. Во время перерывов между циркуляциями сетку промывают и закрывают предохранительной крышкой, чтобы исключить ее случайное механическое повреждение.

Засорить сетку могут соль, ангидрид, гипс, смазки, нефте­продукты. В таких случаях для промывания применяют пресную воду, 10%-ный раствор уксусной или соляной кислоты. Налипшие продукты нефти удаляют керосином или дизельным топливом. Такой тщательный выбор типоразмера сетки и поддержание ее в рабочем состоянии объясняется тем, что именно эта факторы определяют в первую очередь эффективность очистки бурового раствора от шлама на вибраци­онных ситах.

Источник