Очистка бурового раствора от шлама с помощью вибрационных сит является механическим процессом, в котором происходит отделение частиц определенного размера с помощью просеивающего устройства.

Главными факторами, определяющими глубину очистки и пропускную способность вибросита, являются размер ячеек сетки и просеивающая по­верхность. Основные элементы вибросита следующие (рис. 7.9): основание 1, поддон для сбора очищенного раствора 7, приемник с распределителем потока 2, вибрирующая рама 5 с сеткой 4, вибратор 3, амортизаторы 6. Вибрирующие рамы располагают как в горизонтальной, так и в наклонной плоскости, а их движение может быть возвратно-поступательным по пря­мой, эллипсообразным, круговым и комбинированным.

Оптимальное соотношение между длиной и шириной просеивающих устройств составляет 2:1, а размеры сетки не должны превышать следую­щих: длина 2,6 м, ширина 1,3 м. Наибольшую производительность виброси­то имеет в том случае, когда шлам состоит из песка, наименьшую — когда шлам представлен вязкими глинами. В зависимости от типа и дисперсного состава шлама производительность вибросита может существенно изме­няться. Эффективность очистки возрастает по мере увеличения времени нахождения частиц на сетке. Этого можно достичь увеличением длины сетки, снижением скорости потока, уменьшением утла наклона сетки, из­менением направления перемещения частиц, уменьшением амплитуды ко-

Сброс шлама

Рис. 7.9. Схема вибросита

лебаний сетки, одновременным использованием двух последовательных или параллельных сеток.

Эффективность работы вибросита (пропускная способность, глубина и степень очистки) зависит прежде всего от типа и рабочего состояния виб­рирующей сетки. В отечественном бурении для очистки бурового раствора используют нержавеющую сетку с размером ячейки 0,7×2,3; 1×2,3; 1×5; 0,16×0,16; 0,2×0,2; 0,25×0,25; 0,4×0,4; 0,9×0,9; 1,6×1,6; 2×2 è 4×4 ìì.

Все сетки для очистки бурового раствора в настоящее время изготов­ляют, как правило, в виде кассет с боковым обрамлением.

На средства грубой очистки, т.е. вибросита, приходится большая часть очистки бурового раствора от шлама, поэтому именно им следует уделять наибольшее внимание. Для утяжеленных буровых растворов это, в сущно­сти, единственный высокоэффективный аппарат. В практике отечественно­го бурения широко используются одноярусные сдвоенные вибросита СВ-2 и СВ-2Б, а также одноярусные двухсеточные вибросита ВС-1.

Вибрационное сдвоенное вибросито СВ-2 состоит (рис. 7.10) из рамы 1, распределительного желоба 2, двух электродвигателей 3, ограждения 4, вибрирующей рамы 5, амортизаторов 6 и барабанов для натяжения сетки 7. Боковые стенки, приваренные к полозьям опорной рамы, образуют ван­ну, в которую поступает очищенный буровой раствор. На опорной раме установлены распределительный желоб и две вибрирующие рамы. Распре­делительный желоб устроен таким образом, что обеспечивает прием буро­вого раствора с трех сторон и подачу его на сетку вибрирующей рамы че­рез два сливных лотка. Выравниватели сливных лотков обеспечивают рав­номерное распределение раствора по ширине сетки.

В центре распределительного желоба выполнено окно, с помощью ко-

Рис. 7.10. Вибрационное сито СВ-2

торого желоб соединяется с ванной вибросита. Поэтому при закрытых вы­равнивателями лотках и поднятом вверх угловом шибере раствор будет по­ступать непосредственно в ванну, минуя сетку.

Колебательные движения сеткам сообщают вибраторы, приводимые в движение двумя электродвигателями. Каждая вибрирующая рама опирает­ся на четыре резиновых амортизатора и имеет вибратор с эксцентриковым валом. На концах вибрирующей рамы установлены два барабана с храпо­выми механизмами. Между барабанами натягивается рабочая часть сетки, и ее запасная часть, которая в 2 раза больше рабочей, наматывается на верхний барабан вибрирующей рамы. По мере износа сетки перематывают на нижний барабан до полного износа по всей длине.

Вибросито СВ-2 в состоянии пропустить до 60 л/с бурового раствора при сетке с размером ячейки 1×5 мм. Длина рабочей части сетки 1,2 м, ши­рина 0,9 м. Общая длина устанавливаемой на вибросито сетки 4,5 м. Сетка колеблется с частотой 1600 или 2000 колебаний в 1 мин. Наклон сетки к горизонту 12—18°. Масса вибросита 1380 кг.

Вибрационное сито СВ-2Б представляет собой модернизированный ва­риант сита СВ-2. Оно рассчитано для установки непосредственно над ем­костью ЦС и поэтому не имеет ванны для приема очищенного раствора. Кроме того, к корпусной стенке распределительной коробки приварены патрубки диаметрами 325 и 60 мм. К 325-мм патрубку присоединяют рас-творопровод, идущий от устья скважины; 60-мм патрубок с фланцем через задвижку соединяется с вспомогательным нагнетательным трубопроводом блока очистки.

Технологические характеристики этих вибросит одинаковые.

Вибрационное сито ВС-1 значительно сложнее описанных выше, но более эффективно, особенно при очистке утяжеленных буровых растворов. Оно состоит (рис. 7.11) из станины 1 для крепления вибросита на блоке очистки ЦС (станина является также сборником и распределителем очи­щенного раствора) и вибрирующей рамы 2, предназначенной для непо­средственной очистки бурового раствора путем процеживания его через сменные вибрирующие сетки и сброса шлама в отвал.

Станина представляет собой пространственную конструкцию, выпол­ненную из профильного проката. Полозья-сани соединены между собой двумя трубами 3 и листом-поддоном. На полозьях устанавливается прием­ная емкость 4 для поступающего из скважины бурового раствора. В верх­ней части приемной емкости смонтированы поворотные распределители потока 5, с помощью которых обеспечивается равномерная подача раство­ра на сетку. Распределители могут фиксироваться под любым углом к по­току. Для подачи раствора, при необходимости минуя сетку, приемная ем­кость имеет клиновой шибер 6, степень открытия которого регулируется вручную и фиксируется цепью. По бокам полозьев-саней имеются отвер­стия, позволяющие выпускать очищенный раствор. Отверстия закрываются плоскими шиберами 7.

На полозьях установлены четыре тумбы 8 для монтажа вибрирующей рамы. Связь между станиной и вибрирующей рамой осуществляется при помощи четырех витых цилиндрических пружин 9.

Под козырьком приемной емкости расположена ручная станция для периодической смазки подшипников вибратора.

Вибрирующая рама по конструкции представляют собой закрепленное между боковинами основание для крепления сетки. Кроме основания сетки

Рис. 7.11. Вибрационное сито СВ-1

боковины скрепляются стяжной трубой, корпусом вибратора и рамой при­вода. В корпусе вибратора 10 размещен вал, на обоих концах которого ус­тановлены дисбалансы, создающие необходимую амплитуду колебаний. На раме привода установлен электродвигатель 11, обеспечивающий нужную частоту колебаний, а на противоположном конце расположены грузы, уравновешивающие привод. Движение от двигателя к вибратору передает­ся двумя клиновыми ремнями.

Вибросито ВС-1 оснащается двумя заделанными в кассеты сетками. Используются сетки с размером ячейки 0,16×0,16; 0,2×0,25; 0,4×0,4 и 0,9х хО,9 мм. Первая сетка устанавливается горизонтально, а вторая — с накло­ном около 5° к горизонту. Поперечное натяжение каждой сетки осуществ­ляется подпружиненными болтами с усилием до 50 кН. Траектория колеба­ний сеток эллиптическая. Наибольшая двойная амплитуда 8 мм, частота колебаний ИЗО и 1040 в 1 мин. Рабочая поверхность сетки 2,7 м2.

Вибросито ВС-1 способно пропустить через сетку с ячейкой 0,16х хО,16 мм 40 л/с воды и не менее 10 л/с бурового раствора. При использо­вании сетки 0,9×0,9 мм пропускная способность вибросита превышает 100 л/с. Масса вибросита 1800 кг, длина 3 м, ширина 1,85 м, высота 1,64 м.