§2. Бұрғылау сұйықтықтарын дайындау және ауырлату құрылғылары

Бұрғылау сұйықтықтарын дайындау және ауырлату құрылғылары жұмыс істеу пинциптері бойынша механикалық және гидравликалық болып бөлінеді. Соңғы жылдары ұнтақтәрізді материалдарды қолдану кеңінен тарағандықтан гидравликалық құрылғылар кеңінен сұранысқа ие. Механикалық сазараластырғышпен салыстырғанда олар жоғары өнімділікке ие, бұрғылау сұйықтарының қажетті сапасын қамтамасыз етеді және сұйықтықты дайындау үшін материалдарды үнемді пайдаланады. Бұрғылау сұйықтықтарын дайындау блоктарында (БСДБ) гидроэжекторлы араластырғыштар қолданылады.

Жылжымалы гидроэжекторлы араластырғышта 9 (12.1-сурет) ұнтақтәріздес материалдардан гидроараласпа дайындау үшін сұйықтықтың кинетикалық энергиясы қолданылады. Бұрғылау сораптары 4 МПа қысымнан артық емес қысыммен сұйықтықты құбырмен 12 араластырғыш шүмегіне 11 айдайды. Ол ауыстырылатын штуцерлармен жабдықталған, диаметрі 30 мм штуцерлер сазды ұнтақтармен және диаметрі штуцерлер 20 мм ауырлатқыштармен жұмыс істеу үшін арналған. Ағыншаның (струя) жіңішкеруінен шүмектегі сұйықтық жылдамдығы артады, ал қысымы азаяды. Қысымы төмендеген сұйықтық шүмектен сору камерасына түседі.

Туындайтын сиретудің нәтижесінде силостан 1 шланг арқылы 7 сору камерасына ұнтақ тәріздес материал сорылады. Диффузор арқылы өту кезінде ағын жылдамдығы төмендейді, ал қысымы өседі және алынған ерітінді келтеқұбыр арқылы 10 циркуляциялық жүйенің қабылдау сыйымдылығына ағызылады. Бір араластыру кезеңінде ерітінді тығыздығы 0,3-0,34г/см³-қа дейін өседі. Алынған ерітіндінің жеткіліксіз тығыздығында қайта араластыру жүргізіледі. Гидроэжекторлы араластырғыштың ПӘК-і төмен, бірақ қозғалмалы бөліктерінің жоқтығынан жоғары сенімділікке ие.

12.1-сурет. Бұрғылау ерітінділерін дайындау блогының конструкциялық сұлбасы

Бұрғылау сұйығын дайындау блоктары бастарный және затаренный сазды ұнтақтармен жұмыс жасауға арналған. Сазды ұнтақтардың негізіг массасы автоцементтасушылармен жеткізіледі және сығылған ауаның әсерінен құбыр 3 арқылы силосқа 1 жіберіледі. Гидроэжекторлы араластырғышқа берілмес бұрын ұнтақ тәріздес материалдар аэрирование жүйесінің 5 аэрожолдары 6 арқылы силосқа айдалатын ауамен қопсытылады. Артық ауа силостың қақпағында орнатылған фильтр арқылы атмосфераға шығарылады. Силостың төменгі бөлігінің конустәрізді пішіні бар және гидроэжекторлы араластырғышқа материалды беруді реттейтін сиреткіш 4 құрылғымен жабдықталған. Аз көлемде қолданылатын материалдар затаренный түрінде жеткізіледі және гидроэжектордың араластырғыш камерасына түсіретін воронка 8 арқылы себіледі. Воронка материалды беруді реттеу үшін сирету клапанымен жабдықталған.

Бұрғылау қондырғыларының циркуляциялық жүйелерінде БПР-70 және БПР-40 блоктары қолданылады. БПР-70 блоктарында ауалық сирету құрылғысы бар металл силостар қолданылады. БПР-40 блоктарының конструкциясы телескопиялық. Тасымалдау кезінде силостың жоғарғы бөлігі түсіріледі сондықтан тасымалдау жеңілдейді. Жұмыс жағдайында силостың жоғарғы бөлігі сығылған ауаның әсерінен көтеріледі және қатайтқыштармен бекітіледі.

Бұрғылау сұйығын дайындау блоктарының негізгі техникалық көрсеткіштері

Блок моделі..................................................................БПР-70 БПР-40

Құрылғының өткізгіштік қабілеті, м³/сағ:

бұрғылау сұйықтығын сазды ұнтақтардан

дайындау кезінде.............................................................100 60

бұрғылау сұйықтығын ауырлату кезінде.....................50-100 30-60

Дайындалатын сұйықтықтың тығыздығы, г/см³

бетонитті сазды ұнтақтардан........................................... 1,05-1,08

қарапайым сазды ұнтақтардан........................................ 1,02-1,3

ауырлатылғаннан............................................................. 1,3-2,3

Силостардың түрлері.......................................................... Толық Телескопиялық

Силос көлемі, м³............................................................. 35 20

Блоктағы силостар саны................................................. 2 2

Силостарды ұнтақпен толтыру тәсілдері...................... Ауалық

Араластырғыш қондырғы.............................................. Гидроэжектор

Эжекторға кіре берістегі сұйықтықтың қысымы, МПа... 2-2,5

Блоктың габариттері, мм:

ұзындығы........................................................................... 6300 7500

ені....................................................................................... 3300 2800

жұмыс кезіндегі биіктігі.................................................... 8000 7200

тасымалдау кезіндегі биіктігі........................................... .... 8000 4000

Гидравликалық диспергатор ДГ-1 (12.2-сурет) бұрғылау сұйықтығының сұйық және қатты фазаларын жіңішке етіп ұсақтауға арналға. Ол камерадан 2, доғатәріздес кіреберіс құбырдан 1 және ағызу келтеқұбырынан 4 тұрады. Кіреберіс құбырдың шеттерінде сомындардың көмегімен қатты қорытпалардан немесе металлокерамикалық материалдардан жасалған ауыстырылмалы насадка 3 орнатылған. Насадка диаметрлерін диспергаторда бұрғылау сұйықтығын айдау үшін қолданылатын бұрғылау сораптарының берілістеріне байланысты таңдайды:

Бұрғылау сораптарының

берілісі, л/с .............................................16 20 24 28 32 38

Насадкалар диаметрі, мм.....................11-12 12-13 14 14-15 15-16 17

12.2-сурет. Гидравликалық

диспергатор

12.3-сурет. Гидравликалық араластырғыш

Насадкалардан 3 шығатын ерітіндінің жоғары жылдамдықты ағындары гидродинамикалық кавитацияға әкеледі. Кавитацияланушы ерітіндіде туындайтын ультрадыбыстық тербелістер қатты және сұйық фазалардың диспергирленуін күшейтеді.

ДГ-1 диспергаторының техникалық сипаттамасы

Жұмыстық қысым, МПа....................................................................................12-15

Дайын бұрғылау ерітіндісін беруі, м³/с............................................................15-20

Насадкалар диаметрі,мм ..........................................................................9,11,13,16

Масса, кг..................................................................................................................76

Циркуляциялық жүйенің қабылдау сыйымдылықтарында бұрғылау сұйықтықтарының құрамдас бөліктерінің дұрыс таралуын және оның қатпарлануын болдырмайтын қамтамасыз ететін гидравликалық және механикалық араластырғыштар орнатады.

Гидравликалық араластырғыштар гидромониторға ұқсас жұмыс істейді. Ерітінді бұрғылау немесе ортадан тепкіш сорап арқылы гидравликалық араластырғыштың қабылдау келтеқұбырына 1 береді (15.3-сурет). Одан ерітіндіқұлып түріндегі шариктімойынтіректерде айналатын оқпанға 2 түседі. Қабылдау келтеқұбыры мен оқпанның арасында мойынтіректерге ерітіндінің ағыр кетуін және түсуін болдырмайтын тығыздауыш орнатылған. Оқпан шетіне салмалы сомынның 3 көмегімен ерітіндінің әсер ету ұзақтығын, жылдамдығын көтеру үшін коникалық түйісетін насадкалар 4 орнатылады.

12.4-сурет. Турбиналы-пропеллерлы араластырғышы бар механикалық араластырғыш

15.3-суретте өздігінен айналатын ПГС араластырғышының конструкциясы көрсетілген. Қарама-қарсы бағытталған бағаналарда 6 орналасқан насадкалардан 4 ерітіндінің жоғары жылдамдықта ағуы кезінде туындайтын реактивті күштер жұбы төртжақты 5 айналымға әкеледі. Осының арқасында қоюланған бөлшектерді араластыру және езу бұрғылау ерітіндісінің барлық көлемінде іске асырылады.

4УПГ гидравликалық араластырғышында оқпанды екі өзара перпендикуляр бағытта бұратын қолды басқаруы бар. 4УПГ типті араластырғыштарға қарағанда ПГ араластырғыштары арын бағытын реттейтін құрылғымен жабдықталған.

Гидравликалық араластырғыштардың техникалық сипаттамалары

Араластырғыш типі .............. ПГС 4УПГ ПГ

Жұмыстық қысымы, МПа...... 4 4 6

Насадка диаметрі, мм............ 20,25,30,40 16,20,30,40 20,25,30

Көлемдік берілісі, л/с............ - 15-20 -

Биіктігі, мм............................ 1777 2200 2000

Масса, кг............................... 38 33,5 23,8

Қозғалтқыш-бәсеңдеткіштен 1, біліктен 4 және араластырғыштардан 5 тұратын механикалық араластырғыш (12.4-сурет) бұрғылау ерітіндісіне арналған сыйымдылықтың жоғарғы бөлігіне сомындармен бекітілетін рамаға 2 орнатылады. Құрастырылмалы конструкциялы білік стаканға орнатылған 7 және ерітінді түспеу үшін құрсамамен 6 қорғалған коникалық мойынтіректерде 3 айналады. Араластырғыш сыйымдылықтың түбінен аз ғана арақашықтықта орналасады және айналу кезінде бұрғылау ерітіндісін араластыратын және ауырлатқыштардың тұнуын болдырмайтын ағын тудырады. Турбиналы-пропеллерлы араластырғыштар ПЛ араластырғыштарында бұрғылау ерітіндісінің араласуын күшейтетін ағын тудырады. ПМ араластырғыштарында қолданылатын қалақты араластырғыштарының тиімді әсері аз.

Механикалық араластырғыштардың техникалық сипаттамалары

Араластырғыш түрі......................... ПЛ1 ПЛ2 ПМ

Жетек қуаты, кВт.............................. 5,5 3 5,5

Араластырғыштың айналу

жиілігі, айн/мин .............................. 130 60 45

Араластырғыш диаметрі, мм.......... 700 1240 950

Араластырғыш түрі........................ Турбиналы-пропеллерлы Қалақшалы

Қалақтар саны.................................. 3х4 6х6 6

Габариттері, мм ...................... 700х1320х2700 1240х1320х2700 1430х950х3260