Установка для приготовления и нагнетания газожидкостной смеси

(56) Авторское свидВ 848746, кл. Р 04Авторское свидетВ 714044, кл. Р 04 У 40еление Всесою вательского и техники ра 088,8) етельство ССС В 23/10, 1978 ельство СССР В 23/10, 1976 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ(54)(57) 1. УСТАНОВКА ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ И НАГНЕТАНИЯ ГАЗОЖИДКОСТНОЙСМЕСИ, содержащая источник газа,нагнетательный насос, генератор газожидкостной смеси, выполненный издвух камер, разделенных перегородкой с обратным клапаном, нижняя изкоторых сообщена с надпоршневойполостью цилиндра насоса и источником газа через впускной клапан,а верхняя - с манифольдной линией,емкость для жидкости, подпорныйнасос, связанный с одной стороныс емкостью для жидкости, а с другой - с подпоршневой полостьюцилиндра насоса, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что, с целью повышенияравномерности перемешивания приприготовлении тампонажной. газожидкостной смеси, она снабжена дозировочным насосом для отвердителя,перегородкой с дроссельными отверстиями для сообщения полости нижней камеры с полостью верхней камеры, установленной в нижней частиверхней камеры, и размещенным наперегородке цилиндрическим заглушенным патрубком, связанным с дозировочным насосом для отвердителяи выполненным с обратным клапаном ирадиальным отверстием выше последнего,2. Установка по п. 1, о т л и -ч а ю щ а я с я тем что, с цельюобеспечения непрерывности подачигазожидкостной смеси, она снабженадополнительными генераторами длягазожидкостной смеси, а нагнетательный насос выполнен трехтйтунжерным,причем нижние камеры генераторовсвязаны соответственно с надпоршневой полостью каждого цилиндра указанного насоса и источником газа, аверхние камеры - с дозировочным насосом для отвердителя и манифольдной линией.Изобретение относится к горнойпромышленности, а точнее к нефтегазодобывающей, и может быть использовано при нагнетании газожидкостнойсмеси при цементировании скважин. 5Цель изобретения - повышение равномерности перемешивания при приготовлении тампонажной газожидкостнойсмеси.На фиг. 1 изображена установкадля приготовления и нагнетания газожидкостной смеси, общий вид, нафиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1, нафиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1.Предлагаемая. установка состоит из 15нагнетательного трехплунжерного насоса 1, источника газа в виде компрессора 2 низкого давления, дозировочного насоса 3, подающего отвердктель, трех генераторов 4 газожидкостной смеси, подпорного насоса 5вентиля 6 линии подвода воздуха,вентиля 7 линии подвода отвердителя,трехходового крана 8, емкости 9 с жидкостью и соединительных трубопроводов. Генератор 4 газожидкостной смеси состоит из нижней камеры 10,средней камеры 11, верхней камеры12, нижней перегородки 13 с обратнымклапаном 14, впускного клапана 15 3 Овоздуха, перегородки 16 с дроссельными отверстиями, з.1 лу.пенного цилиндрического патрубка 17 и обратногоклапана 18 ввода кислоты.Установка работает следующим образом,При выполнении одним из цилиндровнагнетательного насоса 1 такта всасывания уровень жидкости в нижней камере 10 генератора 4, соединенного с щэтим цилиндром, опускается и черезвпускной клапан 15 в зону, примыкающую к клапану от компрессора 2, вводится воздух с заданным избыточнымдавлением. Одновременно от подпорногож 5насоса 5 через трехходовой кран Я ивпускной клапан насоса 1 в поршневуюполость цилиндра, в котором выполняется такт всасывания, вводят жидкость (раствор пенообразователя исмолы). К концу такта всасывания внижней камере 10 находится объем поступившего воздуха, поджимаемый снизужидкостью. При выполнении такта нагнетания жидкость из этого цилиндра 55вытесняется, уровень жидкости в нижней камере 10 генератора 4 поднимается, воздух в ней сжимается до давления нагнетания, послечего открывается обратный клапан 14, а затем газ и жидкость вытесняются в полость средней камеры 11. В средней камере 11 газ и жидкость по кольцевой полости направляются к дроссельному каналу верхней перегородки 16, а далее через каналы - в кольцевую полость верхней камеры 12, Дроссельные отверстия перегородки 16 обеспечивают вытекание жидкости в кольцевую полость верхней камеры 12 в виде струй, причем оптимальное соотношение длины Я и диаметра О канала равно 8 = (3 - 4)й. Струи жидкости здесь взаимодействуют с окружающйм газом и распадаются на капли, образуя газожидкостную смесь, причем чем больше плотность газа, тем интенсивнее разрушение струи. Это позволяет получить газожидкостную смесь с кратностью, необходимой для получения пенопласта. Перед выходом из генератора 4 перпендикулярно потоку газожидкостной смеси через обратный клапан 18 и радиальные отверстия цилиндра 17 впрыскивается раствор кислоты (отвердктель), что обеспечивает надежное перемеши-вание и получение гомогенной ячеистой структуры пенопласта, причем изменением концентрации кислотного отвердителя в газожидкостной смеси регулируют скорость ее отверждения, Из генератора 4 отверждающая газо-. жидкостная смесь поступает через манифольд в буровую колонну в зону тампонирования, где и превращается в пенопласт. Такой же процесс обра" зования пенопласта. происходит при работе других плунжеров нагнетательного насоса 1, Затем цикл повторяется,После нагнетания необходимого для тампонирования скважины объема пенопласта переключают трехходовои кран 8 отключают компрессор 2, дозировочный насос 3, подпорный насос 5 и закрывают вентили 6 н 7, Насос 1 начинает нагнетать воду из емкости 9 для продавлквания пенопласта.Устройствоможно также использовать для бурения скважин с применением пены, для чего отключают дозировочный насос 3, подающий отвердитель, при этом предлагаемое устрой"/Гюииаэлфф каз 6714/29 Тираж 539 Подписное ИИ ал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,ство обеспечивает получение газожидкостной смеси с любой степенью аэрации (от 0 до 300), необходимойдля бурения скважины в зависимостиот условий бурения (притока жидкости, воды, нефти и газов из пласта, температурного градиента пены, механической скорости бурения, удельного веса шлака и.т,д.), что повыша ет производительность бурения.