Система подготовки бурового раствора.

В практике бурения скважин используются разнообразные тех­нологические приемы для приготовления буровых растворов.

Наиболее простая технологическая схемаприема для приготовления буровых растворов (рис. 6.5) включает:

1- емкость для перемешивания компонентов бурового раствора,

2- центробежный или поршневой насос 2 (обычно один из подпорных насо­сов) и.

3- манифольды

4- гидроэжекторный смеситель

5- загрузочная воронка

6- мешок с порошкообразным материалом

7- площадка емко­сти

8- шиберный затвор,

9- меха­нические и гидравлические перемешивателями,

Рис. 6.5. Простейшая схема приготовления бурового раствора

Рис.6.6. Схема блока приготовления раствора

С использованием этой схемы приготовление раствора осуществляется следующим образом. В емкость 1 заливают расчетное количество диспер­сионной среды (обычно 20—30 м³) и с помощью насоса 2 по нагнетательной линии с задвижкой 3 подают ее через гидроэжекторный смеситель 4 по замкнутому циклу. транспорти­руется передвижным подъемников или транспортером на площадку емко­сти, откуда при помощи двух рабочих его подают на площадку 7 и вручную перемещают к воронке 5. Ножи вспарывают мешок, и порошок высыпает­ся в воронку, откуда с помощью гидровакуума подается в камеру гидро-эжекторного смесителя, где и происходит его смешивание с дисперсионной средой. Суспензия сливается в емкость, где она тщательно перемешивается механическим или гидравлическим перемешивателем 9. Скорость подачи материала в камеру эжекторного смесителя регулируются шиберной за­слонкой 8, а значение вакуума в камере - сменными твердосплавными на­садками.

Круговая циркуляция прекращается лишь тогда, когда смешано рас­четное количество компонентов и основные технологические показатели свойств раствора близки к расчетным. Если раствор приготовляют впрок, то его готовят порционно, а порции откачивают в другие емкости циркуля­ционной системы (ЦС) либо в специальные запасные емкости.

Утяжеление бурового раствора порошкообразным баритом и обработ­ку порошкообразными химическими реагентами осуществляют аналогично после приготовления порции исходной коллоидной системы (например, во-доглинистой).

Основные недостатки описанной технологии - слабая механизация ра­бот, неравномерная подача компонентов в зону смещения, слабый кон­троль за процессом. По описанной схеме максимальная скорость приготов­ления раствора не превышает 40 м³/ч

Широко используют про­грессивную технологию приготовления и утяжеления буровых растворов из порошкообразных материалов которая основывается на применении серийно выпускаемого оборудования:

1) блока приготовления раствора (БПР):

· выносной гидроэжекторный смеситель,

· гидравлический диспергатор,

· емкости ЦС,

· механические и гидравлические перемешиватели,

· поршнево­й насос.

Выпускается несколько типов БПР, отличающихся вместимостью бункеров для хранения материалов.

Первый этап приготовления бурового раствора - это расчет компо­нентного состава.

Второй этап - приготовление водоглинистой суспензии. В емкость ЦС (ЦСО) заливают воду в количестве, примерно равном половине объема приготов­ляемой порции раствора.

На гидроэжекторном смесителе устанавливают штуцер в соответствии с подачей насосов.

Воздух для аэрации порошка в бункере БПР подают в течение 5—7 мин при давлении воздуха 0,02—0,03 МПа.

Буровой насос включают по схеме емкостьгидравлический диспергатор

гидроэжекторный смеситель емкость. При этом значение давле­ния на выкиде насоса должно составлять 13-15 МПа, а вакуума в камере эжекторного гидросмесителя - не менее 0,02 МПа.

После предварительной аэрации открывают воздушный вентиль и по­дают воздух в гофрированный рукав БПР. Таким способом регулируют значение вакуума в камере гидроэжекторного смесителя в пределах 0,008-0,012 Па.

Затем открывают запорную заслонку разгрузочного отверстия бунке­ра, и вводят в циркулирующую воду через эжекторный гидросмеситель расчетное количество глинопорошка, после чего запорную заслонку закрывают, прекращают доступ воздуха в камеру гидроэжектора и дисперги­руют водоглинистую суспензию в течение пяти — восьми циклов круго­вой циркуляции через диспергатор. Приготовленную водоглинистую суспензию разбавляют водой до расчетного объема и тщательно переме­шивают.

При необходимости приготовления утяжеленного раствора выполняют третий этап — утяжеление приготовленной водоглинистой суспензии. Все элементы операций с порошкообразным баритом аналогичны описанным выше. Процесс утяжеления заканчивается перемешиванием раствора после введения в него расчетного количества барита. Интенсивность утяжеления водоглинистой суспензии регулируют значением вакуума в камере эжекторного гидросмесителя с помощью воздушного вентиля.