Способ разрушения пены

(19) % (И) 01 р 19 02 личающийс повыщения эффектив ногаз 1 ения,термиче осуществляют путе го слой пены непр излучением, напра тельной к поверхно ны 2. Способ по и щ и й с я; тем, ч менно с действием ния воздействуют3, Способ по п щийся тем., ч ют. лич,аюну одноврего иэлучето на пелазерно вакуумом .1, о т то пену ичастряхи ГОСУДАРСТВВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОБРЕТЕНИ ЬСТВУ ОПИСАНИЕН ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛ(46) 23.02.84, Бюл,В 7 (72) Г.В.Гришанович, Л.Е.Хмельницкая, В.И.Шастин и И.А.Хромых (71) Иркутское отделение Всесоюзного научно-исследовательского института методики и техники разведки (53) 66,066.8(088.8)(56) 1. Авторское свидетельство СССР В 489527, кл. В 01.) 19/02, 1973.2. Авторское свидетельство СССР 9 152838, кл. В 01 Р 19/04, 1961(54)(,57) 1. СПОСОБ РАЗРУШЕЙИЯ ПЕЙЫ путем термического воздействия,о тя тем,что,с целью ности процесса пеское воздействие м обработки верхне ерывным лазерным вленным по касастн пузырьков пеИзобретение относится к способамразрушения вспененных промывочныхрастворов, применяемых для бурениянефтяных и газовых скважин, а такжепри геологоразведочном бурении,Известен способ гашения лены,включающий попеременное воздействие вакуума и давления 13,Недостатки. этого способа - высокая энергоемкость и громоздкость.Наиболее близким к изобретению потехнической сущности и достигаемомурезультату является способ разрушения иены, включающий термическоевоздействие, в основе которого лежитиспарение:жидкости иэ оболочек пузырьков пены, облегчающее их разрыв2,Недостаток известного способанеобходимость дополнительных приспособлений и оборудования, для создания движения пены, голучения пара игорячего воздуха, отсутствующего вполевых условиях. Кроме этого, длятого, чтобы получить высокую произ, . водительность,. т,е. обрабатыватьбольшие объемы пены (порядка 500 м ) 25за тот промежуток времени, которыйнеобходим для создания замкнутой циркуляции вспенивающегося раствора набуровой, необходимо создавать громоздкое оборудование. 30Целью изобретения является повышение эффективности пеногашения.стойких пен,Указанная цель достигается тем,что согласно способу разрушения пеныпутем термического воздействия, тер-.мическое воздействие осуществляютпутем обработки верхнего слоя пенынепрерывным лазерным излучением, направленным по касательной к поверхности пузырьков пены.Целесообразно одновременно с действием лазерного излучения воздействовать на пену вакуумом.При .этом пену целесообразно встряхивать. 45Способосуществляют следующим образом.Объем пены укладывают на горизонтальную поверхность (вращающийсястол) ровным слоем. Включают лазер и 50вращение стола. Стол вращается соскоростью 10-50 об/мин вокруг оси,перпендикулярной горизонтальной поверхности стола. Возникающие при этомцентробежные силы недостаточны для.расслоения и разрушения пены, однако достаточны для того, чтобы способствовать истечению жидкой фазы иэ пены. Ось потока лазерного излученияпроходит под прямым углом через осьвращения и параллельно горизонтальной поверхности стола, а следовательно, и пены, при этом поток лазерного излучения все время находитсяв соприкосновении с верхним слоемпены, т,е. проходит по касательной 65 к поверхности пены, Для обеспечения условия постоянного контакта потока лазерного излучения с поверхностью пены возможно как перемещение вверх вдоль оси вращения плоскости стола, при этом поток лазерного излучения неподвижен, так и перемещение вниз потока лазерного излучения по мере разрушения пены.Контроль эа соблюдением условия постоянного контакта лазерного излучения с поверхностью пены может быть без особых. затруднений осуществлен с использованием средств автоматики, т,е. механически, что экономически целесообразнее использования для этих целей обслуживающего персонала - оператора, т,е. вручную.При касании лучом пузырьков пеныпроисходит мгновенное их разрушениеи часть жидкости обращается в пар. При этом луч перемещается возвратно- поступательно над поверхностью пены. Пена разрушается последовательно, слой эа слоем до тех пор, пока луч не будет касатьоя поверхности жидкости, Если объем пузырьков пены увеличить, что достигается путем обработки пены вакуумом, то скорость разрушения увеличивается в несколькораз, позволяя обрабатывать значительные объемы пены, получаемой при бурении скважин. Обработка пены лазеромв совокупности с вакуумом позволяет сократить мощность на приводе вакуумаого насоса в несколько раз, так как нет необходимости создавать такое разрежение, при котором происходило бы самопроизвольное разрушение оболочек пузырьков пены.Предложенный способ был опробованча стойких двух- и трехфазных пенах.В качестве ПАВ использовали пенообразователь типа Е-ЗО, Лоток с высотой передней стенки 3-6 мм заполняли пеной, далее верхний слой пены разравнивали для получения ровной поверхности, затем настраивали луч лазера по высоте так, чтобы действие его было направлено по касательной к поверхности объема пены, на глубину диаметра луча. Облучение проводили, перемещая луч по касательной к поверхности пены. Благодаря высокой плотности потока излучения, пузырьки пеныразрушались мгновенно. При проведении опыта использовали лазерный генератортипа ЛГнепрерывного действия с активным веществом СО, длиной волны 10,6 мкм и мощностью излучения 30 Вт. Опыт проводили несколько раз с постепенным увеличением кратности пены от 10 до 100. Так при кратности пены, равной 10, производительность пеногашения данным методом составила 12 см 3/с, при кратности 40-38 см/с., а при кратности 100, - 86 см 3/с, Из полученных результатов следует, чтоЗаказ 423/7 Тираж 682 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-.35, Раушская наб д.4/5Филиал ППП фПатентф, г.ужгород, ул,Проектная,4 чем больше кратность пены, тем эффек тивнее идет ее разрушение. Зто дает в свою очередь основание полагать, что если из скважины выходит мелкодисперсная пена, то ее необходимОРазрушать всовокупности с вакуумом, ко торый обеспечивает .расширение верхнего слоя пены. В опыте так же использовалась пена с реальньвн шламом. При процессе разрушения шлам иэ верхних слоев пены, которые подвергались 1 О действию лазера, постепенно скапли-вался на определенном уровне пены, создавал шламовый покров и препятствовал нормальному течению процесса, . поэтому возникала необходимость периодически либо встряхивать., либо перемешивать объемейенЫ, чтобы Ско- . .пившийся.шлам смог опуститься ниже.Можно значительно сократить время разрушения эа счет увеличения скорости перемещения и уменьшения или увеличения захватываемого слоя пены в- зависимости от размеров и свойств оболочек пузырьков при облучении за один проходИспользование предлагаемого способа разрушения пен по сравнению с известивши даетвоэможность .разрушения стойких двух и-трехфазных пен, при этом оборудование для всего процесса становится более компактным и надежным в раббте, значительно снижаются энергоэатраты (обработка пены . лазером в совокупности с вакурком . позволит значительно сократить габариты и.мощность на приводе вакуумного насоса)Конструктивные особенности лазер-. ного излучения позволяют разрушать пену в замкнутых объемах,т.е. с одновременным воздействием вакуума, для этого стенку емкости со стороны воздействия. излучения делают из прозрачного для.излучения материалаКроме того., сохраняется вспенивающая способность ПАВ нри повторном его :. использовании.