Промывочные жидкости и растворы - ПРИНУДИТЕЛЬНЫЕ МЕТОДЫ ОЧИСТКИ

ПРИНУДИТЕЛЬНЫЕ МЕТОДЫ ОЧИСТКИ

 

Механические методы очистки

 

Механическая очистка промывочных жидкостей — это очист-ка путем отцеживания их на сетках. Она применяется в основ­ном при бурении нефтяных игазовых скважин. Сюда относятся вибрационные сита, сито-конвейер и самовращающийся сепара­тор. Наиболеераспространены вибросита. Эти устройства используют для грубой очистки растворов. Размеры ячеек сит со­ставляют 1,0X0,5 мм; 0,4X0,4 мм и 0,25X0,25 мм. Известны вибросита СВ-2,  СВ-2Б,  ВС-1.

Вибрационное сито СВ-2Б (рис. 55) представляет собой опор­ную раму 1, на которой крепятся барабаны для натяжения се­ток 2, амортизаторы 3, вибрирующие рамы 4, кожухи для ог­раждения ременных передач 5, электродвигатели 6 и распреде­лительная коробка 7. К распределительной коробке приварены два патрубка: один— приемный диаметром 325 мм и второй — диаметром 60 мм. Приемный патрубок соединен с трубопрово­дом, подающим жидкость от скважины. Патрубок диаметром 60 мм соединен с вспомогательным нагнетательным трубопрово­дом блока очистки.

К внутренней стенке приемной коробки приварены два слив­ных лотка. В каждом лотке расположен выравниватель, пред­ставляющий собой поворотную прямоугольную заслонку с фик­сатором. Выравниватели обеспечивают равномерное распределе­ние жидкости по ширине сеток. По середине днища приемной коробки предусмотрен люк, перекрытый шибером. При пере­крытых сливных лотках и приподнятом шибере промывная жид­кость сливается из распределительной коробки, минуя сетки.

clip_image038

Рис. 55. Вибросито СВ-2Б

 

При необходимости повторной очистки промывочной жидко­сти последняя может подаваться в распределительную коробку через вспомогательный нагнетательный трубопровод и патрубок диаметром 60 мм. Пропускная способность сита 50—60 дм3/с, частота колебаний сетки 1600—200 Гц, суммарная мощность двух электродвигателей 4,4 кВт.

Такие вибросита громоздки, имеют значительную массу (987 кг), их работа возможна лишь при условии превышения входного желоба над выходным не менее чем на 0,6—0,8 м. Кроме того, отверстия сетки довольно быстро забиваются шла­мом, и эффективность работы их падает. Считается, что при нормальной работе вибросита удаляется до 3/4 массы крупных частиц. В то же время для структурированных жидкостей виб­рационная очистка на ситах —более надежный метод, чем ес­тественное осаждение в желобной системе. Поэтому в настоящее время ведется разработка новых, более эффективных и компакт­ных конструкций вибросит.

Вибросито цилиндрической формы показано на рис. 56. Оно имеет верхнее устанавливаемое на пружины 7 и нижнее осно­вания 8. Верхняя часть сита оборудована неподвижно соединен­ным приемным устройством 1 с патрубком 9 для сброса круп­ных частиц, верхним ситом 2, промежуточным кольцом 3, ниж­ним ситом 4, поддоном 6 с патрубком 5 для вывода очищенно­го раствора 'и вибратором. Последний состоит из корпуса 11, жестко соединенного с электродвигателем 12, на концах вала которого неподвижно закреплены дебалансы 10.

При  вращении  вала  электродвигателя   с  дебалансами  соз­даются круговые колебания верхней части за счет горизонтальной деформации пружин и вертикальные колебания за счет вер­тикальной деформации пружин. Изменяя угол разворота между дебалансами и их массы, можно добиться требуемой амплиту­ды колебаний и желаемого рисунка движения частиц на ситах. Такое вибросито более компактно, имеет массу 270 кг, позволя­ет существенно уменьшить размеры ячеек сита (0,09x0,09 мм). Однако и здесь происходит значительное засорение сеток.

 

clip_image040

 

               Рис. 56. Вибрационное механическое сито                Рис. 57. Схема устройства очистки

                                                                                               промывочной  жидкости с подачей ее снизу           

   

     Во ВНИИКРнефть В. В. Денисенко и И. Н. Резниченко про­водили исследования по очистке раствора методом непрерывно­го вибрационного осаждения с подачей его на виброфильтрующий элемент снизу (рис. 57). В качестве вибропровода исполь­зован эксцентриковый механический вибратор с амплитудой от 0 до 20 мм и частотой колебаний от 8,3 до 50 Гц.

Зашламованный раствор через загрузочный патрубок 1 са­мотеком подается в кольцевое пространство между корпусом 3 и разделительной рубашкой 2. При движении вниз раствор оги­бает торец рубашки и поднимается в ее полость со значительно меньшей скоростью, при этом наиболее крупные частицы осаж­даются на конусное дно. Очищенный раствор после фильтрации выводится по патрубку 7, а осевший на дно шлам периодически удаляется через  ареометрический  клапан 4 с противовесом 5.

Эта установка имеет степень очистки до 65% при размере отверстий фильтрующей сетки 0,25X0,25 мм. Схема с нижней подачей промывочной жидкости" значительно повышает время работы виброфильтрующего элемента 6.

 

clip_image042