1.Схема циркуляционной системы промывочного агента при вращательном способе бурения
Циркуляционная система - комплекс механизмов и оборудования, предназначенный для выполнения технологических операций с промывочной жидкостью (ПЖ): приготовление ПЖ; подача ПЖ в скважину; кондиционирование ПЖ; хранение запаса ПЖ.
Оборудование для приготовления буровых растворов
С
хема
приготовления бурового раствора
емкость; 2- поршневой насос; 3- задвижка;
4- гидроэжекторный смеситель;
5- воронка; 6- мешок; 7- площадка; 8- шиберная заслонка; 9- перемешиватели
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. Мешок 6 с порошкообразным материалом транспортируется передвижным подъемником или транспортером на площадку емкости, откуда рабочие подают его на площадку 7 и вручную перемещают к воронке 5. Ножи вспарывают мешок, и порошок высыпается в воронку, откуда с помощью гидровакуума подается в камеру гидроэжекторного смесителя, где он смешивается с дисперсионной средой. Суспензия сливается в емкость, где она тщательно перемешивается механическим или гидравлическим перемешивателем 9. Скорость подачи материала в камеру эжекторного смесителя регулируют шиберной заслонкой 8, а величину вакуума в камере – сменными твердосплавными насадками.
Для равномерного распределения компонентов по всему объему бурового раствора применяют перемешивающие устройства – гидравлические и механические перемешиватели.
Гидравлический диспергатор ДГ предназначен для диспергирования дисперсной фазы буровых растворов (глины; битума и др.). Он представляет собой аппарат, реализующий соударение высоконапорных встречных струй в камере ограниченного объема. Перепад давления на насадках диспергатора составляет 10-12 МПа, избыточное давление в камере до 4 МПа.
Буровые насосы обвязывают с блоком приготовления раствора таким образом, чтобы они могли подавать раствор в диспергатор по линии высокого давления, а в гидроэжекторные смесители – по линии низкого давления (до 4 МПа).
Подача бурового раствора в скважину
Подача промывочной жидкости в скважину осуществляется с помощью буровых насосов.
Режим работы насосов определяется гидравлической программой промывки скважины.
Расчет гидравлической программы основан на соблюдении баланса мощности бурового насоса и гидравлических сопротивлений обвязки, бурильной колонны, ГЗД, долота и кольцевого (затрубного) пространства скважины.
Кондиционирование промывочной жидкости
Очистка ПЖ от твердых частиц:– вибросито;– пескоотделитель;– илоотделитель;– центрифуга.
Очистка ПЖ от газа - дегазатор; газовый сепаратор.
Химическая обработка ПЖ- дозатор; смеситель; диспергатор; перемешиватель
Газирование бурового раствора препятствует ведению нормального процесса бурения. Газ поступает из пластов вследствие отрицательного дифференциального давления.
При попадании газа в промывочную жидкость снижается ее плотность и увеличивается вязкость. Уменьшается скорость бурения. Возникает опасность осыпей, обвалов и флюидопроявлений, а также взрывов и отравлений. Ухудшается очистка бурового раствора.
Химическая обработка промывочной жидкости
Первичная обработка проводится с целью получить заданные состав и свойства промывочной жидкости, которые сводят к минимуму отрицательные последствия ее воздействия на горные породы.
Вторичная обработка проводится для поддержания свойств промывочной жидкости на заданном уровне.