Естественные методы очистки

Естественные методы очистки основаны на осаждении частиц, разбуренной породы под действием силы тяжести в циркуляцион­ной системе скважины на поверхности земли. Циркуляционная система при этом способе очистки состоит из желобов, отстойни­ков и приемных емкостей. Длина и размеры желобов, число и объем отстойников и приемных емкостей зависят от глубины и диаметра скважины и условий бурения. При необходимости в обработке промывочной жидкости реагентами непосредственно при бурении в циркуляционную систему включают металличе­ские емкости. Число емкостей, объем и конфигурация их опреде­ляются также производственной необходимостью и материально-техническими возможностями предприятий. Емкости могут де­литься на два или три отсека.

На рис. 52 показан общий вид циркуляционной системы при бурении скважин с использованием стационарных буровых уста­новок а и самоходных установок б.

Рис. 52. Общая схема циркуляционной системы:

а — стационарная; б —самоходных установок; 1 — буровое здание;

2 — буровой станок;

3 — насосный блок; 4, 5, 9, 11, 13, 14 — желоба; 6, 7 —приемные емкости; 8 — металли­ческие емкости; 10, 12 — отстойники; 15 — ограждение; 16 — глиномешалка

Желоба делают либо в открытом грунте без крепления стенок, либо изготовляют из досок или листового железа. При разведочном бурении целесообразно делать желоба площадью се­чения 250—300 и 200—250 мм по высоте. При глубоком разве­дочном бурении на нефть и газ ширина желобов принимается равной 600—700 мм, глубина — 400—600 мм. По назначению желоба делят на очистительные и соединительные. Длина жело­бов зависит от глубины скважины, геологического разреза и мо­жет доходить до 35 м.

Очистная способность желобной системы зависит от степени разрушения структуры, которая зависит от скорости движения раствора по желобам. При небольшой скорости структура рас­твора разрушается лишь около стенок и дна и частицы породы выпадают в ограниченном объеме. При чрезмерной скорости раствора частицы почти полностью переносятся (за счет кинети­ческой энергии потока) в приемную емкость. Наиболее полно шлам из глинистого раствора удаляется в желобной системе при некоторой оптимальной скорости течения, когда максимально разрушается структура раствора и отсутствует турбулентный режим течения.

Для нормальных глинистых растворов скорость течения должна быть в пределах 15—18 см/с, что достигается установ­кой желобов с уклоном 1/100—1/125. Для лучшего разрушения структуры раствора в желобах устанавливают перегородки. Обычно чередуют перегородки: не доходящие на несколько сан­тиметров до верхней кромки желоба и образующие щель над его дном. Перегородки, изменяя направление потока раствора, способствуют более полному выпадению шлама. Перегородки устанавливают через 1—2 м.

Рис. 53. Двухрядная желобная система

Очистную способность желобной системы можно оценить, от­бирая и исследуя пробы на содержание песка на выходе раство­ра из скважины и в отстойнике. Для эффективной работы же­лобной системы необходимо непрерывно удалять из нее буровой шлам, но, так как

практически это не­возможно, уже через 2—3 ч работы очи­стная способность желобной системы заметно снижается. Обычно желобную систему очищают от шлама при прекра­щении циркуляции раствора, так как в противном случае взмученная часть раз­буренной породы переносится в отстой­ник и вновь попадает в промывочную жидкость. Поэтому при бурении пород, быстро загрязняющих промывочную жидкость (например, песков), рекомен­дуется устанавливать двухрядную же­лобную систему, которая позволяет пере­крывать для чистки нужную секцию без прекращения циркуляции. Такая желобная система была предложена А. А. Линевским для бурения нефтяных и газо­вых скважин (рис. 53).

Рис. 54. Схема зигзаго­образной желобной сис-темы: 1 - скважина; 2 - буровой станок: 3 - насос; 4 - желоба; 5 - приемная емкость

Необходимо стремиться к использованию зигзагообразной желобной системы (рис 54). Такая система компактна, что позволяет сократить потравляемую площадь при бурении скважин в сельскохозяйственных районах, а в зимних условиях располагать ее под полом буровой установки.

Отстойники и приёмные ёмкости, как правило, делают в открытом грунте с последующим креплением стенок досками Для повышения

устойчивости стенки должны быть наклонными (ук-лон до 1/10). При уходе промывочной

жидкости из отстойников и приёмных емкостей стенки и дно их дополнительно глинизи­руют

вязко-пластичной глиной, а при неэффективности этих мер в открытые котлованы устанавливают

металлические емкости. Для обеспечения безопасности обслуживающего персонала же-лобная

система и отстойники должны быть перекрыты щитами, а приемные емкости ограждены. В зимнее время желобная си­стема дополнительно утепляется.

Преимущество естественного метода очистки — простота. Од­
нако работы по очистке желобной системы и отстойников от
шлама выполняются вручную, сопровождаются большими (до
10 — 15%) потерями раствора, загрязняют территорию, отведен­
ную под буровую установку. Желоба и отстойники не очищают
тиксотропную промывочную жидкость от мелкого песка, поэто­-
му качество жидкости, несмотря на предпринимаемые меры, со
временем ухудшается и ее приходится или заменять, или приме­
нять другие методы очистки.

Наиболее эффективна естественная очистка в желобной си­стеме и отстойниках при использовании в качестве промывочной жидкости воды и маловязких растворов.

Дата добавления: 2015-07-15