7. Оборудование для приготовления, очистки и дегазации бурового раствора.

Приготовление, утяжеление и обработка буровых растворов, а также их очистка от выбуренной породы - важные процессы при бурении скважины. От качества бурового раствора в значительной мере зависит успех проводки скважины (на 50-70% и более %).

Схема прохождения промывочной жидкости при бурении скважины должна соответствовать следующей технологической цепочке: скважина - газовый сепа­ратор - блок грубой очистки от шлама (вибросита) - дегазатор - блок тонкой очистки от шлама (песко- и илоотделители) - блок регулирования содержания и состава твердой фазы (центрифуга, гидро­циклонный глиноотделитель) - буровые насосы - скважина.

Включает в себя: блок приготовления раствора, вибросита, песко- и илоотделители, центрифуги, сепараторы и дегазаторы, подпорные насосы, емкости для химических реагентов, воды и бурового раствора.

БПР представляет собой единый транспортабельный блок, на раме которого смонтированы две цилиндрические телескопические емкости. Эти емкости состоят из общего нижнего основания, на котором установлены неподвижные ее части, и верхней подвижной части. Обе части емкости соединены между собой. Подвижная часть емкости оборудована воздушно-матерчатым фильтром, фиксирующим устройством, смотровым люком, ограж­дением, загрузочным трубопроводом. Неподвижные части емкости оборудованы пневматическим разгрузочным устройством, которое со­стоит из аэрирующего шиберного устройства, где порошкообразный материал при помощи сжатого воздуха компрессора дополнительно аэрируется и транспортируется в гидросмеситель, а затем в другую емкость или автоцементовоз. Пневматическое разгрузочное устройство в сочетании с гидросмесителем используется для приготовления или утяжеления промывочного раствора. Приготовление и утяжеление промывочного раствора осуществляет­ся следующим образом: к гидросмесителю от бурового насоса подается вода, при утяжелении - глинистый раствор. В камере гидросме­сителя образуется разрежение, достаточное для засасывания порошка из емкости. Количество подаваемого порошка регулируется поворотным шибером или изменением разрежения в гидросмесителе. БПР может быть использован также для приготовления цементных растворов, при цементировании скважин.

Вибросита. Очистка промывочной жидкости от шлама с помощью вибрационных сит-механический процесс, при котором происходит отделение частиц с помощью просеивающего устройства. Главными факторами, определяющими глубину очистки и пропускную способность вибросита, считаются размер ячеек сетки и просеивающая поверхность.

Гидроциклонные шламоотделители. Под действием центробежных сил более тяжелые частицы отбрасываются к периферии и по конусу гидроциклона спускаются вниз и сливаются наружу через отверстие, регулируемое заслонкой. Чистая промывочная жидкость концентрируется в центральной части гидроциклона и через патрубок сливается в приемный резервуар (емкость). Условно гидроциклонные шламоотделители делят на песко- и илоот­делители. Пескоотделители - это объединенная единым подающим и сливным манифольдом батарея гидроциклонов диаметром 150 мм и более. Илоотделителями называют аналогичные устройства, составленные из гид­роциклонов диаметром 100 мм и менее.

Дегазация промывочных жидкостей. Газирование промывочной жид­кости препятствует ведению нормального процесса бурения. Во-первых из-за снижения эффективной гидравлической мощности уменьшается скорость бурения; во-вторых, возникают осыпи, обвалы и проявления пластовой жидкости и газа в результате снижения эффективной плотно­сти промывочной жидкости, т. е. гидравлическою давления на пласты; в-третьих, возникает опасность взрыва или отравления ядовитыми пластовыми газами (например сероводородом). Пузырьки газа препятствуют удалению шлама из раствора, поэтому оборудование для очист­ки работает неэффективно.

Газ в промывочной жидкости может находиться в свободном, жидком и растворенном состояниях. Свободный газ легко удаляется из промы­вочной жидкости в поверхностной циркуляционной системе путем пере­мешивания в желобах и емкостях на виброситах. При устойчивом газировании свободный газ из промывочной жидкости удаляют газовым сепаратором.

Газовый сепаратор представляет собой герметичный со­суд, оборудованный системой манифольдов, клапанов и приборов. Буровой раствор из скважины поступает в полость газового сепаратора, где скорость потока резко снижается. Из промывочной жидкости интенсивно выделяется газ, который скап­ливается в верхней части сепаратора и отводится по трубопроводу на факел. Буровой раствор, очищенный от свободного газа, собирается в нижней части газосепаратора, откуда он подается для очистки от шлама на вибросито.

При наличии в промывочной жидкости ток­сичного газа (например сероводорода) поток из сепаратора по закрытому трубопроводу сразу подается на дегазатор для очистки от газа. Только после окончательной дегазации промывочную жидкость очищают от шлама.

Наибольшее распространение в отечественной практике получили вакуумные дегазаторы. Они представляют собой двухкамерную герме­тичную емкость, вакуум в которой создается насосом. Камеры вклю­чаются в работу поочередно золотниковым устройством. Остаточное газосодержание в промывочной жидкости после обработки не превышает 2%.