Устройство для регулирования свойств бурового раствора

Устройство для регулирования свойств бурового раствора

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

„„SU„„911934

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

Зй1) Е 21 В 21/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 2764606/22-03 (22) З1.05.79 (46) 15.08.83. Бюл. В 30 (72) 10.П.Тихонов, В.М. Бахир, С.А. Алехин, Ю.Г. Задорожний и В.И. Клименко (71) Среднеазиатский научно-исследовательский институт природного газа (53) 622,243(088.8) (56) 1. Акопов М.Г. Основы обогащения углей в гидроциклонах. М., "Недра", 1967.

2. Патент ЧССР У 109992,, кл. 5 а 31/20, опублик. 15.02 II64. (54)(57);I.ÓÑTÐÎÉÑÒÂÎ ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ СВОЙСТВ БУРОВОГО РАСТВОРА, включающее емкость, анод, катод, скребок н источник питания, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повыщения эФФективности процесса регулирования, катод выполнен двухсекционным, одна иэ секций которого имеет форму сетчатого конуса, а другая - полого сетчатого цилиндра, который установлен под конусом соосно с ним и коаксиально аноду, причем катод расположен в емкости с возможностью вращения вокруг своей оси.

2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что скребок установлен между полым сетчатым цилиндром и анодом и выполнен в виде винтовой лопасти.

91 I 934

3. Устройство по п. I о т л и,ч а ю щ е е с я тем, что анод выполнен из незлектропроводного материала.

Изобретение относится к устройствам для регулирования свойств бурового раствора путем удаления излишней твердой фазы и может найти при-, менение в нефтегазодобыче и геоло- 5 горазведке нефтяных и газовых сква-, жин, Известны гидроциклоны для очист« ки буровогсг раствора от излишней твердой фазы, в которых буровой раствор под давлением подается в цилиндрическую часть гидроциклона, где под действием центробежных сил в потоке происходит разделение твердых частиц на Фракции ! !5

Недостатком гидроциклонов являет-: ся то, что величина нижней фрауции твердой фазы, отделяемой в гидроциклонах, не превышает 60-80 мкм.

Известно также устройство для ре- 20 гулирования свойств бурового раствора, включающее емкость, анод, катод, "скребок и источник питания (21.

Недостатками такого устройства являются сложность удаления с барабана твердой фазы; низкая эффективность устройства при регулировании параметров бурового раствора; отсут-. ствие элементов автоматического поддержания работы в оптимальном режи- 30 ме.

Целью изобретения является повышение эффективности процесса регулиро-, вания, Цель достигается тем, что катод выполнен двухсекционным, одна из секций которого имеет форму сетчатого конуса, а другая — полого сетчато. го цилиндра, который установлен под конусом соосно с ним и коаксиально 40 аноду, причем катод расположен в емкости с возможностью вращения вокруг своей оси.

Кроме того, скребок может быть установлен между полым сетчатым ии- 45

2 линдром и анодом и выполнен в виде винтовой лопасти, а анод выполнен из неэлектропроводного материала. На чертеже изображена приципиальная схема устройства.

Устройство содержит цилиндроконическую емкость 1, вращающийся барабан 2 с приводом 3, датчик 4 контроля водородного показателя с регулятором 5, катод, выполненный двухсекционным, одна из секций. которого имеет форму сетчатого конуса б, I соединенного с отрицательным полюсом источника 7 тока, а другая секция имеет форму полого сетчатого цилиндра S, причем между цилиндром

8 и анодом 9 размещен нож 10, выполненный в виде винтовой лопасти.

Анод 9 представляет собой цилиндрический стержень, коаксиально с ко- . торым установлен цилиндр 8. . Выход датчика 4 соединен через регулятор 5 с приводом 3.

Емкость имеет входной !l, выходной !2 патрубки и разгрузочный патрубок 13 с устройством !4 для удаления шлама, нижняя чаСть которого. соединена с источником 7 тока.

Устройство работает следующим образом., Неочищенный буровой раствор из циркуляционной системы поступает в устройство через патрубок 11.

При подаче электрического тока иа катод и анод 9 буровой раствор подвергается низковольтной поляризации, в результате которой молекулы солей, находящихся в растворе, диссоциируют на ионы. Ионы металлов, соединяясь с гидроксильными группами воды, образуют основания в поле отрицательного катода, а кислые продукты электрохимических реакций и отрицательно заряженные глинистые частицы формируются в зоне положи3 91 тельного анода 9 и осаждаются на поверхности положительно заряженного стержня. Чем больше твердых частиц глины осаждается на поверхности стержня, тем быстрее снижается ток поляризации между катодом и анодом, что ухудшает условия регулирования параметров бурового раствора. Для съема с поверхности стержня глинистых частиц и повышения эффективности работы устройства .служит нож 10. Цилиндр 8 свободно пропускает тонко дйсперсную фракцию и отбрасывает крупные частицы.

Конус 6 выполняет двоякую функцию, При вращении ои отбрасывает вниз крупные частицы и очищает от них раствор. Й, кроме того, в зоне конуса 6 в буровом растворе происходят восстановительные процессы, которые контролируются датчиком 4 по величине рН среды. Чем вьппе рН среды, тем более высокую щелочность имеет раствор тем выше и стабильнее параметры бурового раствора. Например, при . рН 12-14 буровой раствор имеет на-. именьшие вязкость и водоотдачу и наиболее высокие тиксотропиые свойства.

В случае, .если рН среды оказывается ниже заданного, что может произой1934 4 ти в результате засорения эоны конуса 6 катода глинистыми частицами и иэ-эа недостаточного времени контакта раствора с поверхностью анода 9, датчик 4 дает сигнал через регулятор 5 на привод 3 барабана 2 на увеличение оборотов. С увеличением оборотов ускоряется удаление глинистых частиц с анода 9 и замедляется

1р прохождение раствора через сетку конуса 6, т.е. время контакта и эффект поляризации увеличиваются.

Отбрасываемый и осевший шлам собирается в патрубке 13 и удаляется

15 через определенные интервалы времени при помощи устройства 14. Осаж- дению шлама в значительной степени способствует подсоединение нижней части устройства к положительному

20 полюсу источника 7 тока.

Очищенный раствор удаляется через патрубок 12.

Использование предлагаемого устройства позволяет повысить качест2 во приготавливаемих и регенерируемых буровых растворов, снизить затраты химических реагентов, используемых для регулирования параметров бурового раствора, не менее чем на

20-307 и повысить эффектйвность ощ стки от излишней твердой фазы.

Составитель И. Карбачинская

Редактор 3. Бо зодкина Техоед М. Надь: Корректор О. Билак

Заказ 7972/1 Тираж 603.. Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППЛ Патент, г,,ужгород, ул. Проектная, 4