Bài giảng Dung dịch khoan – ximăng: Chương 5 - Đỗ Hữu Minh Triết

Bài giảng Dung dịch khoan – ximăng - Chương 5 "Làm sạch dung dịch". Trong chương này người học sẽ tìm hiểu cách tách mùn khoan ra khỏi dung dịch và tách khí ra khỏi dung dịch. Mời các bạn cùng tham khảo để biết thêm nội dung chi tiết.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Dung dịch khoan – ximăng: Chương 5 - Đỗ Hữu Minh TriếtNỘI DUNGCHƯƠNG 5LÀM SẠCH DUNG DỊCHGEOPETI. TÁCH MÙN KHOAN RA KHỎI DUNG DịCH1.1. Phương pháp thủy lực1.2. Phương pháp cơ học1.3. Phương pháp ly tâmII. TÁCH KHÍ RA KHỎI DUNG DịCH2.1. Phương pháp cơ học2.2. Phương pháp hóa lý5-2I. TÁCH MÙN KHOAN RA KHỎI DUNG DỊCHDung dịch khoan & ximăng – Đỗ Hữu Minh TriếtI. TÁCH MÙN KHOAN RA KHỎI DUNG DỊCHGEOPETTrong quá trình tuần hoàn, dung dịch khoan bị nhiễm các chất như: mảnhcắt, khí, nước,… làm cho chất lượng dung dịch bị thay đổi.GEOPET1.1. Phương pháp thủy lựcDựa trên nguyên tắc trọng lực – vật thể có trọng lượng riêng lớn hơn trọnglượng riêng của dung dịch sẽ bị lắng xuống.Để phục hồi lại tính chất ban đầu của dung dịch khoan, người ta tiến hànhlàm sạch dung dịch khoan.Trong thực tế, tốc độ lắng của mùn khoan phụ thuộc vào nhiều yếu tố như:đường kính hạt mùn, tốc độ dòng chảy, tính chất lưu biến của dung dịch,…Căn cứ vào điều kiện cụ thể và đặc điểm nhiễm bẩn của dung dịch mà ngườita có thể sử dụng những phương pháp và thiết bị khác nhau: thủy lực, cơhọc, hóa lý,…Tốc độ dòng chảy lớn, dung dịch ổn định, cấu trúc tốt → hạt mùn khó lắng.Trong phương pháp thủy lực, người ta dùng máng lắng, giữ tốc độ dòngdung dịch nhỏ và phá vỡ cấu trúc của dung dịch, tăng tốc độ lắng hạt mùn.Máng lắng thường được sử dụng khi khoan trên đất liền.5-3Dung dịch khoan & ximăng – Đỗ Hữu Minh Triết5-4Dung dịch khoan & ximăng – Đỗ Hữu Minh TriếtI. TÁCH MÙN KHOAN RA KHỎI DUNG DỊCHI. TÁCH MÙN KHOAN RA KHỎI DUNG DỊCHGEOPETNguyên tắc làm việcMáng lắng có thể làm bằng kimloại, bêtông, gỗ, hoặc có thểđào ở nền khu vực khoan.HốlắngGEOPETDung dịch từ miệng lỗ khoan sẽ di chuyển dọc theo máng lắng.Tốc độ di chuyển của dung dịch trong máng chậm, các hạt mùn lớn cóthể lắng xuống.Khi tới tấm chắn, do tiết diện bị thu hẹp, tốc độ dòng chảy tăng, dungdịch va đập vào tấm chắn và cấu trúc dung dịch yếu đi.Chiều dài máng lắng phụ thuộclượng dung dịch tuần hoàn.LỗkhoanHạt mùn sẽ lắng xuống đáy máng.MáykhoanHốlắngMáybơmBể chứaHình 5.1. Sơ đồ hệ thống máng lắng5-5Độ dốc của máng khoảng 1,5 –2o. Dọc theo máng và trong hốlắng có đặt các tấm chắn đểphá hủy cấu trúc của dungdịch, tách hạt mùn khoan.Dung dịch khoan & ximăng – Đỗ Hữu Minh TriếtI. TÁCH MÙN KHOAN RA KHỎI DUNG DỊCHVùng phá hủycấu trúc5-6Vùng lắng đọngmùn khoanDung dịch khoan & ximăng – Đỗ Hữu Minh TriếtI. TÁCH MÙN KHOAN RA KHỎI DUNG DỊCHGEOPETGEOPETNói chung, mắt lưới của sàng rung kích thước càng nhỏ càng tốt. Tuy nhiên,nếu mắt lưới quá nhỏ sẽ có hiện tượng bít kín các mắt lưới, làm tổn haodung dịch do không lọc được hoàn toàn.1.2. Phương pháp cơ họcNguyên tắc làm việc: dùng các lưới kim loại có kích thước mắt lưới phù hợpđể lọc dung dịch.Cần phải đảm bảo lưới rung không bị rách, hở. Nếu xảy ra sự cố này thì phảithay ngay lưới rung.Phương pháp này áp dụng để tách mùn của dung dịch nặng vì mùn trongdung dịch nặng khó tách hơn dung dịch thường bằng phương pháp thủy lựcdo lực đẩy Archimedes.Sàng rung (shale shaker): là thiết bị tách hạt mùn được sử dụng rất phổbiến. Chuyển động rung của sàng do động cơ truyền qua hệ thống dây đai.Trên sàng rung có hệ thống lưới lọc. Kích thước mắt lưới tùy thuộc tốc độkhoan, lưu lượng bơm và đặc điểm thành hệ khoan qua.5-7Dung dịch khoan & ximăng – Đỗ Hữu Minh Triết5-8Dung dịch khoan & ximăng – Đỗ Hữu Minh TriếtI. TÁCH MÙN KHOAN RA KHỎI DUNG DỊCHI. TÁCH MÙN KHOAN RA KHỎI DUNG DỊCHGEOPETHình 5.3. Sàng rung 3 tầngHình 5.2. Các loại sàng rung5-9Dung dịch khoan & ximăng – Đỗ Hữu Minh TriếtI. TÁCH MÙN KHOAN RA KHỎI DUNG DỊCHGEOPET5-10Dung dịch khoan & ximăng – Đỗ Hữu Minh TriếtI. TÁCH MÙN KHOAN RA KHỎI DUNG DỊCHGEOPETGEOPETDung dịch ra1.3. Phương pháp ly tâmNguyên tắc làm việc: tạo dòng chảy của dung dịch dạng xoáy, lực li tâm sẽtách hạt mùn ra khỏi dung dịch. Phương pháp này có thể tách các hạt mùnkích thước nhỏ hơn 0,1 mm.DungdịchvàoMáy tách cát – máy tách bùn: hoạt động theo nguyên tắc trên. Dòng dungdịch được bơm vào máy theo ống tiếp tuyến với thân máy và bị thu hẹp tiếtdiện để tăng vận tốc dòng chảy xoáy ốc. Hạt mùn có khối lượng và kíchthước lớn sẽ bị tách khỏi dung dịch.Hạt rắn raMáy tách cát, máy tách bùn thường được dùng cho dung dịch không chứachất làm nặng (barite) do sẽ tách chất làm nặng ra khỏi dung dịch.5-11Dung dịch khoan & ximăng – Đỗ Hữu Minh TriếtHình 5.4. Máy tách cát5-12Dung dịch khoan & ximăng – Đỗ Hữu Minh TriếtI. TÁCH MÙN KHOAN RA KHỎI DUNG DỊCHĐặc tínhI. TÁCH MÙN KHOAN RA KHỎI DUNG DỊCHGEOPETMáy tách cát(desander)Máy tách bùn(desilter)Đường kính miệng, inches10 - 124-6Kích thước hạt rắn tách, µm74 - 25020 - 74Lưu lượng làm việc, gal/min/cone400 - 50040 – 75125GEOPET150Tổng lưu lượng thiết kế hoạt độnghiệu quả, % lưu lượng tuần hoàn (*)Lưu ý: Để hiệu quả tách ...