Способ приготовления буровых и тампонажных растворов (его варианты)

(51) Е 21 В 2 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ 00 вВ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(72) М. А, Галимов и В. И. Мищенко (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт по креплению скважин и буровым растворам(54) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ БУРОВЫХ И ТАМПОНАЖНЫХ РАСТВОРОВ (ЕГО ВАРИАНТЫ)(57) 1. Способ приготовления буровых и тампонажных растворов, включающий псевдоожижение порошкового материала в бункере, его пневмотранспорт и смешивание с жидкостью, отличающийся тем, что, с целью повышения качества приготавливаемого раствора за счет предотвращения его аэрации и пенообразования, псевдоожижение и пневмотранспорт производят перегретым паром дисперсионной среды раствора, причем температуру пара поддерживают выше температуры конденсации до момента смешивания с жидкостью.2. Способ приготовления буровых и тампонажных растворов, включающий псевдоожижение порошкообразного ф материала в бункере, его пневмотранспорт и смешивание его с жидкостью, отличающийся тем, что, с целью повышения качества приготавливаемого раствора.за счет предотвращения его аэрации и пенообразования, псевдоожижение производят горячим воздухом, а пневмотранспорт - перегретым паром дисперсионной среды раствора, при этом температуру воздуха поддерживают выше температуры пара, а температуру пара - выше температуры конденсации до момента смешения с жидкостью.1130 бР.ГО 11 ис От(30(.итс 51 к 00.с 1 сги ГОРнои црол 13 Ге 3 цссти, а точнее к нес)тсгдзолобы- Б,к)цеи и Может быть испол ь:3 ОВцо,1 Я при с)тсвлеция легазпрованных буровых и тмИцджцых растворов пз порошкообразых материлов.5Извес гс, с пссоб пригс) Говлеция буровых И тМ К)ЖЫХ РДСтВОРОВ. ЗаКЛЮЧаК)сппйСЯ 13 С М Е 1 С 113 1 1Р О П К О О 0 Р с 3 313 030 Л с ТС Р И а,1 с 1 И Жп,КОСИ С СОЗЛс 1(ИЕМ В 1 СууМс 1 Б буцКЕ;)СПИИ Гс 1 ТСЛС, ПРИ(СЛ 13 КХ Х 11 с 51 СОСТс 1 ВЛЯК)ПаЯ 1 Б Б(.РХЦ(.И 1 СГИ ПИТсТЕ 153 ПО (.ВОЕИ 6 СОЛК)Т(ОИ ИЛИИЕ МЕПЬШЕ ВсКУМЛЦОР СОСтаВЛЯЮ- пгей у Бы(ускцого Отверстия 1.:-)то спосоо исклкчает образование пу- ЗЫРЬКОВ БОЗ,УХД П ГаЗа В РсС(13РЕ И ПЕЦЫ 3 слс Лствис их Откачки Б периол ИОЛГОтов. 15 К ПОРОП(Кс К СМСШЕЦИК) С жИЛКОСтЬЮ. НО и,еле(вис э(си же процесс у хулидтся хрктсристики цневмотрдцсИ)ртд порошка, к(гс)рый сли со цс взрыхлить прелварительцойэрцией в бункере, может запреса 13 ьс 53 и пс трцсОртировдться цо мате 20 рилопроилу в смеситель при лк)бых зца- ЧЕИПЯХ В с ГО Присмиой КаМЕрЕ.1(ибо(сс олизким техническим репе 31(ел 51 БР 51(.Гс 5 сособ при ГОГОВле 3 Я Омровых и тслп 031(ж 1111 х рдс 1 Воров, включаюш:й пеев ;(ООЖ И К( С ЦОРОЦКООбг);3:3 ОГО Мс Г(.Рис)- л Б Охни рс, его ццевмотрдцспорт и смешиБс 3 ц И С Ж ИГ(КОСГЬК)21 .1 1(3(с 1 (1 Г К О л(О О с и О С О б с 1 51 Б. 3 53 (.Т С 53 1 О,ПСЕ 3;(ООЖИ ЖД КП 3 М и ТРсп(. ПОРТ(РК)- (ЦИ М сС ТОЛ 51 В 1 5(С ГСЯ ВОЗЛУ КО ГОРЫ И ЗД. 30ПОП;,1;3( Б РсСТВОР 31 СПОСООС"ГБХСТ ИЗМЕС ЦИ Ю с Г Снойств(1(ижаст и ОтОСть, В 5 З КОС ГЬ ), с Тс 1 КЖС:(Е 006 РДЗОВДЦ И 10. эТО 5 БГ 1(. ц и (. 3 рсб х е 1 лс 13 с 1 и и р а ство р д з Р Гн) СС ГССВСПЦЫЛ ПХ ГС М 01 С с 1 вс 11 ИЯ В СМКОС 1 ЯХ 1 бо ПРОКс 3 Ис 1 ИС 3)1 Рс 1 СТ 13 ОРс 1(Р(.".3 ЛЕ. 35 Г;3 З;3ОР.11(х 1 ь 3 30 0 р стс и и 51 ц О 13 13 пе ц 33 с к с 3сс тв, пригот; ,113 ел 010 рстирд зд счет пре- ЛОТВРс 3 ИС 3151 С 1 О с 1 ЭРс 1 ЦИИ И ПСЦОООРс 130 Б 13 ИЯ.110 стБ.сцц;я це.ь по первому вдридцту .1(сти(;1( гся тс м, (то согл(с(10 способу при 40 1010 Б.1(си я бх )01 ь 1 х импОдж(ь(х рдство.ров, Бкли 1 юц(елу псевлоожижецие порош- КОБО(с) лстср 1 3.1 д в бх нкере, е(О п 1(сБ(с 01 рд нс- ПО)ТГ П СхСП 1 И Вс 1 ЦИЕ С ЖИЛКОСТЬК), Г 1 ССВЛООЖР 1- жс.пи(. и п(3(.ВлОтра испо(зт произБОЛ 51 т и(. 45 РС 1 РСГЫ 1 ЦсРОЛ 1 ЛИСПЕРСИОЦЦОЙ СРЕЛЫ РСТ.ирд, при ц м т( мпердтуру пара поллержи- Бс 1 К)Т 3 ЫП(. ГСЛП 1 СРсТУРЫ КОЦЛС 11 ссЦИИ ЛО МО- л 1(цт;3 смен(.3 пя с жилкостьк).11 ОСГВЛЕся ЦЕЛЬ ПО 3) ОрОМу Вдрпац- (Х,Стп сС 51, ГС )1, 1 ТО СО(Г сСО СПОСООМ 5 приГО.(БГ 1(сци 53 бл рОВых ис 1 лИонак 1 ых расти)ров, Бклкчаю щемх )севлсюжиже не поропКои)го мтсридлд в бункере, его пцевмс;)(1 ПСПОРТ И С)1 ЕПП 113 с 1 И 51 С ЖИЛКСЬК), ПСЕБ- .10жиже 3 с пр 03 зволят Гор 51 ил Возлухол(, д 1(СБ лст:) Р спорт Ререгре 1 ъ паром лисперсиоццой срелы раствора, при этс) м ГСЛП(С;)(31 УРУ 3(КЛУХД П 0,1 ЛЕРЖИВс 1 К)Т БЫ 1 Е С Л(1( Р стг Р 1) 1 с Р с 1, а С Л( 11 Е 1) с 1 ТУ Р Х 1 а Р Д выше телИердтлры конленсации Ло момента СМЕП 1(.ЦИ 51 С КИЛКОСТЬЮ.Г 1 осгеловательность операций способа по первому варианту заключается в псевдоожижении порошкообразного материала в бункере, протекании пара по материало- проводу лля его нагрева, подаче насосом жидкости или раствора по схеме: емкость лля раствора - насос смеситель гидро. эжекторцыйемкость лля раствора. Через 5 -7 мин от начала псевлоожижения открывают залвижку бункера и транспортируют паром осыпакнцийся из бункера порошок в смеситель, гле оц смешивается с жилкостью и пдр конленсируется.5"РсКСРМагЬНая ЛЛИНа МатЕРИаЛОПРОВОЛа (гофрированный резицокорлный шланг лиаметром О, м) на буровы 1015 м 1 авлецие пара перел ссп(лом пол бункером 1,5 2 кг,см; по мере приближения к смесит(льцой камере оцо палает ло значения вакуума 0,2 0,4 кг,см 2. 11 ар полают в ссшло с таксй темпердтхрсй, чтобы после смешения с жилкостыо в смесительной камере он полностьк) колен. сировался, д в мдтериалопроволе исключалдсь даже частичная конленсация. Это позволяет изс)сжать появление пробки из увлажняк)(цегося порошка.Для осушествлеция этого способа используют цар от котлов с паронагревателями (например, типа Е, 5 -14 РЧ).Расчет температуры пара.Исходные показатели: материал материалопровола резинокорл; ллина 15 м; лиамстр внутрецций 0,1 м; наружный Р,4 м; тСМПЕратура ОКружаКПРЕГО ВОЗЛухд 20 С: произволтельость по гару 2,5 т:ч; плот- ость пдрд (при 150"С) 2,547 к(,м; ки 3 етическая вязкость х 1 == 5,47 10 " м",с; обьемная концентрация твердой-фазы в 130- гске 0,2 ммз; размер частиц 0,510м; р(злерь( бункера. лиаметр 3,5 м; длина 5 м; высота порошкообрдзногс) материала в с)ункере 8 м; насыпная плотность 2,0 т,м (принимаем баритовый утяжелитель).Г 1 ля этих условий расчеты показывают, тс снижение температуры в материалопроволе составляет 8 - 20 С, а в бункере 58 77 С. Точные величины получить нельзя иззд отсутствия поправок на коэффициенты, усИтываю(цие формы сосудов. Таким образом, тсмпературд пара на входе в бункер лолжна быть оолее 180 С, а на в.соле в материалопровол более 120 С.Второй вариант способа приготовления раствора заключается в том, что псевдоожи жение порошка производят горячим воздухом в течение 5 - 7 мин и после открывания задвижки бункера подачу воздуха в бункер прекрашают. 11 ослеловательность остальны.с действий такая же, как и в первом варианте. Во втором варианте в б роной раствор попадает часть воздуха, нахоляцсгося между тверлыми частицами псев1008409 10 Составитель Е.МолчановаТехред И. Верес Корректор М. КостаТираж 601 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП Патентз, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Редактор А. Мотыль Заказ 229643 доожиженного слоя, но она меньше того количества, которое попало бы при существующем способе, т. е. аэрации воздухом с температурой окружающей среды (-20 С до + 20 С),Расчет процентного содержания воздуха, попадающего в жидкость,Принимаем порозность псевдоожиженного слоя 0,5; концентрацию твердой фазы в материалопроводе 0,2 мз/мз; температуру горячего воздуха 150 С.Объем горячего воздуха после охлаждения при смешении с жидкостью снижается42 зк . 423 Х, т, е, в 1,4 - 1,65 Ра 29 ък25 зкза и станет равным 6 - 7,1 о/о.После смешения пара, порошка и жидкости температура раствора повышается, что создает благоприятные условия для уда 4ления из раствора незначительной части воздуха, попавшего в него.Наиболее целесообразно применение первого варианта в случае, когда из бункера весь находящийся в нем порошок требуется подать для приготовления или обработки раствора; а второй вариант применяется в случае оставления части порошка в бункере до следующей операции приготовления растворов. Предлагаемый способ приготовления буровых и тампонажных растворов позволяет ускорить растворение и взаимодействие химреагентов, диспергирование глинистых и других частиц в растворе, исключить его дега-, зацию, т. е. способствует положительно решению комплекса задач в технологии приготовления и обработки раствора.