Способ приготовления асбестового бурового раствора и его очистки от выбуренного шлама

 

Изобретение относится к области горной пром-ти и позволяет улучшить качество очистки забоя скважины и бурового раствора от выбуренного шлама и повысить эффективность бурения. Раствор приготовляется смешиванием хризолитового асбеста с реагентами - пластификатором и стабилизатором в одном смесительном агрегате. Одновременно осуществляется мокрое распушивание асбеста до удельной поверхности асбестовых волокон 28-40 тыс. при содержании асбеста в растворе 2- 30 мас.%. После гомогенизации раствор подается в скважину. Выходящий из нее раствор очищается от выбуренного шлама путем пропускания его через вибрирующие сита. Они расположены с уменьшением размера ячеек. Затем производится разделение раствора грави-- тадионным методом путем флотации. 1 табл. (О (Л со о О1 ОО

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 Е 21 В 21/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К д ВТ0РСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3862035/22-03 (22) 02. 01. 85 (46) 23.04. 87. Бюл. И- 15 (71) Среднеазиатский научно-исследовательский и проектный институт неф тяной промышленности (72) С.M.Áàø, А.Н.Курбанов, А.M.Панов, А.К.Хакимов и Д.К.Кучкаров (53) 622. 243. 144. 2 (088. 8) (56) Курбанов А.Н. Вопросы предупреждения осложнений в процессе бурения

Э-И газовой промышленности. Сер. Геология, бурение и разработка газовых и морских нефтяных месторождений.М., вып. 8, 1984, с. 6 7.

Скворцов Д.С. и др. Улучшение технологических свойств высокоминералиэованных суспензий,-Газовая промышленность, 1980, У 2» с. 30-31 °

„SU 1305300 А 1 (54) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ АСБЕСТОВОГО РАСТВОРА И ЕГО ОЧИСТКИ ОТ ВЫБУРЕННОГО IIUIAMA (57) Изобретение относится к области горной пром-ти и позволяет улучшить качество очистки забоя скважины и бурового раствора от выбуренного шлама и повысить эффективность бурения.

Раствор приготовляется смешиванием хриэолитового асбеста с реагентами— пластификатором и стабилиэатором в одном смесительном агрегате. Одновременно осуществляется мокрое распушивание асбеста до удельной поверхности асбестовых волокон 28-40 тыс. см /г

2 при содержании асбеста в растворе 230 мас.X. После гомогенизации раствор подается в скважину. Выходящий из нее раствор очищается от выбуренного шлама путем пропускания его через вибрирующие сита. Они расположены с уменьшением размера ячеек. Затем про-. изводится разделение раствора грани- ° тационным методом путем флотации.

1 табл.

1 1 30530

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к нефтегазодобывающей, и может быть использова но при бурении для приготовления и .очистки асбестового раствора от шлама.

Целью изобретения является улучшение качества очистки забоя скважины и бурового раствора от выбуренного шлама и повышение эффективности буре- 10 ния.

Сущность способа заключается в следующем.

Асбестовый буровой раствор с реагентами - пластификатором и стабилизатором приготавливается мокрой распушкой хризолитового асбеста в гидропушителе или голлендере, откуда после гомогенизации подается в скважину и включается с ней в единый цир- 20 куляционный режим, после чего выходящий из скважины:буровой раствор поступает в систему вертикально расположенных вибрационных сит с убывающим размером отверстий (ячеек), которые с помощью вибратора самоочищаются в процессе прохождения раствора, с последующим разделением гравитационным методом путем флотации.

При этом мокрое распушивание асбес-30 та ведут до удельной поверхности асбестовых волокон 28-40 тыс. см /r при содержании асбеста в растворе

2-30 мас.7.

Предлагаемый способ осуществляется 35 следующим образом.

Перед началом бурения в голлендере, снабженном вращающимся рифленым ролом с большим числом оборотов, хризолитовый асбест подвергается мокрой 40 распушке до волокон толщиной 0,010,05 мм.

Мокрая распушка асбеста может также производиться в гидропушителе, ко- 45 торый представляет цилиндрический бак объемом 4,1 м (рабочий объем 3,6 м ).

В таком баке устанавливается вертикальный смеситель с пропеллером, имеющим диаметр 500 мм, и вращается со скоростью 480 об/мин. Пропеллер заключен в цилиндрический диффузор.

Привод смесителя обычно осуществляется через клиноременную передачу от .электродвигателя мощностью 17 кВт.

Гидропушитель работает в автоматическом цикле, задаваемом циклограммой.

По окончании процесса распушки асбеста трехходовой кран автоматически пе0

2 реводится исполнительным механизмом во второе положение и насосная установка перекачивает суспензию из гидропушителя в турбосмеситель.

Приготовленная водоасбестовая суспензия содержит 2-30 мас.Е асбеста, причем после распушки удельная поверхность и адсорбционная способность асбеста значительно возрастают. Это предопределяет снижение расхода асбеста и повышение его эффективности в составе раствора при выносе выбуренной породы (шлама) и очистке забоя скважины.

Очистка выходящего из скважины бурового раствора на дневной поверхности осуществляется прохождением последнего через систему вертикально расположенных сит с уменьшающимся размером отверстий (ячеек), которые с помощью вибратора самоочищаются в процессе прохождения бурового раствора, а выбуренная порода (шлам) отделяется. гравитационным методом путем флота- ции.

Система из вертикально расположенных сит с уменьшающимися размерами отверстий (ячеек) состоит из пяти сит, находящихся друг от друга на расстоянии 2-3 м, и представляет собой комплект очистительных сит.

Размер отверстий первого сита при входе в первую секцию составляет 1520 мм, второго 10-12 мм, третьего

6-8 мм, четвертого 4-5 мм, пятого

2-3 мм.

Все сита съемные и по мере выработки могут заменяться.

С целью предотвращения забивки или замазывания сита соединены с вибраторами в верхней части и пружинами в нижней части для придания им вибрации, благодаря которой происходит самоочистка отверстий (ячеек).

Секции очистительной системы имеют внизу открывающийся люк для очистки раствора от крупных частиц выбуренной породы (шлама), не прошедших через перфорированные отверстия (ячейки) следующей перегородки с уменьшенными отверстиями (ячейками).

Обломки выбуренной породы после их отделения транспортируют в отвал.

Асбестовый буровой раствор, выносящий из скважины выбуренную породу (шлам), направляется по желобной системе в очистную систему.

Энергозатраты, кВт/мЗ

КоличестСодержание асбеста в

Удельная поверхность асбеста по Ригдену, см /г

Способ приготовления во выносимого выбуренного шлама, г/л растворе, мас.7

Известный в

8500-12500

11,2

2,7 глиномешалке дезинтеграторе (сухая распушка, асбест) 1ь5

20000-30000

9,6

5,7 (кВт/т) 3 13053

При попадании в направляющий желоб бурового раствора нарушается его структура и облегчается прохождение через сита секций.

В таблице представлены данные об эффективности очистки различных буровых растворов известным и предлагаемым способами.

Из данных таблицы следует, что известные способы очистки буровых раст- 10 воров малоэффективны для асбестовых буровых растворов. Так, при прохождении раствора, содержащего 2 мас.7 асбеста, через горизонтальное вибро сито очистка твердых частиц выбурен- 5 ной породы от выносимого шлама составляет всего 137, при содержании 4 мас.7 асбеста она снижается до 87, при

6 мас.7 — до 37., а при 8 мас.7 вибросито замазывается из-за кольматации 20 волокнами асбеста ячеек сетки и пропускная способность вибросита полностью теряется.

В качестве хриэолитового асбеста могут быть применены коротковолокнис- 25 тые и камерные сорта, как наиболее доступные и дешевые, а также волокнистые отходы асбоцементной промьппленности. При высоком содержании ас1 беста в растворе для снижения гидрав-30 лических сопротивлений могут быть рекомендованы добавки ПАВ-пластификаторов, а для улучшения реологичес ких свойств раствора — обычные реагенты. При увеличении степени мокрой распушки асбеста в гидропушителе или голлендере можно снизить его содержание в буровом растворе, сохранив высокую эффективность последнего в процессе бурения. 40

00 4

При проведении экспериментов использовался известный асбестовый буровой раствор, двувальная глиномешалка HI — 24 емкостью 4 м и мощностью привода 21,5 кВт, в которой продолжительность приготовления раствора составляла 30 мин при 95 об/мин вала с лопастями, гидропушитель емкостью

4 м и мощностью привода 17 кВт, в котором продолжительность приготовления раствора составляла 20 мин.

Формула и з о б р е т е н и я

Способ приготовления асбестового бурового раствора и его очистки от выбуренного шлама, включающий смешивание распушенного хризолитового асбеста с реагентами — пластификатором и стабилизатором в одном смесительном агрегате, подачу в скважину и очистку раствора от выбуренного шлама на дневной поверхности с помощью последовательно расположенных сит, о т,л и ч а ю шийся тем, что, с целью улучшения качества очистки забоя скважины и бурового раствора от выбуренного шлама и повышения эф— фективности бурения, смешение асбеста с реагентами осуществляют одновременно с мокрым распушиванием асбеста до удельной поверхности асбестовых волокон 28-40 тыс. см /r при содержа2 нии асбеста в растворе от 2 до

30 мас.Е, а очистку раствора от выбуренного шлама осуществляют путем пропускания его через вибрирующие сита, расположенные с уменьшением размера ячеек с последующим разделением гравитационным методом путем флотации.

1305300

Продолжение таблицы

Предлагаемый (мокрая распушка) в . гидропушителе

28000-40000

28000-40000

2800-40000

0,8

l0,7

1,4

16 голлендере

4,7

12,3

30 голл ендере

Составитель Е.Молчанова

Редактор Н.Лазаренко Техред В.Кадаp . Корректор А. Зимокосов

Заказ 1393/27 Тираж 533 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

П р и м е ч а н и е. Распушка асбеста в глиномешалке не происходит. Сухая распушка асбеста в дезинтеграторе связана с большими энергои:атратами, усложнением технологии и трудностями в получении гомогенного раствора. При мокрой распушке асбеста оптимальное содержание его, при котором вынос выбуренного шлама оказался максимальным, составляло

16 мас..Х.