Циркуляционная
система буровой установки предназначена для приготовления,очистки,
регулирования свойств и циркуляции бурового раствора, обеспечивающего
вынос выбуренной породы и подведение мощности к забойному двигателю
и долоту. Наземная часть циркуляционной системы может быть разбита
на подсистему нагнетания и регулирования подачи бурового раствора
и подсистему приготовления, очистки, регенерации и регулирования
свойств бурового раствора.Первая подсистема включает в себя буровые
насосы, подпорные центробежные насосы, приемную емкость и обвязку
всасывающих и нагнетательных линий насосов.Для хранения раствора
в циркуляционной системе предусматривается несколько емкостей прямоугольного
сечения, в том числе приемная емкость со средним полезным объемом
30–40 м3, которые соединены между собой трубопроводами, по которым
раствор перепускается из одной емкости в другую. Каждая из подобных
емкостей имеет люки для очистки от осадка и секцию растворопровода
в виде желоба. Все емкости разделены на два, иногда на три отсека.
Для поддержания подвижности бурового раствора используют гидравлические
и механические перемешиватели. Применяют обычно механические перемешиватели
пропеллерного типа с электроприводом. Гидравлические перемешиватели
работают от центробежных или поршневых насосов и представляют собой
погруженные под уровень насадки, направленные под различными углами
друг к другу. Вторая подсистема предназначена для осуществления
следующих технологических операций: приготовления основы бурового
раствора в виде водоглинистой суспензии, соляробитумной смеси или
водонефтяной эмульсии; утяжеления бурового раствора; регулирования
и стабилизации свойств раствора с помощью химических реагентов;
очистки бурового раствора от выбуренной породы и газа. В связи с
повсеместным использованием порошкообразных материалов (глинопорошки,
барит и др.) широко применяются при приготовлении водоглинистых
суспензий и утяжелении блоки приготовления буровых растворов типа
БПР. Очистка бурового раствора одна из важнейших операций в современном
бурении, от которой существенно зависит эффективность всего процесса
строительства скважин,. Следует отметить, что в зависимости от глубин
и геолого-географических условий число элементов в циркуляционной
системе может варьироваться. В качестве средств для грубой очистки
используют вибросита . Для тонкой очистки бурового раствора используют
гидроциклонные шламоотделители, первая ступень которых называется
пескоотделителем, а вторая – илоотделителем. Для очистки от выбуренной
породы утяжеленных буровых растворов используют специальные установки.
Для удаления газа из бурового раствора применяют вакуумный дегазатор.
В зависимости от класса буровой установки, определяемого ее грузоподъемностью
и глубиной скважин, а также от сложности технологического процесса
бурения буровые установки комплектуются циркуляционными системами
(ЦС), включающими набор блоков, оснащенных различным оборудованием
для приготовления очистки и циркуляции бурового раствора. Расположение
блоков циркуляционной системы определяется размещением основного
бурового оборудования. Эти комплекты включают: блок очистки, промежуточный
блок, приёмный блок, блок химреагентов, блок дегазатора, блок приготовления
буровых растворов, блок долива скважины, блок подпорных насосов,
ёмкость для воды и другое оборудования.
В данном разделе каталога представлены краткие технические характеристики
и комплектация некоторых блоков циркуляционной системы. Блок приготовления бурового раствора: Блок приготовления
буровых растворов и спецжидкостей БПР-1(БПР-2) предназначен для
приготовления буровых растворов, химических реагентов и различных
технологических жидкостей при строительстве и капитальном ремонте
скважин. Применяется в составе циркуляционных систем буровых установок
всех классов, а также с установками для капитального ремонта скважин
и другими техническими средствами. К преимуществам использования
блока относятся сокращение времени приготовления растворов, возможность
одновременного смешивания и диспергирования (эмульгирования) компонентов
раствора за один цикл циркуляции жидкости, исключение потерь материалов,
экологичность процесса приготовления химреагентов, буровых растворов
и спецжидкостей, механизация и безопасность работ, простота обслуживания
и эксплуатации, возможность организовать оборотное водоснабжение
на буровой. Блок приготовления и обработки бурового раствора: предназначен
для приготовления и обработки раствора непосредственно на буровой.
Он включает в себя резервуар, насосный агрегат, смесительное устройство,
диспергатор и др. Управление электрооборудованием осуществляется
из одного или нескольких шкафов управления. Блок выпускается серийно
для комплектации циркуляционных систем буровых установок глубиной
бурения до 5000 м., и используется для приготовления буровых растворов
на водной и неводной основе из порошкообразных и жидких материалов,
а также регулирования их свойств в процессе бурения скважин в составе
циркуляционных систем буровых установок. Блок очистки бурового раствора: Блоки очистки предназначены
для ведения буровых работ по малоотходной или безамбарной технологии
и входят в состав циркуляционных систем буровых установок всех классов.
Они обеспечивают очистку буровых растворов от шлама с размером частиц
более 5 мкм, обработку на центрифуге сливов песко- и илоотделителя
с выделением шлама пониженной влажности, регенерацию барита, его
многократное использование при бурении и выведение из бурового раствора
избытка коллоидной фазы, а также регенерацию барита после завершения
бурения скважины, переработку избытков бурового раствора с его разделением
на оборотную воду и шлам пониженной влажности, дегазацию буровых
растворов. При использовании полнокомплектных блоков очистки в 2-3
раза сокращается объем отходов бурения, на 40-60 % уменьшается расход
барита и химреагентов. В процессе бурения из блока выходит шлам
пониженной влажности, пригодный для перевозки в контейнерах или
бортовых транспортных средствах. Такой шлам легко поддается обезвреживанию
по известным технологиям при минимуме затрат. В зависимости от класса
буровой установки блок очистки комплектуется: линейным виброситом
СВ1Л - 1-3 шт.; пескоотделителем типа ГЦ 360 - 1 шт.; илоотделителем
типа ИГ 45/75 - 1 шт.; ситогидроциклонным сепаратором СГС 65/300
- 1 шт.; глиноотделителем на базе центрифуги полной комплектности
(два насоса, перемешиватель, приемное устройство, рама) - 1 компл.;
блоком флокуляции (по спецзаказу) - 1 компл.; шламовыми насосами
типа ГРА-170/40 - 1-3 шт.; дегазатором “Каскад-40” - 1 компл. Пропускная
способность блока очистки соответствует классу применяемой буровой
установки и может в зависимости от набора технических средств изменяться
от 25 до 90 л/с. Комплект оборудования размещается на одной или
двух емкостях в соответствии с условиями бурения и классом буровой
установки. Гидравлическая схема блока очистки позволяет использовать
очистные механизмы в зависимости от условий бурения, вести обработку
бурового раствора.
Кроме того в состав циркуляционной системы входят и другие блоки:
Блок Обезвоживания Буровых Растворов: Блок обезвоживания
буровых растворов предназначен для удаления избытка бурового раствора
из циркуляции, ликвидации его после окончания бурения скважины,
а также для обезвоживания слива из центрифуги при регенерации барита
из бурового раствора. Блок состоит из манифольда двух емкостей объемом
3 м3 каждая для приготовления растворов коагулянта и флокулянта.
Емкости оснащены механическими перемешивателями с червячным редуктором
и двумя насосами для подачи растворов в манифольд. Манифольд обвязан
также с насосами для подачи воды и бурового раствора. Смесь бурового
раствора, воды, коагулянта и флокулянта подается на осадительную
шнековую центрифугу, где разделяется на твердую фазу и воду, пригодную
после обработки для использования в системе водоснабжения буровой
или слива на местность. Блок может применяться автономно в комплекте
с центрифугой или встраиваться в циркуляционную систему с использованием
центрифуги, если она имеется в блоке очистки. Промежуточный блок: Промежуточный блок предназначен для хранения
необходимого объема бурового раствора. На емкостях блока установлены
два механических и два гидравлических перемешивателя. Последние
подсоединены к вспомогательному напорному трубопроводу. По конструкции
приемный блок аналогичен промежуточным блокам. Блок-модуль хранения сыпучих материалов: Блок-модуль предназначен
для приема, хранения, контролируемой выдачи сыпучих материалов,
приготовления и утяжеления бурового раствора. Позволяет производить
загрузку бункеров сыпучими материалами (глинопорошок, барит, цемент,
химреагенты и пр.) непосредственно из цементовозов, а также с помощью
имеющегося в комплекте пневмопогрузчика ??из мешков и контейнеров.
Измеритель усилия и указатель уровня обеспечивают контроль загрузки,
хранения и выдачи сыпучих материалов. Блок-модуль применяется в
составе циркуляционной системы буровых установок при бурении нефтяных
и газовых скважин глубиной более 5000 м. Блоки приготовления (БПР-40, БПР-70): Блоки предназначены
для приготовления, утяжеления и хранения порошкообразных материалов
при бурении нефтяных и газовых скважин. Также могут быть использованы
для приготовления жидких химических реагентов из различных порошкообразных
материалов. В настоящее время изготавливаются два типа конструкций
блоков с объемом сосудов 40 и 70 м3. Оба типа блоков по конструкции
аналогичны, за исключением объемов сосудов и основания блоков. Блоки
состоят из фильтров, двух цилиндрических емкостей (силосов), аэрирующих
устройств, разгрузочных устройств, основания и ограждения. В комплект
блока входит также выносной гидросмеситель. Каждый силос имеет коническое
днище с аэрирующими устройствами, к которым поступает сжатый воздух
от компрессора буровой. Гидросмеситель монтируется на одной из емкостей
циркуляционной системы на расстоянии не более 8-10 м от разгрузочного
устройства силоса, с которым он соединяется рукавом. Загрузка силосов
осуществляется из автоцементовозов через шланг и загрузочную трубу
с быстроразъемным соединением. Подача порошка из силоса в гидросмеситель
производится за счет вакуума, создаваемого жидкостью при поступлении
ее в камеру гидросмесителя. Точность порционной подачи порошка из
силоса в гидросмеситель обеспечивается гидравлическим измерителем
усилия.
В разделе приведены краткие технические характеристики и описание
основных видов очистного оборудования применяемого при изготовлении
блоков циркуляционных систем (вибросита, илоотделители, гидроциклоны,
дегазаторы….). Также смотрите раздел «кассеты ситовые к виброситам
различного типа»