§3. Циркуляциялық жүйенің тазалау құрылғылары

Бұрғылау ерітінділерін тазалау ұңғымадан бұрғылау ерітіндісінің құрамында болатын ірі және ұсақ бұрғыланған жыныстарды жою және басқа қоспалардан тазарту ретімен жүргізіледі. Бұрғылау ерітінділерін толық тазалау үшін циркуляциялық жүйелер тазалау қондырғыларының кешенімен жабдықталады. Бірінші тазалау сатысында ірі бөлшектерден тазалайтын (75мкм өлшемді) виброелектермен жүргізіледі. Зиянды қоспалардың ұсақ бөлшектері тазалаудың келесі сатыларында қолданылатын құмайырғыш (40мкм), сазайырғыш (25 мкм) және центрифуга (5мкм) арқылы тазаланады.

Виброелектерде бұрғыланған жыныстар инерционды (12.5,б-сурет) немесе эксцентрикті (12.5,а-сурет) вибраторлардың көмегімен вибрацияланатын тормен еленеді. Вибратор жетегі электрқозғалтқыштан және сыналы-ременді берілістен тұрады. Соңғы жылдары тербелістер амплитудасын дебаланстардың 1 (12.5,б-сурет) қалпын өзгерту жолымен реттейтін инерционды вибраоторлар кеңінен таралған. Бұрғылау ерітіндісінің тор тесіктерінен үлкен бөлшектері онда қалып қояды және тасымалдауыш науаша арқылы шламды амбарға түседі. Тазалған ерітінді тордың тесіктерінен өтіп циркуляциялық жүйенің қабылдау сыйымдылықтарына түседі.

12.5-сурет. Виброситалардың конструкциялық сұлбалары

Дірілдеуіш рамаларының санына қарай бір, қосарланған және үшеуленген бір, екі, үш ярусты көлденең немесе көлбеу орналасқан торлары бар деп ажыратылады (12.5,в-сурет). Дірілдеуіш рамалар жеке вибраторлармен және ерітіндінің тор бетімен тегіс таралуы үшін тегістеуіштермен жинақталады. Көпярусты виброелектерде бұрғылау ерітіндісі бірінші жоғарғы ірі тесікшелі торға, сосын екінші тесіктері ұсағырақ торға түседі. Осының нәтижесінде өнімділік артады және оның тозуы азаяды.

Жоғары тұтқырлықты бұрғылау ерітінділері үшін тазалау тиімділігі вибрацияның амплитудасының және електің көлбеу бұрышының өсуімен артады. Көпярусты виброелектер тор көлбеулік бұрышын тәуелсіз реттеу құрылғысымен жабдықталады. Соққыларды жеңілдету және үлкен жүктемелерден қорғау үшін виброрама тіректік рамаға серіппелермен немесе резеңкелі амортизаторлармен ілінеді. Виброраманың тербелуі тұйықталған шеңбер немесе эллипстік траектория арқылы жүзеге асырылады. Виброелектің өткізгіштік қасиетін қалпына келтіру үшін тұрып қалған бөлшектер белгілі бір уақыт аралығында сумен немесе сығылған ауамен тазартылады.

Виброелектерде өлшемдері 0,16х0,16; 0,2х0,2; 0,25х0,25; 0,4х0,4; 0,9х0,9 торлар қолданылады. Тор тесіктерінің өлшемдерін таңдаған кезде тазалаудың қажетті сатысын, виброелектің өткізгіштік қасиетін және бұрғылау ерітіндісінің тығыздығын ескереді.

Дірілдеуіш рамаға тор кассетаның немесе раманың шеттерінде орналасқан екі барабанға бекітіледі. Барбандардың біреуіне тордың пайдалану кезінде зақымданған бөліктерін кесіп тастау үшін тор артық ұзындықпен оралады. Кассеталық бекіту тордың көлденең және ұзындық бойына тегіс тартылуын қамтамасыз етеді. Жұмыстық беттің толқындығы және оның дірілдеуіш рамаға дұрыс бекітілмеуі уақытынан бұрын тозуларға әкеледі. Ең жақсы үлгідегі виброелектер бұрғылау ерітіндісін 0,125мм бөлшектерден толық тазартады және бұрғыланған жыныстардың 50% жояды.

Виброелектердің техникалық сипаттамалары

Виброелек түрі.................................................................ВС-1 ВС-2

Толығымен жойылатын бөлшектердің

минималды өлшемі,мм ................................................ 0,16 0,16

Тор тесіктерінің өлшемі 0,16х0,16 мм кезінде

және жуу кезіндегі максималды өткізгіштік қасиеті:

сумен................................................................................. 0,038 0,028

тығыздығы 1,6г/см³-тан кем емес

ауырлатылған ерітіндімен ............................................... - 0,015

Дірілдеуіш рамалардың саны.......................................... 1 1

Торлар саны...................................................................... 2 2

Торлардың орналасуы..................................................... көлденең екіярусты

жіне көлбеу көлденең

Тордың ені 1000 және 1300мм кезіндегі

жұмыс беті (м²-та):

бірінші (жоғарғы) ярустың............................................... 1,8/2,67 1,4/2

екінші (төменгі) ярустың................................................... - 1,4/2

Вибратор түрі.................................................................... Инерционды

Вибрация жиілігі, Гц......................................................... 18,9

Вибрация амплитудасы, мм.............................................. 3,5 4

Электрқозғалтқыш қуаты, кВт.......................................... 3 4

Габариттері, м.................................................................... 3х1,85х1,64 3х2,2х1,8

Масса, т.............................................................................. 2,2 3

Бұрғылау сұйықтығын тазалаудың келесі сатысында гидромеханикалық тәсіл қолданылады, ол үшін құм және сазайырғыштарда коникалық гидроциклондар қолданылады.

Гидроциклонға 1 (12.6-сурет) бұрғылау ерітіндісі қысыммен питающий насадка 4 арқылы беріледі. Питающий насадканың тангенциалды орналасуының және жоғары жылдамдықта ағуының нәтижесінде бұрғылау ерітіндісі гидроциклон өсіне қатысты жіті айналады. Бұрғылау ерітіндісінің құрамындағы ірірек және ауыр бөлшектер конустың 2 қабырғалық бөлігінде пайда болатын ортадан тепкіш күштерінің әсерінен ерітінді ағысының ішкі жағына лақтырылады. Конустың төбесіне дейін винт тәрізді траекториямен бөлшектер ағып гидроциклонның астында орналасқан шламжинағышқа шламды насадка 3 арқылы түсіріледі.

12.6-сурет. Гидроциклонның конструктивтік сұлбасы

Тазаланған бұрғылау ерітіндісінің өспелі ағыны ағызып жіберу насадкасына бағытталады және келтеқұбыр 5 арқылы циркуляциялық жүйенің қабылдау сийымдылығына түседі.

ПГ-50 құмайырғыштары (12.7-сурет) бір қатарда орналасқан диаметрі 150 мм-лі төрт гидроциклоннан тұрады.

ИГ-45 (12.8-сурет) сазайырғыштарында диаметрі 75 мм-лі он алты гидроциклон екі қатарда орналасқан. ПГ-50 және ИГ-45 -терде қолданылатын гидроциклондар аттас бөлшектерінің өлшемдерімен ерекшеленеді. Гидроциклондар тұрқы ажырамалы конструкцияға ие және силуминді құйылған цилиндрден, конустан, шламды насадка үшін құрсаудан тұрады. Коррозия мен тозудан сақтау үшін бұрғылау ерітіндісімен байланысатын тұрықтың ішкі беттері резеңке тыспен қаптайды. Насадкаларды тозуға төзімді болаттардан және құймалардан жасайды.

Гидроциклондарды 2 (12.7 және 12.8-сурет) дәнекерленген рамаға 3 орнатады. Бұрғылау ерітіндісі гидроциклондарға ортақ коллектордан 5 келеді. Тазаланған ерітінді отводтар 6 арқылы ағызу коллекторына 1 түседі. Бұрғыланған жыныстардың бөлшектері және басқа қоспалар гидроциклондардан ортақ шламжинағышқа 4 түседі, оның түпкі бөлігінде шламды шығаратын 7 орнатылған.

Гидроциклонды құм және сазайырғыштардың техникалық сипаттамалары

ПГ-50 ИГ-45

Өткізгіштік қабілеті, л/с .............................................. 50 45

Гидроциклонға кіре берістегі қысым, МПа ............... 0,2-0,3 0,2-0,3

Бұрғылау ерітіндісінен жойылатын

тығыздығы 2,5 г/см³ бөлшектердің өлшемі,мм:

100%-дық жоюда ......................................................... 0,08 -

90%-дық жоюда ........................................................... - 0,05

Гидроциклон диаметрі, мм.......................................... 150 75

Гидроциклондар саны................................................. 4 16

Габариттері, м......................................................... 1,31х0,7х1,25 2,46х0,95х1,5

Масса, т........................................................................ 0,26 0,33

Центрифуга ауырлатқыштың ұсақ дисперсиялы бөлшектерін бұрғылау ерітіндісінің құрамынан жою үшін арналған. Центрифуганың негізігі жұмыстық бөлігі - қозғалмайтын қаптамада айналатын тесікті сүзгіш қабырғалары бар барабан (ротор). Центрифугада қатты бөлшектердің бөлінуі ортадан тепкіш күштердің әсерінен болады. Ірі бөлшектер барабан қабырғасындағы тесік арқылы лақтырылады және қаптама мен барабан арасындағы кеңістікте жиналады. Тазаланған сұйықтық центрифуга барабанының астында орналасқан ағызу мойнына түседі. Центрифуга барабанының айналу жиілігінің өсуімен қатты бөлшектердің бөлнінуі күшейеді.

12.8-сурет. ИГ-45 сазайырғышы