RU2798551C1 - Hydrocyclone plant - Google Patents
Hydrocyclone plant Download PDFInfo
- Publication number
- RU2798551C1 RU2798551C1 RU2022112510A RU2022112510A RU2798551C1 RU 2798551 C1 RU2798551 C1 RU 2798551C1 RU 2022112510 A RU2022112510 A RU 2022112510A RU 2022112510 A RU2022112510 A RU 2022112510A RU 2798551 C1 RU2798551 C1 RU 2798551C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sand
- filtration unit
- pressure
- drilling fluid
- hydrocyclones
- Prior art date
Links
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims abstract description 29
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims abstract description 27
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 24
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 14
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 claims abstract description 14
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims abstract description 13
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000009287 sand filtration Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000010802 sludge Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims abstract 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 4
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 abstract description 7
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000005555 metalworking Methods 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к устройствам для обработки буровых растворов вне буровой скважины и может применяться для очистки растворов от твердых фракций, в частности от освобождения растворов от предметов, прихваченных в буровой скважине, например песка и ила, и может применяться в нефтегазодобывающей промышленности при осуществлении бурения скважин или при осуществлении интенсификации добычи нефти или газа из добывающих скважин.The invention relates to devices for processing drilling fluids outside a borehole and can be used to clean solutions from solid fractions, in particular, from the release of solutions from objects stuck in a borehole, such as sand and silt, and can be used in the oil and gas industry when drilling wells or in the implementation of the intensification of oil or gas production from production wells.
Из уровня техники известна гидроциклонная установка (RU 2244598 C1, МПК В04С 7/00, опубл. 20.01.2005). Устройство предназначено для разделения неоднородных дисперсных систем и относится к системам для центробежной сепарации жидкостей от механических примесей в гидроциклонных очистителях.A hydrocyclone installation is known from the prior art (RU 2244598 C1, IPC
Недостатком гидроциклонной установки следует отнести то, что она предназначена, в первую очередь, для использования в металлургической и металлообрабатывающей промышленности и не может быть адаптирована при сепарации бурового раствора от пропанта, применяемого при бурении нефтяных или газовых скважин.The disadvantage of the hydrocyclone installation should be attributed to the fact that it is intended primarily for use in the metallurgical and metalworking industries and cannot be adapted when separating the drilling fluid from the proppant used in drilling oil or gas wells.
Наиболее близким техническим решением к заявленному изобретению признано устройство, применяющееся для осуществления способа очистки бурового раствора (RU 2258795 C2, МПК Е21В 21/06, опубл. 20.08.2005). Устройство по предложенному способу содержит желоб, связывающий устье скважины с виброситами, установленными последовательно, систему гидроциклонов, включающую гидроциклонные пескоотделитель и илоотделитель, центрифугу с технологическими емкостями приема бурового раствора, шламовые насосы, установленные последовательно по ступеням очистки, технологические емкости-накопители бурового раствора, соединенные в циркуляционную систему движения бурового раствора через скважину.The closest technical solution to the claimed invention is recognized as a device used to implement the drilling fluid cleaning method (RU 2258795 C2, IPC E21B 21/06, publ. 20.08.2005). The device according to the proposed method contains a chute connecting the wellhead with vibrating screens installed in series, a system of hydrocyclones, including a hydrocyclone sand separator and a desilter, a centrifuge with process tanks for receiving drilling fluid, slurry pumps installed in series in stages of cleaning, process tanks-accumulators of drilling fluid connected into the circulation system for the movement of drilling fluid through the well.
Недостатком известного технического решения следует признать его низкую технологичность, связанную с высокой конструктивной и технологической сложностью устройства, связанную с тем, что по предлагаемому изобретению используются до пяти ступеней очистки с применением большого числа фильтров, насосов и трубопроводов. Такая степень очистки не всегда целесообразна при повторном применении бурового раствора для его использования при бурении новых скважин и интенсификации извлечения нефти или газа из добывающих скважин.The disadvantage of the known technical solution should be recognized as its low manufacturability associated with the high design and technological complexity of the device, due to the fact that the proposed invention uses up to five stages of purification using a large number of filters, pumps and pipelines. Such a degree of purification is not always appropriate when reusing the drilling fluid for its use in drilling new wells and intensifying the extraction of oil or gas from production wells.
Технической задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, совпадающей с положительным результатом от его применения, является разработка компактной гидроциклонной установки, совмещающей возможности быстрой установки устройства на промышленных площадках нефтегазодобывающих скважин с возможностью одновременного очищения отработанного бурового раствора от тяжелых фракций песка, пропанта, ила и других твердых включений.The technical problem to be solved by the claimed invention, coinciding with the positive result of its application, is the development of a compact hydrocyclone unit that combines the ability to quickly install the device on industrial sites of oil and gas wells with the possibility of simultaneous purification of the used drilling fluid from heavy fractions of sand, proppant, silt and other solid inclusions.
Указанная задача решена тем, что гидроциклонная установка содержит переносную раму, при этом на ней смонтированы первый и второй блоки фильтрации песка и ила; первый блок включает в себя первый напорный коллектор, с установленным на нем отделителем песка, снабженным тангенциальными патрубками для отделения песка; второй блок включает в себя второй напорный коллектор и фильтры для отделения ила; блоки фильтрации песка и ила выполнены с возможностью подачи на них бурового раствора, предварительно очищенного с помощью вибросита.This problem is solved by the fact that the hydrocyclone installation contains a portable frame, while the first and second sand and silt filtration units are mounted on it; the first block includes the first pressure manifold, with a sand separator installed thereon, provided with tangential nozzles for separating sand; the second block includes a second pressure manifold and filters for separating sludge; sand and silt filtration units are made with the possibility of supplying them with drilling fluid, previously cleaned with a vibrating screen.
Изобретение поясняется чертежом, где на фигуре показан общий вид установки в изометрической проекции.The invention is illustrated by the drawing, where the figure shows a general view of the installation in isometric projection.
Гидроциклонная установка имеет следующую конструкцию.Hydrocyclone installation has the following design.
Ее основой является переносная рама 1, на которой смонтированы первый 2 и второй 3 блоки фильтрации песка и ила. Первый блок включает в себя напорный коллектор 4, с установленным на нем отделителем песка 5, снабженным тангенциальными патрубками 6 для отделения песка. Блоки 2 и 3 фильтрации песка и ила выполнены с возможностью подачи на них бурового раствора, предварительно очищенного с помощью вибросита.Its basis is a portable frame 1, on which the first 2 and second 3 blocks of sand and silt filtration are mounted. The first block includes a pressure collector 4, with a
Установка гидроциклонная состоит из следующих основных узлов.The hydrocyclone installation consists of the following main units.
Основание установки представляет собой переносную раму 1 (несущую конструкцию), на которой смонтированы все части гидроциклонной установки. Конструкцией рамы предусмотрены четыре строповочных места, что обеспечивает возможность транспортировки гидроциклонной установки целиком (без необходимости демонтажа ее отдельных узлов).The base of the installation is a portable frame 1 (bearing structure), on which all parts of the hydrocyclone installation are mounted. The frame design provides for four sling points, which makes it possible to transport the entire hydrocyclone unit (without the need to dismantle its individual units).
Блок фильтрации песка 2 (блок пескоотделителей) является второй ступенью очистки бурового раствора после вибросита и осуществляет более тонкую по сравнению с ним очистку. Блок состоит из напорного 4 и приемного трубных коллекторов и подключенных к ним отделителей песка 5 (пескоотделителей), выполненных в виде гидроциклонов, при этом напорный коллектор имеет диаметр 200 мм (Ду-200), а приемный - 250 мм (Ду-250). Из напорного 4 коллектора буровой раствор через тангенциальные вводы подается в пескоотделители, где он под действием эффекта циклона разделяется на твердую и жидкую фазы. Твердая фаза сбрасывается через сопло пескоотделителя, а жидкая сливается в приемный коллектор и отправляется на дальнейшую переработку. Средний размер частиц, удаляемых пескоотделителей, составляет 40-70 мкм.The sand filtration unit 2 (sand separator unit) is the second stage of drilling fluid cleaning after the vibrating screen and performs finer cleaning compared to it. The block consists of a pressure head 4 and a receiving pipe manifold and sand separators 5 (sand separators) connected to them, made in the form of hydrocyclones, while the pressure manifold has a diameter of 200 mm (Du-200), and the intake one - 250 mm (Du-250). From the pressure head 4, the drilling fluid is fed through tangential inlets to the sand separators, where it is separated into solid and liquid phases under the action of a cyclone. The solid phase is discharged through the desander nozzle, and the liquid phase is drained into the intake manifold and sent for further processing. The average particle size removed by sand separators is 40-70 microns.
Блок фильтрации ила 3 (блок илоотделителей) является третьей ступенью очистки бурового раствора и осуществляет более тонкую по сравнению с блоком пескоотделителей очистку. Состоит из напорного (Ду 150) и приемного (Ду 200) трубных коллекторов и подключенных к ним илоотделителей, выполненных в виде гидроциклонов, при этом напорный коллектор имеет диаметр 150 мм (Ду-150), а приемный - 200 мм (Ду-200). В илоотделителях буровой раствор разделяется на твердую и жидкую фазы под действием принципа циклона. Твердая фаза сбрасывается через сопло илоотделителя, а жидкая сливается в приемный коллектор и отправляется на дальнейшую переработку. Средний размер частиц, удаляемых илоотделителей, составляет от 20 до 40 мкм.The sludge filtration unit 3 (silt separator unit) is the third stage of drilling fluid purification and performs finer cleaning compared to the desander unit. It consists of pressure (Dn 150) and inlet (Dn 200) pipe collectors and desilters connected to them, made in the form of hydrocyclones, while the pressure collector has a diameter of 150 mm (Dn-150), and the inlet - 200 mm (Dn-200) . In desilters, the drilling mud is separated into solid and liquid phases by the action of the cyclone principle. The solid phase is discharged through the desilter nozzle, and the liquid phase is drained into the intake manifold and sent for further processing. The average particle size removed by desilters is from 20 to 40 microns.
Для контроля за давлением в напорных коллекторах 4 первого 2 и второго 3 блоков фильтрации песка и ила на них установлены манометры.To control the pressure in the pressure collectors 4 of the first 2 and second 3 blocks of sand and sludge filtration, pressure gauges are installed on them.
Под разгрузочное окно приемной воронки 7 устанавливается емкость для накопления пульпы. К фланцу крышки приемной воронки, расположенной сбоку от конусов пескоотделителей, подключается система пароудаления, выполненная в виде вытяжного устройства для удаления паров. Воронка приемная 7 накрыта сверху крышками, снижающими проникновение паров бурового раствора сбрасываемого установкой в атмосферу блока очистки.Under the discharge window of the
Установка гидроциклонная используется следующим образом.Installation hydrocyclone is used as follows.
На напорные коллекторы блоков гидроциклонов подается неочищенный буровой раствор. В гидроциклонах раствор очищается от твердой фракции и, накапливаясь в приемных коллекторах, покидает установку. Отделенная твердая фракция (пульпа) сбрасывается гидроциклонами в приемную воронку и покидает ее под действием гравитации через разгрузочное окно. Пар, образующийся во внутреннем объеме приемной воронки, удаляется через фланец в крышке системой пароудаления. В таблице 1 приведены основные технические характеристики гидроциклонной установки.Untreated drilling fluid is supplied to the pressure collectors of the hydrocyclone units. In hydrocyclones, the solution is cleared of the solid fraction and, accumulating in the receiving collectors, leaves the plant. The separated solid fraction (pulp) is discharged by hydrocyclones into the receiving funnel and leaves it under the action of gravity through the discharge window. The steam generated in the internal volume of the receiving funnel is removed through the flange in the lid by the steam removal system. Table 1 shows the main technical characteristics of the hydrocyclone unit.
Давление в напорном коллекторе, необходимое для эффективной работы песко- и илоотделителей, зависит от плотности подаваемого бурового раствора. Оптимальные соотношения этих величин приведены в таблице 2.The pressure in the pressure manifold required for the efficient operation of sand and silt separators depends on the density of the drilling fluid supplied. The optimal ratios of these values are shown in Table 2.
Гидроциклонная установка, рассмотренная в настоящей заявке, получила обозначение «ДЕЛЬТА-212SН».The hydrocyclone installation discussed in this application has received the designation "DELTA-212SH".
Для очистки отработанного бурового раствора от шлама гидроциклонная установка «ДЕЛЬТА-212SН» может комплектоваться вибрационным ситом с линейными колебаниями виброрамы, разработанным на основе вибросита «ДЕЛЬТА-4», отличительной особенностью которого является наличие изолирующего рабочий объем вибросита кожуха, пар из-под которого удаляется при помощи вытяжного вентилятора. Образованная данной компоновкой ситогидроциклонная установка «ДЕЛЬТА-4-212SН» может оснащаться общим вытяжным коллектором.To clean the used drilling fluid from cuttings, the DELTA-212SH hydrocyclone unit can be equipped with a vibrating sieve with linear oscillations of the vibrating frame, developed on the basis of the DELTA-4 vibrating screen, the distinguishing feature of which is the presence of a casing that isolates the working volume of the vibrating sieve, steam from which is removed with an exhaust fan. The DELTA-4-212SH sieve-hydrocyclone unit formed by this arrangement can be equipped with a common exhaust manifold.
Claims (4)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2798551C1 true RU2798551C1 (en) | 2023-06-23 |
Family
ID=
Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU269868A1 (en) * | ||||
| SU139266A1 (en) * | 1959-02-09 | 1960-11-30 | М.Ш. Вартапетов | Sieve hydro cyclone unit for cleaning non-isolated washing solutions |
| DE2249671B2 (en) * | 1971-12-20 | 1975-04-17 | Esso Production Research Co., Houston, Tex. (V.St.A.) | Method and apparatus for removing cuttings from drilling mud |
| SU977693A1 (en) * | 1981-01-23 | 1982-11-30 | За витель А.А.Канов,С.Ф.КЬротеев,Р.В.Сидоров и Д.С.Сквфцов | Hydrocyclone slurry separator |
| SU978926A1 (en) * | 1980-12-17 | 1982-12-07 | За витель | Hydraulic cyclone for cleaning drilling muds |
| SU1242599A1 (en) * | 1981-10-08 | 1986-07-07 | Karyakin Ivan A | Circulation sw |
| FR2636669A1 (en) * | 1988-09-19 | 1990-03-23 | Guillaume Jean Paul | Mobile regenerator unit for drilling muds. |
| RU2009307C1 (en) * | 1990-09-25 | 1994-03-15 | Государственное предприятие "Архангельскгеология" | Method for screening of drilling mud |
| RU42574U1 (en) * | 2004-05-27 | 2004-12-10 | ЗАО "Оренбургбурнефть" | MOBILE DRILLING MACHINE AND AUGER CONVEYOR FOR THIS RIG |
| RU2258795C2 (en) * | 2003-08-26 | 2005-08-20 | Ентальцев Игорь Николаевич | Drilling mud cleaning method and device |
| RU2714749C1 (en) * | 2015-07-22 | 2020-02-19 | Халлибертон Энерджи Сервисез, Инк. | Multiplatform complex for moving solid particles |
Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU269868A1 (en) * | ||||
| SU139266A1 (en) * | 1959-02-09 | 1960-11-30 | М.Ш. Вартапетов | Sieve hydro cyclone unit for cleaning non-isolated washing solutions |
| DE2249671B2 (en) * | 1971-12-20 | 1975-04-17 | Esso Production Research Co., Houston, Tex. (V.St.A.) | Method and apparatus for removing cuttings from drilling mud |
| SU978926A1 (en) * | 1980-12-17 | 1982-12-07 | За витель | Hydraulic cyclone for cleaning drilling muds |
| SU977693A1 (en) * | 1981-01-23 | 1982-11-30 | За витель А.А.Канов,С.Ф.КЬротеев,Р.В.Сидоров и Д.С.Сквфцов | Hydrocyclone slurry separator |
| SU1242599A1 (en) * | 1981-10-08 | 1986-07-07 | Karyakin Ivan A | Circulation sw |
| FR2636669A1 (en) * | 1988-09-19 | 1990-03-23 | Guillaume Jean Paul | Mobile regenerator unit for drilling muds. |
| RU2009307C1 (en) * | 1990-09-25 | 1994-03-15 | Государственное предприятие "Архангельскгеология" | Method for screening of drilling mud |
| RU2258795C2 (en) * | 2003-08-26 | 2005-08-20 | Ентальцев Игорь Николаевич | Drilling mud cleaning method and device |
| RU42574U1 (en) * | 2004-05-27 | 2004-12-10 | ЗАО "Оренбургбурнефть" | MOBILE DRILLING MACHINE AND AUGER CONVEYOR FOR THIS RIG |
| RU2714749C1 (en) * | 2015-07-22 | 2020-02-19 | Халлибертон Энерджи Сервисез, Инк. | Multiplatform complex for moving solid particles |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11591866B2 (en) | Shaker and degasser combination | |
| CN1666005A (en) | Centrifugal drill cuttings drying apparatus | |
| US4571296A (en) | Two stage desilter | |
| CN109731868B (en) | Tank body cleaning system and cleaning method | |
| RU2798551C1 (en) | Hydrocyclone plant | |
| CN108946982A (en) | Preprocess method and device before a kind of water-oil separating | |
| CN101070199B (en) | Oil-phase enrichment method and apparatus for oil-contained dirt water | |
| CN107117763A (en) | Oil, water, mud separator | |
| EP0165223A1 (en) | A self-purging separator | |
| CN101139107B (en) | Slag included lime cream slag removing method and device | |
| CN1958114A (en) | Rotational flow microporous filter | |
| CN216171020U (en) | Petrochemical waste gas purification device with suction and exhaust functions | |
| CN114426345A (en) | Suspended matter separation device | |
| CN113025376A (en) | Oil-water separation device and oil-water separation method | |
| RU71657U1 (en) | HARDWARE AND TECHNOLOGY COMPLEX FOR REFINING AND DISCONTINUING OIL SLUDGES | |
| CN101811785A (en) | Method and device for delaying coking unwatering cyclone decoking | |
| JPH06262019A (en) | Dust, oil and water separation and recovery device | |
| UA54060A (en) | Method and separator for purification of oily waters |