Разработка двухмодульной конструкции блока очистки. Модернизация Блока очистки системы циркуляционной СЦ-31-Курсовая работа-Оборудование для бурения нефтяных и газовых скважин

Разработка двухмодульной конструкции блока очистки. Модернизация Блока очистки системы циркуляционной СЦ-31-Курсовая работа-Оборудование для бурения нефтяных и газовых скважин
4 Блок очистки системы циркуляционной СЦ-31

4.1 Общие сведения о блоке очистки

Блоки очистки предназначены для ведения буровых работ по малоотходной или безамбарной технологии. Они обеспечивают очистку буровых растворов от шлама с размером частиц более 5 мкм, обработку на центрифуге сливов песко- и илоотделителя с выделением шлама пониженной влажности, регенерацию барита, его многократное использование при бурении и выведение из бурового раствора избытка коллоидной фазы, а также регенерацию барита после завершения бурения скважины, переработку избытков бурового раствора с его разделением на оборотную воду и шлам пониженной влажности, дегазацию буровых растворов.

1 – резервуар ; 2 – растворопровод; 3 – сепаратор ситогидроциклонный СГС-1М; 4 – вибросито ЛВС-1М; 5 – дегазатор Каскад-40.02; 6 – установка тонкой очистки УТО-Т; 7 – съемные площадки; 8 – рама; 9 – полозья; 10 – желоб; 11 – лестница; 13 – растворопровод; 14 – обвязка системы очистки; 15 – задвижка шиберная; 16 – воронка центрифуги; 17 – соединитель труб.

Рисунок 2 - Схема блока очистки системы циркуляционной СЦ-31
На рисунке 2 приведена схема блока очистки системы циркуляционной СЦ-31.
Блок очистки снабжен дегазатором «Каскад 40.02», виброситом ЛВС-1М, ситогидроциклонным сепаратором СГС-1М ( СГС – вибросито с установленным над ним пескоотделителем), илоотделителем, центрифугой ОГШ-50.
Резервуар блока сварен из листовой стали и профильного проката, он опирается на два полоза коробчатого сечения. Концы полозьев соединены трубами.
В резервуар встроен желоб прямоугольного сечения глубиной 500 мм.
В передней части резервуара имеется отсек, в который поступает жидкость, очищенная в вибросите.
В следующем отсеке смонтированы батарея гидроциклонов и шламовый насос. Встроенный желоб располагается вдоль боковой стенки резервуара между отсеком пескоотделителя и торцовой стенкой резервуара. В боковых стенках отсека пескоотделителя и желоба имеются окна с шиберами. Через эти окна жидкость поступает в желоб и из желоба — в резервуар. Между пескоотделителем и торцовой стенкой резервуара приварена поперечная перегородка, разделяющая резервуар на две части. Над перегородкой смонтирован вакуумный дегазатор.
В нижней части резервуара расположен коллектор круглого сечения с двумя окнами, которые закрываются клапанами, управляемыми с верхней площадки.
В торцовой стенке резервуара против желоба и коллектора предусмотрены круглые отверстия с фланцами и резиновыми уплотнениями. В отверстиях устанавливают патрубок желоба и патрубок коллектора. С помощью этих патрубков соединяются желоба и коллекторы блока очистки и соседнего промежуточного блока циркуляционной системы.
На внутренней стороне боковой стенки блока укреплены вспомогательный нагнетательный трубопровод и трубопроводы для пара, воды и жидких химических реагентов. К трубопроводам для пара, воды и жидких химических реагентов прикреплены резинотканевые рукава с быстросборными соединениями. В средней части блока каждый трубопровод снабжен отводом с вентилем и резинотканевым рукавом. Длина рукавов рассчитала на подачу воды, пара и химических реагентов в любую точку блока.
Концы вспомогательного нагнетательного трубопровода присоединены к шаровым компенсаторам. С помощью компенсаторов вспомогательный нагнетательный трубопровод соединяется с трубопроводом соседнего блока. К вспомогательному нагнета нагнетательному трубопроводу прикреплены гидравлический перемешиватель 4УПГ с задвижкой, а также второй отвод с задвижкой для подсоединения доливного трубопровода для долива скважины при подъеме инструмента.
Для обслуживания блока очистки предусмотрены площадки. Все блоки транспортируются без каркаса, укрытия площадок.
Основы экологии бурения, несомненно, лежат в очистке буровых растворов. Грамотное оснащение блоков очистки необходимым оборудованием в 2-3 раза снижает объем наработки бурового раствора, а получаемый шлам в этом случае нетекуч, легко поддается транспортировке и обезвреживанию по известным технологиям.

4.2 Вибросито ЛВС-1М

Вибросито ЛВС-1М (рисунок 3 ) предназначено для очистки бурового раствора от выбуренной породы при бурении скважин, входит в состав системы циркуляционной СЦ-31.

1 – станина ; 2 – рама вибрирующая; 3 – вибратор; 4 – полозья; 5 – труба строповочная; 6 – приемная емкость; 7 – патрубок; 8 – полка; 9 – шибер; 10 – корпус вибратора; 11 –заслонка; 12 – пружина подвижной опоры; 13 – опора неподвижная; 14 – опора подвижная; 15 – винт натяжной; 16 – пружина неподвижной опоры; 17 – ребро опорное; 18 – распорка.

Рисунок 3 - Схема вибросита ЛВС-1М

Вибросото применяется как составная часть циркуляционной системы. Оно выпускается в двух модификациях для работы с кассетами шириной 1140 типа СВ 1Л.00.00.000 и кассетами 900 мм СВ 1Л.00.00.000-1.
Вибросито ЛВС-1М по своим техническим и технологическим показателям соответствует виброситу фирмы «Свако» ( виброускорение – 5,5 g, площадь ситовой поверхности – 2,6 м2 ). Оно оснащается трехслойными кассетами со сроком службы 400 ч. и выше, причем их стойкость зависит только от правильной эксплуатации.
Вибросито состоит из следующих основных частей:
 А — станины;
 Б — рамы вибрирующей;
 В — вибратора линейных колебаний.
А — станина предназначена для крепления вибросита на блоке очистки циркуляционной системы буровой установки. Станина служит также сборником и распределителем очищенного бурового раствора. Станина представляет собой пространственную конструкцию. Полозы соединены между собой двумя трубами, листом-поддоном. На полозах устанавливается приемная емкость бурового раствора. В нижней части приемной емкости выполнены отверстия, обеспечивающие равномерную подачу глинистого раствора на сетку кассеты. При необходимости подачи раствора, минуя кассеты, в приемной емкости имеется клиновой шибер, степень открытия которого регулируется вручную рычагом и фиксируется круглозвенной цепью. С обеих сторон станины имеются отверстия, закрываемые заслонками, позволяющими производить выпуск очищенного бурового раствора в желоб буровой установки. На станине со стороны приемного патрубка приварены две опоры для монтажа рамы вибрирующей; с противоположной стороны две подвижные опоры крепятся шпильками, которые могут перемещаться в прорезях планок после установки под нужным углом рамы вибрирующей с помощью винтов. Связь между станиной и рамой вибрирующей осуществляется при помощи четырех витых цилиндрических пружин. Для предотвращения разбрызгивания глинистого раствора к полозам станины приварены ограждающие листы. На приемной емкости со стороны входного патрубка размещен кнопочный пост включения электродвигателей.
Б - рама вибрирующая предназначена для крепления сменных кассет, через которые происходит очистка глинистого раствора, а также вибратора линейных колебаний.
Рама вибрирующая состоит из основания сетки и двух боковин, сваренных между собой. Кроме основания сетки боковины скрепляются распоркой и корпусом вибратора.
В — вибратор линейных колебаний предназначен для придания раме вибрирующей необходимой частоты колебаний с заданной амплитудой.
Вибратор линейных колебаний состоит из корпуса вибратора, представляющего из себя трубу с фланцами, к которой приварены кронштейны для крепления двух двигателей, приводящих в движение через муфты с упругими элементами валы, на которых закреплены дисбалансы, обеспечивающие необходимую амплитуду колебаний.
Прежде чем направить поток раствора на вибросито, необходимо включить его и смочить сетки водой.
Если циркуляция приостанавливается на срок, превышающий 15 минут, то сетки необходимо промыть. Это позволяет избежать снижения производительности при возобновлении циркуляции и потери раствора, переливающегося через сетки. При очистке соленых растворов промывка уменьшает закупоривание ячеек солью.
Не допускается загрязнение шламом (а в зимнее время года — обледенение) пружин.
Не допускается работа вибросита без подачи бурового раствора на сетки. Проверить при монтаже горизонтальность расположения вибросита. Отклонение от горизонтальности допустимо не более 5 мм.
Установку уровня производить по станине.
Закрепить вибросито к резервуару, приварив в нескольких местах. Перекос вибросита по диагонали не допускается.
Соединить патрубок приемной емкости станины с трубой, идущей от устья скважины.
Установить необходимый угол наклона рамы вибрирующей так, чтобы поверхность кассет была горизонтальна.
Сделать площадку вокруг вибросита шириной не менее 0,75 м для удобного и безопасного обслуживания. Подвести воду для обмыва сеток кассет.
Следует обратить внимание при подключении электродвигателей на то, чтобы они вращались в противоположных направлениях.
Установить кассеты таким образом, чтобы с каждой стороны образовывались равные промежутки.
Установить на место продольные прижимы.
Затянуть гайки натяжных болтов. Затяжку следует начинать с центральных гаек. Проверить, нет ли складок и провисания сетки. Если имеются, это значит, что продольные прижимы расположены неровно. В этом случае необходимо выровнять сетки руками.
Произвести пробный пуск вибросита на холостом ходу. При посторонних шумах н ударах остановить и устранить неисправность. Пуск и остановка вибросита осуществляется с помощью кнопочного поста, расположенного в блоке очистки или на приемной емкости станины.
Следует 1 раз в неделю смазывать подшипники вала вибратора. Использовать смазку Циатим 201 или Литол 24. Температура корпуса подшипника должна быть не более 343 К (70 °С). При чрезмерном количестве смазки в подшипнике температура может возрасти настолько, что лишняя смазка начнет вытекать через уплотнении, что не допускается.
Регулировку амплитуды производить путем смещения дисбалансов в дисбалансном узле. Дисбалансы должны устанавливаться в одинаковом положении, в обоих дисбалансных узлах.
Для увеличения производительности вибросита поднятие нижнего конца виброрамы производится вращением винтов на подвижной опоре. Максимальный отрицательный угол подъема виброрамы равен 5°.
Промойте сетки кассет от оставшегося на них глинистого раствора после окончания работы (при прекращении промывки скважины) перед остановкой вибросита. Производите промывку сетки водой от системы водоснабжения буровой установки. Промывать сетки до тех пор, пока на них не останется шлама и остатков раствора. Очень хороший эффект при очистке дает применение сжатого воздуха.
В случае необходимости пропустить раствор в резервуар блока очистки, минуя сетки вибросита.
Для этого поднять ручку шибера на нужную высоту, зафиксировать шибер в этом положении иепью, заложив звено пени в прорезь на верхней планке приемной емкости.
Для смены кассеты следует отвернуть гайку, снять продольные прижимы и кассету, промыть тщательно все опорные элементы сетки.
Осмотрите и проверьте резиновые детали на износ, хрупкость и правильность расположения на опорных элементах. Если необходимо, замените резину. Вес стыки должны быть сверху гладкими.
При установке кассет соблюдайте особую осторожность. Избегайте перегибов и коробления сетки. [4]

4.3 Сепаратор ситогидроциклонный СГС-1М

Сепаратор ситогидроциклонный - один из наиболее сложных аппаратов, используемых для очистки флюидов от механических примесей. Его технологические характеристики меняются при изменении любого геометрического размера.
Технологические показатели работы циклона при разделении суспензии на жидкую и твердую фазы ухудшаются при уменьшении напора подающего насоса, увеличении вязкости или плотности подаваемой жидкости, повышении концентрации твердых частиц в суспензии, понижении плотности твердой фазы, уменьшении размера отделяемых частиц, резком отличии формы частиц от сферической, сокращении размера отверстия песковой насадки.
Гидроциклонные шламоотделители делят на песко- и илоотделители условно. Пескоотделители — это объединенная единым подающим и сливным манифольдом батарея гидроциклонов диаметром 150 мм и более. Ило-отделителями называют аналогичные устройства, составленные из гидроциклонов диаметром 100 мм и менее. Число гидроциклонов в батареях пес-ко- и илоотделителя разное.
Как и вибросита, эти аппараты должны обрабатывать весь циркулирующий буровой раствор при любой подаче буровых насосов. Считается, что производительность пескоотделителя должна составлять 125%, а илоотделителя — 150 % от максимальной подачи насоса. Это позволяет гаранти-ровать обработку всего потока бурового раствора на гидроциклонных шламоотделителях, а иногда использовать часть очищенного раствора для разбавления неочищенного и таким образом существенно повышать эффективность работы гидроциклонов. [4]
Гидроциклонные шламоотделители обычно включают в работу с момента забуривания скважины. Уже при бурении под кондуктор система очистки бурового раствора должна работать на полную мощность. Шлам необходимо удалить из бурового раствора раньше, чем он будет подвергнут многократному истиранию и диспергированию в циркуляционной системе и стволе скважины. Только в этом случае удается сохранить стабильными параметры бурового раствора, избежать перерасхода запасных деталей к гидравлическому оборудованию, сохранить стабильным ствол и достичь высоких показателей работы долот.


1 – вибросито ЛВС-1М ; 2 – гидроциклон ГЦ-360; 3 – илоотделитель ИГТ-1С; 4 – обвязка сепаратора.

Рисунок 4 - Схема ситогидроциклонного сепаратора СГС-1М

В состав очистной системы входит ситогогидроциклонный сепаратор СГС-1М ( рисунок 4), включающий в себя сито вибрационное ЛВС-1М, илоотделитель ИГТ-1С, гидроциклон ГЦ-360. Питающим насосом является шламовый насос 6Ш8-2.
Гидроциклон ГЦК-360М ( рисунок 5 ) включает металлический корпус 1, внутри которого установлен цельнолитой полый резиновый или пластмассовый конус 3, питающий резиновую насадку 5 и металлическую слмвную насадку. В нижнюю часть гидроциклона вставляется резиновая песковая насадка 4 с отверстиями. Раствор из гидроциклона сливается по патрубку 2.



1 –корпус ; 2 – патрубок; 3 – конус; 4 – песковая насадка; 5 – насадка.

Рисунок 5 - Схема гидроциклона ГЦ-360

Цилиндрическая и коническая рабочая поверхности футерованы карбитом кремния, причем коническая часть выполнена с переменным углом кривизны. Подача бурового раствора и гидроциклон осуществляется насосом 6Ш8-2 под давлением до 0.5 МПа. В результате подачи раствора в гидроциклон по касательной к стенке цилиндрической части и в результате разгрузки через центрально расположенные отверстия в гидроциклоне происходит вращение пульпы с большой скоростью, и под действием центробежной силы, превышающей силу тяжести, осуществляется очистка. Крупные и тяжелые частицы концентрируются у стенки гидроциклона и в виде сгущенных песков разрушаются через песковое отверстие, а основная часть жидкости выносится через сливную насадку.
Регулирующие насадки предназначены для изменения диаметра пескового отверстия, которое осуществляется установкой соответствующей насадки по оси гидроциклона. Дополнительная регулировка осуществляется за счет смешения насадок относительно оси гид-роциклона, в результате чего верхний тореи насадки перекрывает иссковос отверстие, уменьшая тем самым его проходное сечение.
Гидроциклон ГЦ-360 установлен над виброситом, для него предусматривают специальную сетку для сокращения потерь жидкой фазы. Сетка должна иметь ячейки меньше минимальных размеров частиц, очищаемых гидроциклоном. Раствор, поступающий в гидроциклон, должен быть предварительно очищен от частиц размером более 0,9 мм.
В качестве третьей ступени очистки неутяжеленного бурового раствора используется илоотделитель ИГТ-1С.
Илоотдслитель гилроциклонный ИГТ-1С предусмотрен для отделения частиц размером менее 0,08 мм. Принцип действия илоотделителя такой же, как и у гидроциклона. Отличие заключается в диаметре гидроциклонов ( 150 мм ) и их количестве ( 6 шт ). Наименьший размер частиц плотностью до 2600 кг/м^3, удаляемых на 95% при работе на буровом растворе составляет 0,02 мм. Рабочее давление перед гидроциклонами составляет 0,3 МПа.
Насос шламовый 6Ш8-2 предназначен для перекачки гидросмесей с мелкой твердой фракцией и подачи раствора в гидроциклоны для очистки от выбуренной породы. Нормально агрегаты работают при перекачке раствора с содержанием твердых частиц до 20%.
Правильно отрегулированный и настроенный ситогидроциклонный сепаратор имеет наилучшие характеристики только в том случае, когда выход шлама происходит в виде зонтика, а не в виде шнура. При правильной работе циклона допустимы потери раствора до 5 %. Основной контролируемой характеристикой гидроциклонов является плотность выходящей внизу массы пульпы. Плотность ее должна быть на 300 - 420 кг/м^3 выше плотности очищенного раствора. [4]

4.4 Центрифуга ОГШ-501У-01

Обычные илоотделители для очистки утяжеленных буровых растворов неприменимы, так как, удаляя частицы шлама размером 25 мкм, они удаляют из раствора практически весь баритовый утяжелитель с частицами размером более 16 мкм и часть утяжелителя с частицами меньшего размера. При очистке илоотделителем тяжелых растворов 95 % шлама будут составлять крупные частицы, в среде которых будет находиться до 50 % утяжелителя.
Основным современным аппаратом для регулирования содержания и состава твердой фазы в буровых растворах являются центрифуги.
Центрифуга - высокоэффективный аппарат для разделения суспензий.
Степень очистки центрифуги ОГШ-501У-01 зависит от диаметра, длины и частоты вращения ротора. Обычно при бурении используется частотой вращения не более 2000-2200 об./мин, так как работа на более высоких скоростях резко увеличивает износ и снижает срок службы. Увеличение производительности резко уменьшает качество очистки, т. к. склонный к диспергированию мелкий шлам остается в буровом растворе. Регулирование производительности центрифуги осуществляется простым изменением подачи питающего насоса.
Центрифуга ( рисунок 6 ) представляет собой конструкцию, состоящую из хорошо сбалансированных вращающего барабана 1 и расположенным внугри шнеком 2, которые находятся в защитном кожухе 3, установленном на резиновых амортизаторах на раме 4. Барабан и шнек кинематически связаны между собой с помощью коробки передач 5, представляющей собой планетарный редуктор, что позволяет, имея комплект сменных резиновых шкивов, регулировать разницу скоростей барабана и шнека. Причем вращение шнека всегда должно быть меньше скорости вращения барабана, в противном случае произойдет заклинивание шнека твердой фазой в конической части барабана.



1 –барабан ; 2 – шнек; 3 – кожух; 4 – рама; 5 – коробка передач.

Рисунок 6 - Схема центрифуги ОГШ-501У-01

Центрифуга представляет собой центробежный сепаратор с горизонтальной осью. Обрабатываемая жидкость подается через впускную труб в быстровращаюшийся барабан 1, в котором она непрерывно разделяется на легкую и тяжелую фазы под действием центробежной силы. Тяжелая фаза состоит из твердых частиц, которые отбрасываются в сторону кожуха барабана 3, а легкая фаза представляет собой жидкость, образующую кольцо внутри слоя твердых частиц. Последние улавливаются из кольца жидкости шнеком 2 и подаются в суженый конец конической части барабана 1, а после осаждения в сухой зоне разгружаются через выходные окна. Очишенная жидкость по внутреннему радиусу кольца выпускается наружу через регулировочные шайбы уровня, расположенные на горке барабана 1 со стороны коробки передач 5. С этих шайб регулируется степень очистки жидкости. Большой внутренний радиус жидкости образует узкое кольцо последней, а следовательно, длинную сухую зону, что приводит к низкому содержанию влаги в выбрасываемом осадке, и наоборот, малый внутренний paдиус образует более густое кольцо жидкости и снижение твердой фракции в выбрасываемом осадке.
При работе с применением утяжеленных буровых растворов использование установки центрифуги дает возможность вести бурение на одном объеме утяжелителя, выводя из раствора коллоидную фазу и исключая тем самым избыток нарабатываемого утяжеленного бурового раствора. Экономия барита при этом может составлять 40 — 60 % и более; также существенно снижается расход химреагентов.
При использовании центрифуги в несколько раз возрастает межремонтный период насосного оборудования, увеличивается стойкость долот. Кроме того, облегчается управление свойствами буровых растворов.
Установка комплектуется центробежным насосом и мембранным насосом для работы с утяжеленными буровыми растворами. В комплекте с блоком флокуляции центрифуги обезвоживают избыточный буровой раствор, возвращая жидкую фазу в оборотное водоснабжение.

4.5 Дегазатор Каскад-40.02

В процессе бурения скважин возможно насыщение бурового раствора пластовым газом, воздухом, а также его вспенивание. В результате этого ухудшаются технологические свойства раствора: уменьшается плотность, увеличиваются статическое напряжение сдвига и вязкость. По-этому ухудшаются условия работы оборудования циркуляционной системы, буровых насосов, усиливается опасность возникновения различных видов осложнений. Для предупреждения осложнений, связанных с газированием бурового раствора, используют методы механической и вакуумной дегазации.
Вакуумный способ основан на извлечении свободного газа из жидкости путем создания над ее поверхностью с помощью вакуум-насоса разреженной зоны, под действием которого газ отделяется от жидкости.
На этом принципе работает и дегазатор Каскад-40 ( рисунок 7 ), входящий в состав рассматриваемой циркуляционной системы.


1 –камера дегазации ; 2 – вакуум-насосный блок; 3 – гибкие шланги; 4 – рама; 5 – клапан-разрядник.

Рисунок 7 - Схема дегазатора Каскад-40
Дегазатор бурового раствора Каскад-40 состоит из двух блоков: камеры дегазации бурового раствора 1 и блока вакуум-насоса 2, соединенных между собой гибкими шлангами 3.
Камера дегазации бурового раствора 1 установлена на раме 4 и состоит из вакуумной камеры, клапана-разрядника 5, регулятора поплавкового, соединенных между собой трубопроводами.
Вакуумная камера цилиндрической формы состоит из дегазационной камеры, отделенной поддоном от разгрузочной камеры. Внутри дегазационной камеры расположен приемный трубопровод с наклонно срезанным верхом, к которому приварены пластины для пленочного стекания бурового раствора. К трубопроводу присоединен приемный трубопровод бурового раствора с шибером.
Разгрузочная камера соединена с дегазационной камерой сливным клапаном, такой же кла-пан имеется в ней для слива бурового раствора.
Дегазатор подсоединен к вакуум-насосу через ресивер, в котором постоянно поддер-живается вакуум. В ресивере имеется поплавок отсечного клапана, предназначенный для перекрывания отверстия всасывающего патрубка, соединяющего вакуум-насос с ресивером, при случайном попадании бубурового раствора в ресивер. Вакуум-насос работает непрерывно и через ресивер поддерживает разряжение в клапане-разряднике, дегазационной и разгрузочной камерах. Поплавковый регулятор имеет рычаг и золотник. Клапан-разрядник включает в себя мембрану и шток с пружиной. На штоке установлены клапаны. Когда золотник находится в крайнем левом положении, рабочая полость мембраны сообщена с атмосферой, и клапан прижат пружиной к седлу. В этом случае между клапаном и седлом имеется зазор, и разгрузочная камера соединена с вакуумом ресивера. Когда золотник находится в крайнем правом положении, рабочая полость мембраны сообщена с вакуумом ресивера, клапан выведен из контакта с седлом и прижат к седлу. В этом случае разгрузочная камера соединена с атмосферой.
Буровой раствор должен представлять суспензию с нейтральной, кислой ( рН до 5,5 ) или щелочной ( рН до 12 ) средой, содержащей свободные и растворенные пластовые нетоксичные газы и выбуренную породу. Температура бурового раствора от +4° до +80° С, плотность от 0,8 до 2,2 г/см3, пластическая вязкость до 0,04 Па* с, динамическое напряжение сдвига до 35 Па, статическое напряжение сдвига до 10 Па, размеры частиц твердой фазы не более 150 мкм.
Газированный буровой раствор сливается из устья скважины в приемный резервуар циркуляционной системы, и оттуда за счет вакуума в дегазационной камере всасывается в нем по приемному трубопроводу, опущенному под уровень раствора в приемном резервуаре. Объемная подача раствора в дегазатор регулируется шибером таким образом, чтобы в резервуаре поддер-живался, по возможности, постоянный уровень.
В дегазационной камере, стекая пленочным потоком по пластинам, буровой раствор дегазируется и собирается над поддоном. Разгрузочная камера через клапан-разрядник попеременно соединяется с вакуумом (ресивером) или атмосферой. Когда разгрузочная камера пуста, поплавок регулятора находится в нижнем положении, а золотник — в крайнем левом положении. При этом разгрузочная камера соединена с вакуумом, и в дегазационной и разгрузоч-ной камерах устанавливается одинаковый вакуум. За счет разницы высот буровой раствор, скопившийся над поддоном, открывает сливной клапан и заполняет разгрузочную камеру, при этом за счет вакуума в ней нижний сливной клапан закрыт. При заполнении раствором разгрузочной камеры поплавок регулятора движется вверх. В верхнем его положении он передвигает рычагом золотник в крайнее правое положение. При этом рабочая полость мембраны клапана-разрядника соединяется с вакуумом, и шток под действием разрежения в полости мембраны перемещается, прижимая клапан к седлу и соединяя разгрузочную камеру с атмосферой. Сливной клапан зак-рывается под действием вакуума в дегазационной камере, а нижний сливной клапан под действием гидростатического столба накопленного бурового раствора открывается, и последний сливается в циркуляционную систему. При ходе вниз (за уровнем сливающегося раствора) поплавковый регулятор своим рычагом переключает золотник в обратную сторону, соединяя рабочую полость мембраны клапана-разрядника с атмосферой. При этом клапан-разрядник соединяет разгрузочную камеру с вакуумом. После выравнивания вакуума в камерах цикл повторяется.
Остаточное содержание газа в очищенном дегазатором Каскад-40 буровом растворе составляет не более 2 %. [5]

6 Техническое предложение

Техническое предложение заключается в модернизации системы очистки. Целью модернизации является создание двухмодульной блочной конструкции системы очистки. В отличие от базовой конструкции предлагается разместить все оборудование системы очистки на специально сконструированной раме.
Оборудование блока очистки системы циркуляционной СЦ-31 полностью монтируется-демонтируется и обвязывается каждый раз при переезде на новое место бурения. На монтаж бригаде из двух монтажников требуется 10 рабочих дней, на демонтаж – 6 дней.
Эффект модернизации заключается в сокращении сроков монтажа-демонтажа оборудования. Разработка рамы позволит монтировать оборудование блока очистки менее чем за один день посредством использования двух автокранов.
Рамная конструкция блока очистки должна отвечать следующим требованиям:
- отвечать заданным нагрузкам от установленного оборудования;
- габариты основного несущего каркаса рамы должны быть выполнены в соответствии с габаритыми емкости блока очистки;
- рама должна отвечать габаритам ширины, которые не должны превышать габариты зимника ( 3,5 м );
- должны быть предусмотрены строповочные элементы для монтажа рамы вместе с установленным оборудованием;
Сконструированная рама представлена на рисунке 11. Она состоит из: двух основных продольных балок 1 длиной 12000 мм,; двух продольных балок 2 для выступающих габаритов вибросита ЛВС-1М и ситогидроциклонного сепаратора СГС-1М, изготовленных из трубы профильной 220х100; четырех поперечных балок 3 для вибросита и ситогидроциклонного сепаратора длиной 3010 мм; четырех поперечных малых балок 4 для установки дегазатора и центрифуги длиной 2370 мм; концевых поперечных балок 5.
Основные продольные балкик и концевые поперечные балки изготовлены из трубы профильной 300х200 ГОСТ 8639-82, все прочие – из трубы профильной 20х100 ГОСТ 8639-82.
К раме посредством сварки прикреплен каркас крыши. Схема совместно выполненной конструкции рамы с крышей представлена на рисунке 12.
Крыша отвечает габаритам по высоте устанавливаемого оборудования – максимальный габарит по высоте у дегазатора Каскад-40 составляет 1900 мм. Предусмотрен способ захвата за специальные монтажные проушины конструкции для перемещения. Проушины располагаются на каркасе крыши 2. Каркас крыши 2 выполнен из трубы стальной 114х8 прикрепленной к раме 1 посредством сварки с применением «косынок».
Общее количество монтажных проушин равно восьми – для проведения монтажа-демонтажа посредством использования двух автокранов с применением стропочных элементов «паук».
Исходя из требований по габаритам, проходы для обслуживания выполнены съемными. Они изготавливаются из уголка 63х63 ГОСТ 8509-93, имеют проушины для крепления к раме посредством пальцев. С противоположной от рамы стороны площадки крепятся к емкости блока очистки с помощью специальных упоров. Упоры в свою очередь вставляются в фиксаторы, приваренные к емкости блока очистки. Подобное исполнение позволит без труда убирать проходы для обслуживания при подготовке к транспортировке.
Элементы укрытия, расположенные непосредственно над проходами для обслуживания, также сконструированы съемными. Съемный навес изготовлен из трубы 60х4 ГОСТ 8732-78, которая крепится на съемной площадки путем установки в трубу 73х5 длиной 135 мм. Отрезок трубы 73х5 в свою очередь приварен к съемной площадке. К каркасу крыши съемный навес крепится посредством специальных проушин и пальцев с применением стопорных элементов.
Настил каркаса рамы и съемных площадок выполнен из листа рифленого толщиной 5 мм ГОСТ 8568-77.
Для центрирования во время проведения монтажа рамы предусмотрены центрирующие элементы, выполненные на диаметрально противоположных сторонах рамы. Внутреннее отверстие этих элементов выполнено на конус, предполагается что центровка рамы во время монтажа будет производится посредством натяжения цепей.
Чертежи деталей, которые требуется изготовить для проведения данной модернизации, представлены на листе 9 графического материала дипломного проекта.
В результате рассмотренной в данном дипломном проекте модернизации системы циркуляционной СЦ-31 можно сделать следующие выводы:
- в сравнении с базовой конструкцией происходит сокращение времени монтажа и демонтажа оборудования;
- это в свою очередь ведет к сокращению затрат за счет снижения размеров выплат подрядной организации;
- имеет место облегчение облегчение работ трудящихся, занятых в монтаже блока очистки.
Из чего следует, что разработка рамы является целесообразной и экономически выгодной.
Также были получены навыки по разработке проектной документации, которые, несомненно, пригодятся в дальнейшей инженерной деятельности.