Промышленность \ Машины и оборудование для бурения нефтяных и газовых скважин на суше

Современные илоотделители - оборудование третьей ступени очистки бурового раствора, страница 5

12,5 см.

2.2 Расчёт конструктивных параметров гидроциклона.

Диаметр питающей насадки:

dп=(0,125÷0,25)Dг

                                                (2.1)

dп=(0,125÷0,25)15=1,88÷3,75 см =0,0188÷0,0378 м

Принимаем dп=3 см =0,03 м

Диаметр сливной насадки:

dс=(0,25÷0,50)Dг

                                                 (2.2)

dс=(0,25÷0,50)15=3,75÷7,5 см =0,0375÷0,075 м

Принимаем dс=4 см =0,04 м

Диаметр шламовой насадки:

dш=(0,15÷0,45)dс

                                                 (2.3)

dш=(0,15÷0,45)4=0,6÷1,8 см =0,006÷0,018 м

Принимаем dc=1,8 см =0,018 м

Высота цилиндрической части гидроциклона:

h1=(1÷1,2)Dг

                                                (2.4)

h1=(1÷1,2)15=15÷18 см =0,015÷0,018 м

Принимаем h1=15 см =0,015м

Высота конической части гидроциклона:

h2=Dг/(2·tg(α/2))

                                                (2.5)

h2=15/(2·tg(20/2))=425 см =0,425 м

2.3 Расчёт основных параметров гидроциклона.

По заданной подаче в илоотделитель определяем подачу в один гидроциклон:

,

                                                (2.6)

где n – кол-во гидроциклонов в илоотделителе.

 м3/ч.

Потребное давление на входе в гидроциклон определяем по эмпирической  формуле:

 м вод. ст.,

                                               (2.7)

где κ – коэффициент производительности.

Исходя из очищаемой среды и угла конуса принимаем κ=0,7 тогда:

 м вод. ст. =0,23 МПа

Диаметр граничного зерна определяем по формуле:

,

                                               (2.8)

где κ2 ~ 0,5 – опытный коэффициент; ТП – содержание песка в исходном буровом растворе, %.

В илоотделитель поступает предварительно очищенный в пескоотделителе буровой раствор с содержанием песка Тп= 5%.

 мкм =48×10-6м

2.4 Проверка турбулентного режима.

Для лучшей степени очистки, а так же предотвращения закупоривания илоотделителя в питающем и сливном трубопроводах должно выполняться условие турбулентного режима течения бурового раствора.

Число Рейнольдса:

,

                                               (2.9)

где ν – кинематическая вязкость очищаемого бурового раствора.

Кинематическая вязкость находится по формуле:

,

                                                 (2.10)

где η – коэф. динамической вязкости бурового раствора.

Принимаем η=0,01 Па·с, находим кинематическую вязкость:

, м2/с

По формуле (2.9) находим число Рейнольдса:

Re>2320 – турбулентный режим течения бурового раствора.

Определяем значение нижнего предельного числа Рейнольдса:

,

                                                 (2.11)

где Δэ - эквивалентная шероховатость внутренней поверхности трубы (для стальных бесшовных труб DЭ=1×10-6¸2×10-6 м)

2320<Re<Reпр.н. – зона гидравлически «гладких» труб.

2.5 Вывод.

При изменении подачи в илоотделитель со 162 м3/ч до 140 м3/ч степень очистки бурового раствора ухудшилась на 20%, но не вышла за границы допускаемых значений (для илоотделителя δmin=74 мкм =74×10-6м). В нагнетательном и выкидном трубопроводах сохранился турбулентный режим течения бурового раствора.

Диаметр шламовой насадки изменился и составляет dш=0.018 м

3 МОНТАЖ, ЭКСПЛУАТАЦИЯ И РЕМОНТ

3.1 Монтаж.

Монтажные работы должны выполняться в соответствии с действующими в нефтегазодобывающей промышленности правилами техники безопасности.

Перед монтажом необходимо снять защитную упаковку с трубного основания и гидроцилиндров. Ветошью, смоченной в керосине, удалить антикоррозийную смазку со всех металлических частей. Осмотреть внутреннюю поверхность гидроциклонов. Покрытие не должно иметь трещин, сколов, вздутий, отслоений гуммированного материала.  Установить 6 гидроциклонов на трубчатое основание согласно сборочному чертежу, используя входящие в комплект поставки хомуты.

Скачать файл