Apparatus and method for separating components in well fluids

E - Fixed Constructions – 21 – B

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E21B 21/06 (2006.01) B01D 17/00 (2006.01) B01D 19/00 (2006.01) B01D 21/00 (2006.01) B01D 21/24 (2006.01) E21B 21/08 (2006.01)

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CA 2184511

A system for separation of fluids and drill cuttings received from a borehole during an under-balanced drilling procedure. The system is designed to cope with significantly varied pressures and flow rates, particularly in relation to gas content of drill fluids returned to the surface during the drilling process in a production zone, and to provide effective separation and to reduce the detrimental effect due to the presence of the drill cuttings in the returned drill fluids. In the present invention there is utilized a first stage, high pressure vessel in which a major portion of the gases ad drill cuttings are separated, and a second stage, horizontal low pressure vessel, preferably of greater volume than the high pressure vessel, in which further separating is achieved, including the separate removal of the drilling liquid to be returned to the drill tube. Because in under-balance drilling, the most serious variation in the pressure of the returning fluid is due to rapid increases in the proportion of gases in the drill fluid, the system of the present invention includes features allowing the control of the operating pressure in the high pressure vessel by way of the flow control of the gases exiting the high pressure vessel while the remaining separating procedure continues to provide effective results.

Système de séparation des fluides et des débris de forage provenant d'un trou de forage pendant les travaux de forage par sous-pression. Ce système est conçu pour s'adapter à des variations importantes de pression et de débit, particulièrement en ce qui concerne le contenu en gaz des fluides de forage retournés à la surface pendant le forage dans une zone productive, pour permettre une séparation efficace et pour diminuer les effets néfastes attribuables à la présence de débris de forage dans les fluides de forage retournés. Dans la présente invention, une première étape consiste à employer un appareil à haute pression dans lequel une grande partie des gaz et des débris de forage sont séparés, et une deuxième étape prévoit l'utilisation d'un appareil horizontal à basse pression, de préférence d'un volume plus grand que l'appareil à haute pression, dans lequel la séparation est poussée plus à fond, ce qui inclut l'enlèvement séparé du liquide de forage devant être retourné dans le tube de forage. Comme en forage par sous-pression, la variation la plus importante de pression du fluide de forage lors de son retour est due à des augmentations rapides de la proportion de gaz dans le fluide de forage, le système proposé a des caractéristiques qui permettent de limiter la pression de fonctionnement de l'appareil à haute pression par le réglage du débit des gaz sortant de l'appareil à haute pression, la suite de l'opération de séparation pouvant ainsi continuer à donner de bons résultats.

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