Файл: Денисов П.Г. Сооружение буровых учеб. пособие.pdf

стемы зависит только от расположения механизмов и емкостей по отношению к скважине.

В большинстве случаев желобная система монтируется на метал­ лических санных основаниях по секциям, имеющим длину 8—10 м и высоту до 1м. Такие секции устанавливают на специальные теле­

так как при скоплении и замерзании под желобами выбуренной по­ роды желоба вместе с основанием могут быть сняты со стоек.

Монтируют желобную систему с уклоном 1 : 100 — 1 : 150 в сто­ рону движения раствора. С устьем скважины желобная система соединяется желобом меньшего сечения или трубой. Вдоль желобной

Рис. 67. Желобная система.

системы с наружной стороны роется шламовый амбар. Для совре­ менных буровых установок выпускают циркуляционные системы ЦС, состоящие из желобов, блока очистных устройств, приемных, запас­ ных и доливных емкостей, блока для хранения химических реаген­ тов и вспомогательных всасывающих и нагнетательных трубопро­ водов. В таких системах применяются секции металлических жело­ бов полукруглой формы с люками и без люков. Желоба монтируют на приемных емкостях или на специальных сварных основаниях. В обоих случаях желоба устанавливают на регулируемых по высоте опорах, при помощи которых желобам может придаваться необхо­ димый уклон. Каждая опора состоит из двух стоек с отверстиями и по­ перечной планки. Герметичность соединений секций желобов дости­ гается резиновым уплотнением.

Полукруглая форма сечения желоба обеспечивает хорошие усло­ вия течения по нему раствора, в желобе не образуется осадок. Цир­ куляционная система ЦС125БЭ показана на рис. 68.

Гипронефтемашем разработана типовая схема циркуляционной системы, которая позволяет компоновать циркуляционную систему всех буровых установок из унифицированных и типовых соедини­ тельных элементов. Типовая схема разработана в двух вариантах. Первый вариант включает обязательный минимум унифицирован­ ных блоков, а при втором количество блоков увеличивается для буре­ ния в осложненных условиях. Основными блоками циркуляционной

149

системы первого варианта являются блок очистных устройств, про­ межуточный блок, подпорный блок и комплекс механизмов для при­ готовления раствора из порошкообразных материалов. Во втором варианте циркуляционная система дополняется установкой для

•отделения утяжелителя от раствора (регенерация утяжелителя), дозировочной емкостью для хранения химических реагентов, пере­ движным насосом и вагонеткой для вывоза шлама.

Блок очистных устройств состоит из прямоугольной емкости и установленных на ней сдвоенного вибросита, гидроциклонного нескоотделителя и вакуумного дегазатора. В промежуточный блок

Рис. 68. Циркуляционная система ЦС125БЭ.

входит прямоугольная емкость со встроенным желобом и всасыва­ ющим коллектором. На подпорном блоке установлен центробежный насос типа ВШН-150.

Устье скважины соединяют с блоком очистных устройств трубой на быстросъемных соединениях, позволяющих компенсировать угло­ вые и линейные неточности монтажа. Каждый блок связан двумя патрубками. Подпорный блок объединяют гибкими рукавами со всасывающими трубопроводами буровых насосов, в которые раствор подается центробежным насосом.

Все блоки соединены между собой вспомогательным нагнетатель­ ным трубопроводом для подачи раствора в перемешивающие гидра­ влические устройства в емкостях и перекачки раствора из одной емкости в другую.

Механизмы для приготовления буровых растворов и их монтаж

Для приготовления, химической обработки и утяжеления буро­ вых растворов используют следующие механизмы: глиномешалки, фрезерно-струйные мельницы, гидромешалки и гидросмесители.

150

В глиномешалке и фрезерно-струйной мельнице осуществляется механическое перемешивание воды с комовой или порошкообразной глиной и химическими реагентами, а в гидромешалке и гидросмеси­ теле — гидравлическое.

Г л и н о м е ш а л к а типа МГ2-4 состоит из сварного барабана овального сечения, смонтированного на раме, одно из днищ его съем­ ное и соединяется со стенками болтами. Внутри барабана на подшип­

На одних концах валов посажены зубчатые колеса, находящиеся между собой в зацеплении. Привод валов осуществляется от элек­ тродвигателя плоскоременной передачей через ведомый шкив и рас­ положенную на одном с ним валу шестерню.

Вода, глина и другие компоненты подаются в барабан через загрузочный люк, в верхней части которого имеется решетка. Кон­ струкция глиномешалки позволяет непрерывно или периодически выпускать жидкость через спускной клапан, расположенный в ниж­ ней части барабана. Параметры приготовляемого раствора регули­ руют соответствующими пропорциями компонентов, подаваемых в барабан.

Монтируют глиномешалку обычно на блочном основании вместе с приводом и укрытием около вышки. Высота основания зависит от того, куда будут сливать готовый раствор — в амбар или металли­ ческие емкости, или в желобную систему буровой. Это позволяет очистить приготовленный раствор от посторонних примесей или от нерастворенных кусков глины перед сливом его в приемные емкости, а также создает возможность приготовления химических реагентов в глиномешалке и дозированного спуска их в циркулирующий поток раствора.

От сливного люка глиномешалки до желобной системы устана­ вливают желоб с уклоном в сторону слива раствора. К загрузоч­ ному люку глиномешалки сооружают наклонный трап шириной 2—2,5 м и длиной 8—10 м в зависимости от высоты установки глино­ мешалки.

Для механизированной загрузки глиномешалки глиной и хими­ ческими реагентами монтируют специальное загрузочное устройство, состоящее из тележки и рельсового пути, проложенного от склада глины и химических реагентов по трапу к загрузочному люку. В качестве привода для тележки используют отдельно установлен­ ный электродвигатель с редуктором и барабаном для троса или электродвигатель глиномешалки. В последнем случае понижающим редуктором служит редуктор глиномешалки: плоскоременная пере­ дача и зубчатая пара. Для этого на торце одного рабочего вала глиномешалки укрепляют шинно-пневматическую муфту ШПМ-ЗОО с барабаном для троса. От барабана трос пропускают через напра­ вляющие ролики и соединяют с загрузочной тележкой.

К загрузочному люку глиномешалки подводят водопровод и устанавливают задвижку.

151

Ф р е з е р н о - с т р у й н а я м е л ь н и ц а типа ФСМ-7, ФСМ-3 (рис. 69) в отличие от глиномешалки имеет большую произ­ водительность и может работать непрерывно с одновременной за­ грузкой ее компонентами раствора.

Она состоит из корпуса 1, смонтированного на раме и вращающе­ гося от электродвигателя ротора 3 со сменными лопастями 4, который является основным рабочим органом мельницы. В верхней части корпус имеет загрузочный бункер 9 с двумя щелевыми насад-

в бункер. В нижней части корпуса установлена сменная дисперги­ рующая рифленая плита 2, прилегающая с небольшим зазором к ротору, которая способствует измельчению твердых компонентов раствора. На уровне с ротором расположены сливной лоток 5 и ре­ шетка 6 для фильтрации готового раствора.

К боковой стенке загрузочного бункера шарнирно присоединена предохранительная плита 10, предназначенная для предотвращения поломок ротора при попадании в мельницу камней и металлических предметов. Сближение плиты с ротором регулируется упорной штангой 1 2 и втулкой 14, жестко связанных между собой предохра­ нительным сменным штифтом 13. При попадании между ротором и плитой твердых предметов срезается предохранительный штифт. Плита вращается на шарнире, отходит к задней стенке корпуса мельницы, а посторонние предметы проваливаются в ловушку 15, закрытую снизу откидной крышкой 16 с резиновым уплотнением. Открывается крышка затвором 11.

Фрезерно-струйная мельница 7 монтируется обычно около желобной системы 5 на санном основании вместе с приводом (рис. 70).

152

Около мельницы располагается емкость 2, которая соединяется с желобной системой — желобом 3. На емкости устанавливается центро­ бежный шламовый насос 1, всасывающая линия которого опускается в емкость, а нагнетательная линия 9 соединяется с мельницей и желобной системой. На нагнетательной линии находятся две задвижки 4, которые служат для регулировки подачи раствора в мельницу или желобную систему. В желобе имеется съемная перегородка 10, которая изменяет направление движения раствора. Подвод воды в мельницу осуществляется по водопроводу 6. Для подачи в мель­ ницу глины или химических реагентов монтируют загрузочное устройство 8 — транспортер, глинотаску и др.

Для приготовления раствора в мельницу подаются вода и глина, готовый раствор поступает в емкость и перекачивается насосом в желобную систему.

Для изменения параметров циркулирующего раствора перекры­ вают перегородку 10 и раствор подается в емкость, а из емкости насосом в мельницу, в которую одновременно загружают химические реагенты, глину или утяжелители. Обработанный в мельнице рас­ твор возвращают в емкость, а при доведении раствора до необхо­ димых параметров открывают вторую задвижку на выкидной линии насоса, и раствор направляется в желобную систему.

в основном для приготовления бурового раствора из комовой глины гидромониторным способом. Они состоят из установленного на сан­ ном основании металлического корпуса, выполненного в виде полу­ цилиндрической емкости с небольшими прямыми участками боковых стенок. Сверху корпуса помещен трубопровод с несколькими отво­ дами и гидромониторными сменными насадками. В нижней части корпуса имеются два патрубка для присоединения всасывающей ли­ нии насоса и слива готового раствора в приемные емкост'й. Приго­ товление раствора осуществляется при помощи бурового насоса, оединенного с гидромешалкой.

Монтируют гидромешалку на деревянном фундаменте на сво­ бодной площадке у насосной группы буровой. К трубопроводу с гид­ ромониторными насадками присоединяют нагнетательную Линию бурового насоса, а к патрубку корпуса — всасывающую линию.

Для загрузки гидромешалки к ее корпусу сбоку устанавливают наклонный мост. Глину загружают в большинстве случаев бульдо­ зером.

Г и д р о с м е с и т е л ь эжекторного типа ГДМ-1 применяется для приготовления бурового раствора из порошкообразных глин, а также для его обработки и утяжеления. Гидросмеситель состоит из конусного бункера, внизу которого установлена смесительная камера со штуцером, и закрытого цилиндрического резервуара,

153

в верхней части которого имеется сливной патрубок. Бункер и резер­ вуар смонтированы на одной раме. Смесительная камера бункера соединяется с нижней частью резервуара патрубком, расположен­ ным по касательной к внутренней поверхности резервуара.

Монтируют гидросмеситель на фундаменте на свободной пло­ щадке. Смесительная камера соединяется с нагнетательной линией одного бурового насоса, а сливной патрубок резервуара — с прием­ ной емкостью. Для загрузки бункера глиной или утяжелителем над ним сооружают площадку, к которой приставляется наклонный трап. Площадка и трап могут сооружаться на одном основании, и на этом же основании под площадкой монтируют гидросмеситель. Глину или утяжелитель можно загружать при помощи бульдозера.

Механизмы для очистки бурового раствора и их монтаж

При высоких скоростях бурения и большой производительности буровых насосов в желобной системе не достигается полной очистки раствора от выбуренной породы. Мелкие ее фракции опять попадают в насосы и нагнетаются в скважину, что приводит к преждевремен­ ному износу гидравлической части насосов и ухудшению условия работы турбобуров и долот.

Для очистки буровых растворов применяют следующие меха­ низмы: ситоконвейеры, вибросита, ситогидроциклонные установки.

Для разгазирования раствора с целью восстановления его удель­ ного веса применяют вакуумные дегазаторы.

С и т о к о н в е й е р СКРТ650 (рис. 71) состоит из рамы 1, двух обрезиненных барабанов 2, на которых натянута бесконечная сетка 6, приемного желоба 3, гидравлического колеса 7 и рас­ положенного между сеткой корыта 5 для очищенного рас­ твора.

На гидравлическом колесе и переднем барабане имеются шкивы 8 и 9, на которые перекрестно натягивается клиновидный ремень. В верхней части сетка поддерживается от прогибания валиками 4. Сетка натягивается винтами 10, соединенными с задним барабаном и рамой.

Для обмыва сетки в нижней ее части на раме установлен трубо­ провод с краном 11 для подвода воды.

Принцип работы ситоконвейера заключается в следующем: движущийся по приемному желобу раствор приводит во вращение гидравлическое колесо, а вместе с ней передний барабан и сетку. Очищенный через сетку раствор попадает в корыто и отводится в желобную систему, а выбуренная порода вращающейся сеткой сбрасывается в шламовый амбар.

Монтируют ситоконвейер в начале желобной системы на расстоя­ нии 5—7 м от вышки на специальном основании вместе с укрытием. Устье скважины с ситоконвейером соединяют желобом, а корыто — с желобной системой. Около ситоконвейера для его обслуживания сооружается настил.

154