3.2 Стендовые испытания дросселирующего устройства

Изготовленный опытный образец дросселирующего устройства был подвергнут предварительным стендовым испытаниям. Указанные испытания имели своей целью следующее: -

определение соответствия дросселя требованиям конструкторской документации; -

определение работоспособности дросселя при прокачке через него бурового раствора; -

установление пригодности дросселя к эксплуатации в промышленных условиях.

Для проведения предварительных испытаний был смонтирован специ- альный стенд, схема которого представлена на рисунке 6.

ной линией осуществлялось через клиновую задвижку. Давление нагнетания контролировалось непосредственно на насосе и перед дросселем. В качестве искусственного шлама использовалась мраморная крошка с размером частиц 5-10 мм.

і

Рисунок 6 - Схема установки для стендовых испытаний дросселя

Система управления дросселем включала в себя воздушный баллон 1, редуктор 3, разделительную емкость 2, заполненную маслом. Давление уста- навливалось редуктором и контролировалось манометрами. Для гашения ав- токолебаний в систему управления включался игольчатый клапан.

Давление из разделительной емкости подавалось на поршень гидроци- линдра, величина зазора в дроссельной паре устанавливалась путем выдви- жения штока ручного привода.

Методика проведения стендовых испытаний предусматривала выпол- нение следующих операций:

- опрессовку соединений нагнетательной линии и дросселя в открытом и закрытом состояниях на давление 12 МПа;

- прокачку технической воды с мраморной крошкой через дроссель с производительностью от 5 до 25 дм3/с (ступенями по 5 дм3/с) при давлении до 10 МПа.

В течение прокачки жидкостно-шламовой пульпы через дроссель пла- нировалось контролировать степень износа дроссельной пары (путем инст- рументального контроля извлеченных запорных элементов), объемы прока- чанной жидкости, величины давлений перед дросселем и в системе управле- ния ним.

Проведенные в течение 10 часов испытания показали, что дроссель со- хранил работоспособность при перепаде давления до 7 МПа.

Полученные парные зависимости «перепад давления на дросселе - ве- личина управляющего давления», представлены на рисунке 7.

Регрессионный анализ полученных пар значений, выполненный мето- дом наименьших квадратов позволил получить соотношение управляющего давления к дросселируемому в виде:

АРд= 2,02 0,03, (63)

где АРд - перепад давления на дросселе, МПа;

Рупр " величина управляющего давления, МПа.

В указанной зависимости коэффициент при управляющем давлении имеет физический смысл коэффициента редуцирования, в то время как сво- бодный член характеризует давление, необходимое для начального открытия дросселя. Он обусловлен наличием сил трения в уплотнениях приводящего штока, соединяющего поршень с запорным шаром, и самого поршня, а также точностью изготовления и качеством сборки сопрягаемых деталей.

О 0,2 OA 0,6 0,8 1.0 1,2 1А 16 У продляющее дабление, МПа

Рисунок 7 - Зависимость перепада давления на дросселе от управляющего давления

В целом, проведенные стендовые испытания позволили выявить сле- дующее: -

конструкция дросселя позволяет четко регулировать величину давле- ния на входе дросселя путем изменения величины давления в системе управ- ления, то есть зазора в дроссельной паре; -

отсутствие автоколебаний в системе управления позволяет упростить ее схему за счет исключения разделительной емкости и игольчатого вентиля; -

низкая производительность насоса 9МГР и применение воды в каче- стве циркулирующего агента приводит к оседанию шлама в дросселе при технологически необходимых (в том числе для проведения замеров) останов- ках прокачки. -

С целью ликвидации последнего выявленного негативного фактора стендовые испытания дросселя были продолжены по указанной методике на скважина № 924 и № 948 Северо-Ставропольского ПХГ ООО «Кавказтранс- газ».

Во время проведения испытаний через дроссель прокачивался буровой раствор плотностью 1040-1100 кг/м3 с производительностью 0,012-0,032 м3/с при давлении промывки до 3,5 МПа и давлении воздуха в системе управле- ния 0-1,0 МПа в течение 15 часов.

В процессе проведения испытаний через дроссельную пару прокачи- вался буровой раствор, в который вводился оскольчатый мраморный шлам размером 5-10 мм (содержание шлама в растворе 2-3 %). Контролировалось давление на насосе, перед дросселем, в системе управления.

По результатам дополнительных испытаний было установлено, что конструкция дросселирующей пары обеспечивает работоспособность уст- ройства в течение одного долбления.

Положительные результаты предварительных испытаний позволили перейти к эксплуатационным испытаниям дросселя.