Гідравлічні мішалки ГДМ – 1 (рисунок 2.9) призначені для приготування і обробки хімічними реагентами бурового розчину із сухих порошкоподібних матеріалів. Гідромішалка складається з бункера для засипання порошків, змішувальної камери зі штуцером і бака. Вода від бурового або відцентрового насоса під тиском 2-3 МПа подається у гідроежекторний пристрій. За рахунок ежекції струменя після штуцера у змішувальну камеру із бункера відсмоктується порошок, який змішується в потоці із дисперсійним середовищем з утворенням суспензії. Потік розчину під тиском попадає у бак по тангенційно встановленому патрубку, в результаті чого відбувається додаткове перемішування розчину. Піднімаючись вверх, суспензія втрачає швидкість і з неї на дно бака випадають тверді частинки глини, які не розчинилися, а готовий розчин зливається з бака через верхній вихідний патрубок. Продуктивність мішалки ГДМ–1–70–90 м3/год.

Рисунок 2.9 Схема гідравлічної мішалки ГДМ – 1

1 заглибина для завантаження глинопорошка; 2 ємність; 3 зварна рамка;

4 камера змішування; 5 сопло.

Фрезерно-струминна мішалка (ФСМ – 2) (рисунок 2.10) – застосовується для приготування бурових розчинів із комових та сипучих матеріалів і є агрегатом безперервної дії. Основні вузли ФСМ – ротор, приймальний бункер, запобіжна плита, ловушка для каменів і лоток для відведення готового глинистого розчину. Вихідні тверді матеріали завантажують у приймальний бункер і сильно змочують водою із перфорованої труби. Рухомий щиток обмежує розмір твердих частинок глини. При роботі ФСМ первинне подрібнення глини відбувається на диспергуючій плиті. Тонше подрібнення твердих компонентів розчину здійснюється при ударах струменів, які виходять із лопатей ротора, до вихідної решітки. Частинки матеріалу, які не пройшли через решітку попадають на ротор і повторно подрібнюються на диспергуючій плиті. Перевагою ФСМ є висока продуктивність роботи, тобто існує можливість за короткий проміжок часу приготувати велику кількість промивальної рідини, хоча в той же час недоліком є низька якість бурового розчину.

Для приготування промивальних рідин застосовують глинопорошок і прісну воду, для обважнених – глина, вода і обважнювач. Розчини можна готувати, як з допомогою диспергатора, так і без нього.

Перед початком роботи визначають кількість компонентів, потрібних для приготування необхідного об’єму бурового розчину.

Технологічний процес приготування глинистого розчину виконують у такій послідовності.

Обв’язують технологічну лінію для приготування бурого розчину.

В ємність заливають половину розрахованого об’єму води.

Встановлюють на гідравлічному диспергаторі насадки діаметром відповідно до подачі бурових насосів.

Встановлюють на гідроежекторному змішувачі штуцер діаметром 30 мм на період введення глини.

Включають на 5 – 7 хв. Виникає аерація в силосі, що містить глинопорошок, причому тиск повітря повинен бути 0,02 – 0,03 МПа.

Включають буровий насос за схемою ємність – диспергатор – гідрозмішувач – ємність; тиск в нагнітальній лінії насосів повинен бути 12 – 14 МПа (без диспергатора – не більше 4 МПа).

Відкривають розвантажувальний отвір БПР – 70.

Вводять у воду через ежекторний гідрозмішувач розрахункову кількість глини.

Припиняють подачу глинопорошку і диспергують водоглинисту суспензію протягом 4 – 5 циклів кругової циркуляції.

Зупиняють буровий насос і при безперервному перемішуванні розводять суспензію водою до умовної в’язкості 25 с.

При бурінні свердловини виникає потреба в обважненні бурових розчинів. Процес обважнення бурового розчину проходить такі етапи:

1. Аерують порошкоподібний баритовий обважнювач, що знаходиться у бункері блоку приготування бурового розчину БПР – 70.

2. Забезпечують циркуляцію бурового розчину з допомогою бурового насоса за схемою ємність-гідравлічний диспергатор-ежекторний змішувач-ємність.

3. Диспергують водоглинисту суспензію при можливості протягом 1 – 2 циклів циркуляції або інтенсивно перемішують протягом 1 години. При досягненні суспензією СНЗ 0,3 – 0,6 Па в ежекторний змішувач подають баритовий обважнювач в необхідній кількості.

4. Диспергують отриману суспензію протягом 2 – 3 циклів при перепаді тиску у диспергаторі 11 – 12 МПа або інтенсивно перемішують 1 – 2 години.

5. Зупиняють буровий насос і при безперервному перемішуванні доводять водою буровий розчин до заданого об’єму.

У процесі буріння свердловин промивальна рідина безперервно збагачується дисперсними частинками вибуреної породи, що призводить до інтенсивного росту його структурно-механічних показників, зниженню швидкості буріння, зносу гідравлічного обладнання, створюються умови для виникнення аварій і ускладнень у стволі свердловини. Вміст і склад твердої фази суттєво впливає на показники буріння. Зменшення вмісту твердої фази у розчині на 1% покращує показники роботи доліт на 7-10 %. Найбільше впливає на швидкість буріння вміст дисперсних глинистих частинок у промивальній рідині.

Рисунок 2.10 – Фрезерно – струменевий млин

1 прийомний бункер; 2 бокова броньована гребінка; 3 щиток; 4 захисний щиток; 5 перфорована труба; 6 ножова гребінка; 7 кришка; 8 пастка; 9 вал;

10 метальний барабан; 11 метальна камера; 12 лобова броньована гребінка; 13 жолоба; 14 гвинт.

Для нашої свердловини вибираємо п’ятиступеневу систему очищення бурового розчину, до складу якої входять блок очищення і знешкодження шламу та утилізації відпрацьованого бурового розчину, вібросито ВС – 2, пісковідділювач ПГ – 50, муловідділювач ІГ – 45, центрифуга ОГШ – 459 У. Окрім того, для очищення промивальної рідини від розчиненого в ній газу рекомендується застосовувати вакуумний дегазатор ДВС – ІІ.

Блок очищення і знешкодження шламу та утилізації відпрацьованого бурового розчину (рисунок 2.11) призначений для очищення від вибуреної породи необважених і обважених бурових розчинів на водній та вуглеводневій основі, видалення газу з бурового розчину, збирання і знешкодження відпрацьованого розчину і шламу.

Технічна характеристика комплектного блока очищення та знешкодження шламу і утилізація відпрацьованого бурового розчину

Пропускна здатність при очищенні бурового розчину:

вібросит (при встановлених касетах з розміром гнізд 0,16 Ч 0,16 мм) – 60л/с;

муловідділювача – 45 л/с;

дегазатора