Санкт-ПетербургПеременная облачность+18°C

Разработка виброакустического модуля для тонкой очистки буровых растворов

Записки Горного института
Фото © Форпост Северо-Запад / Андрей Кучеренко

НЕФТЕГАЗОВОЕ ДЕЛО

Геннадий Федоров, кандидат технических наук, доцент, Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС»;

Олег Дудченко, кандидат технических наук, доцент, Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС»;

Дмитрий Куренков, аспирант, Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС».

Аннотация

Проблемным является вопрос о многократном использовании бурового раствора. Для повторного использования необходимо раствор качественно очистить от твердых шламов по классу 0,04-0,07 мм. Анализ существующих технологий и оборудования показал, что схемы регенерации бурового раствора достаточно сложны в эксплуатации и дороги. В мировой практике наметилась тенденция по созданию универсального оборудования, позволяющего за один цикл обработки наиболее полно очищать буровой раствор по тонким классам.

В работе предложен инновационный виброакустический модуль для очистки буровых растворов от шламов. Креативным элементом предложения является воздействие виброакустических колебаний на буровой раствор, проходящий через сетчатый элемент. При этом около сетки возникают специфические эффекты, за счет которых повышаются производительность и эффективность процесса. Представлена конструкция виброакустического аппарата и принцип его работы. Важным элементом предложения является то, что колебание создается поршнями, соединенными между собой тягами и расположенными по разные стороны от сетки. Данная дипольная система обеспечивает возбуждение переменных давлений разной полярности до сетки и после нее.

Приведены результаты промышленных испытаний виброакустического модуля при обслуживании буровой установки БУ-75-БрЭ. Обнаружена зависимость производительности и эффективности установки от амплитуды колебаний. Определен оптимальный динамический диапазон воздействия (от 5,5 до 6,5 мм). Анализы показали, что в составе очищенного бурового раствора максимальный размер частиц твердой фазы не превышал 0,04 мм. Проведенные промышленные испытания подтвердили возможность применения виброакустического модуля для очистки промывочной жидкости и разработки на его основе безамбарной технологии бурения.

Ключевые слова: виброакустическое фильтрование; регенерация бурового раствора; дипольное возбуждение колебаний

Полный текст статьи в PDF.

Научный журнал «Записки Горного института» издается Санкт-Петербургским горным университетом с 1907 года как периодическое научное и научно-образовательное издание. Периодичность издания составляет 6 томов в год.