Циркуляционная система выполняет следующие функции:
нагнетание бурового раствора в бурильную колонну для циркуляции в скважине в процессе бурения, промывки и ликвидации аварий в количестве, обеспечивающем эффективную очистку забоя и долота от выбуренной породы, и получение скорости подъема раствора в затрубном пространстве, достаточной для выноса этой породы на поверхность;
подвод к долоту гидравлической мощности, обеспечивающей высокую скорость истечения (до 180 м/с) раствора из его насадок для частичного разрушения породы и очистки забоя от выбуренных ее частиц;
подвод энергии к гидравлическому забойному двигателю; очистка бурового раствора от выбуренной породы и газов, поддержание и регулирование заданных его параметров;
приготовление нового бурового раствора;
хранение запасного бурового раствора в количестве нескольких объемов скважины и поддержание его свойств при остановках циркуляции.
Из резервуаров очищенный и подготовленный раствор поступает в подпорные насосы, которые затем подают его в буровые насосы. Затем буровые насосы подают в раствор под высоким давлением (до 40 МПа) по нагнетательной линии, через стояк, гибкий рукав и вертлюг в бурильную колонну. Часть давления насосов при этом расходуется на преодоление сопротивления в наземной системе. Далее буровой раствор проходит по бурильной колонне (ведущей к бурильным трубам, УБТ и забойному двигателю) к долоту. На этом пути давление раствора снижается вследствие затрат энергии на преодоление гидравлических сопротивлений. Затем буровой раствор вследствие разности давлений внутри бурильных труб и на забое скважины с большой скоростью выходит из насадок долота, очищая забой и долото от выбуренной породы. Оставшаяся часть энергии раствора затрачивается на подъем выбуренной породы и преодоление сопротивлений в затрубном кольцевом пространстве.
Поднятый на поверхность отработанный раствор проходит по растворопроводу в блок очистки, где из него удаляются частицы выбуренной породы, песок, ил, газ и др., поступает в устройства для восстановления его качеств и направляется в подпорные насосы.
Устройства для приготовления и очистки бурового раствора представляют собой отдельные агрегаты, устанавливаемые на циркуляционной линии над приемным резервуаром насосов. В зависимости от глубины и диаметра скважины устройства для очистки раствора рассчитывают на подачу 0,01-0,08 м³/с раствора различной вязкости. Плотность и свойства раствора изменяют в соответствии со свойствами буримых пород. Для изменения свойств растворов в их состав вводят различные химические реагенты.
>