Вибросита для механической очистки.

⇐ ПредыдущаяСтр 23 из 27Следующая ⇒

Для механической очистки буровых растворов применяют вибрирующие сита, ситоконвейеры, самовращающиеся сепараторы. Наиболее распространены вибросита.

На вибрационных ситах частицы выбуренной породы просеиваются через сито под действием вибраций, которые создаются эксцентриковым (рис. 14.1, а) либо инерционным (рис. 14.1б) вибратором. Привод вибратора состоит из электродвигателя и клиноременной передачи. В последние годы преимущественно распространены инерционные вибраторы, позволяющие сравнительно просто регулировать амплитуду колебаний путем изменения положения дебалансов 1 (рис. 14.1, б). Частицы бурового раствора, превышающие размеры ячеек сетки вибросита, оседают на ней и по транспортному желобу сбрасываются в отвал (шламовый амбар). Очищенный раствор, пройдя через ячейки сетки, поступает в приемные емкости циркуляционной системы.

По числу вибрирующих рам различают одинарные, сдвоенные и строенные вибросита с одно-, двух- и трехъярусными горизонтально либо наклонно расположенными ситами (рис.14.1, в). Вибрирующие рамы комплектуются индивидуальными вибраторами и выравнивателями для равномерного распределения раствора по ширине сита. В многоярусных виброситах буровой раствор из скважины поступает на верхнее сито с более крупными ячейками, а затем на нижние с меньшими ячейками. В результате возрастает производительность на единицу поверхности сита и одновременно уменьшается его износ.

Для буровых растворов высокой вязкости эффективность очистки возрастает с увеличением амплитуды вибраций и угла наклона сита. Многоярусные вибросита снабжаются устройством для независимой регулировки угла наклона сит. Для смягчения ударов и защиты от больших нагрузок виброрама подвешивается к опорной раме на спиральных пружинах либо резиновых амортизаторах. Колебание виброрамы происходит по замкнутой круговой либо эллиптической траектории. Предпочтительно встречное движение виброрамы и бурового раствора, способствующее самоочистке сита. Для восстановления пропускной способности вибросита застрявшие частицы удаляются путем периодической промывки сетки водой либо продувкой сжатым воздухом.

Пропускная способность и глубина очистки бурового раствора зависят от световой поверхности и размера ячеек сетки. Наибольшую световую поверхность имеют плетеные сетки из стальных проволок либо капроновых нитей. Долговечность сетки зависит от износостойкости и коррозионно-усталостной прочности используемых проволок и нитей, а также от равномерности натяжения сетки в вибрирующей раме. С увеличением толщины проволок возрастают их прочность и износостойкость. Однако при этом уменьшается световая поверхность сетки и соответственно пропускная способность вибросита.

В виброситах применяются сетки, у которых размеры ячеек в свету составляют: 0, 16x0, 16; 0, 2X0, 2; 0, 25x0, 25; 0, 4X0, 4; 0, 9Х Х0, 9 мм. В ряде стран сортамент сеток устанавливается по числу отверстий, приходящихся на единицу длины либо площади сетки. При выборе размера ячеек сетки учитывают необходимую степень очистки, пропускную способность вибросита и плотность бурового раствора.

К вибрирующей раме сетка крепится при помощи кассеты либо двух барабанов, расположенных по концам рамы. На один из барабанов сетка наматывается с запасом длины, используемым для перепуска поврежденных при эксплуатации участков рабочей поверхности сетки. Кассетное крепление обеспечивает равномерное натяжение сетки в продольном и поперечном направлениях. Волнистость рабочей поверхности сетки и неплотное его примыкание к вибрирующей раме приводят к преждевременным повреждениям. Вибросита лучших образцов позволяют полностью очистить буровые растворы от частиц размером более 0, 125мм и удалить при этом до 50%, выбуренной породы.

Рис.14.1.Конструктивные схемы вибросит.

Гидроциклоны и центрифуги

Фракции твердой фазы суспензий с помощью центробежных сил разделяются в гидроциклонах и центрифугах. При средней плотности 2500 кг/м³, которую обычно имеют горные породы, в том числе глины, в гидроциклонах фракции разделяются по их гранулометрическому составу. Этот процесс происходит при тонкой очистке буровых растворов от выбуренной породы. Одну фракцию составляют песок и другие породы, другую — очищенный раствор. В утяжеленных растворах фракции разделяются по их плотности. Этот процесс происходит при регенерации утяжелителя и регулировании состава твердой фазы.

Гидроциклонный пескоотделитель ПГ-45 (рис. 14.2) служит для очистки бурового раствора от частиц выбуренной породы размером менее 0, 9 мм. Раствор с выбуренной породой после вибросита по напорному коллектору 9 поступает в гидроциклоны 5, где частицы выбуренной породы отделяются от раствора и направляются в шламосборник 2, а очищенный раствор — в сливной коллектор 1. Выбуренная порода из шламосборника удаляется через отвод 3 при открытом клапаннорычажном устройстве 6 или через сливной патрубок 8. Вся конструкция смонтирована на основании 7. Напорный коллектор оборудован манометром 4.

Рис.14.2 Гидроциклонный пескоотделитель.

Гидроциклонный илоотделитель ИГ-45М устанавливают после пескоотделителя. В нем идет дальнейшая очистка бурового раствора от выбуренной породы до размера частиц менее 0, 08 мм. Илоотделитель состоит из шести параллельно соединенных гидроциклонов, аналогичной конструкции с гидроциклонами пескоотделителя. Раствор в гидроциклоны поступает из напорного коллектора. Выбуренная порода, отделяемая от раствора, из гидроциклона поступает в шламосборник, а очищенный раствор — в сливной коллектор.

Гидроциклон (рис. 14.3) состоит из металлического корпуса 1, внутри которого закреплен резиновый цельнолитой полый конус 3, резинового питающего сопла 5 и металлической сливной насадки 2. Резиновая песковая насадка 4 крепится к нижнему концу резинового корпуса при помощи бурта в насадке и стального кольца 6. Песковая насадка поставляется с выходным отверстием двух диаметров 15 и 25 мм.

Рис.14.3.Гидроциклон.

Раствор в гидроциклон подается вертикальным шламовым насосом ВШН-150, который представляет собой центробежный насос погружного типа с открытым колесом. Вместо обычного сальника насос снабжен разъемной резиновой втулкой, которая выполняет роль уплотнительного устройства и одновременно является опорой нижнего конца вала насоса.

Привод насоса осуществляется от вертикального электродвигателя через упругую пальцевую муфту. Электродвигатель крепится к корпусу насоса. Последний имеет два опорных кронштейна с приваренными цапфами, с помощью которых устанавливается на резервуаре. Такое устройство обеспечивает возможность перевода насоса из вертикального положения (при котором спиральный корпус полностью погружен в перекачиваемый раствор) в горизонтальное для ревизии или ремонта. Всасывающее отверстие предохраняется сеткой от попадания в насос крупных частиц.

Дегазаторы.

Дегазаторы бурового раствора применяют в циркуляционных системах в случае поступления в буровой раствор газа при проходке газосодержащих пород или в буровых установках для разведочного бурения при проводке скважин в неисследованных породах. При больших количествах поступающего газа применяют газоотделители и сепараторы или дегазаторы различных конструкций, которые устанавливают до вибросит для первичного удаления газа. Для вторичного удаления оставшегося газа из раствора предназначены вакуумные дегазаторы.

Вакуумный дегазатор ДВС-Ш (рис. 14.4) состоит из металлической рамы 8, на которой смонтирован резервуар 7. Раствор, содержащий газ, из циркуляционной системы поступает (стрелка А) в этот резервуар. Над резервуаром смонтирована цилиндрическая камера 3, разделенная в середине поперечной перегородкой. Над каждой частью резервуара расположены две дегазационные камеры 1, которые через клапан-разрядник 2 соединены с всасывающей линией вакуумного насоса 5.

Дегазатор является аппаратом двойного действия. Клапан- разрядник 2 поочередно соединяет дегазационные камеры 1 с вакуумной линией насоса, за счет чего в одной из них создается разряжение, под действием которого раствор с газом из резервуара 7 по всасывающему патрубку 9 с приемным клапаном 4 поочередно поступают в одну из камер 1, и там происходит отделение раствора от газа. Чистый раствор сливается по сепарационному конусу 10 в отсек цилиндрической камеры 3, а газ отсасывается вакуумнасосом (стрелка Б). После того, как камера полностью заполнится раствором, происходит переключение клапана-разрядника, и вакуумный насос начинает откачивать газ из другой камеры, а из заполненной камеры очищенный от газа раствор сливается по выкидному патрубку 6 в приемный резервуар буровых насосов.

Рис.14.4.Вакуумный дегазатор ДВС-Ш.

⇐ Предыдущая 18 19 20 21 222324 25 26 27 Следующая ⇒