Турбулизатор

(51)5 Е ПИСА АВТО ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР НИЕ ИЗОБРЕМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Ухтинский индустриальный институт (72) И.Ю.Быков и В,А,Кузнецов(53) 622.245,42(088,8)(56) Справочник по потреблению нефтяных и газовых скважин. М.: Недра, 1981, с, 121,Авторское свидетельство СССР М 383825, кл. Е 21 В 33/14, 1971. (54) ТУРБУЛИЗАТОР(57) Изобретение относится к турбулизаторам, применяемым при цементировании скважин. Цель - повышение эффективности турбулзиации потока. Турбулизатор, содер/ Изобретение относится к турбулизато. рам, применяеМым при цементировании скважин для повышения эффективности вытеснения промывочной жидкости.Известен турбулизатор, содержащийкорпус и пластины, радиально с наклоноМ укрепленные на кбрпусе.Недостатком известного турбулизатора является низкая эффективность при прквчивании через него тампонвжных,раствО" ров. Такой раствор, проходя чврез известный турбулизатор, получает закрутку, но смежные струи этого потока сохраняют ламинарный характер течения в силу структурированности раствора.Известен турбулиэатор, содержащий. корпус иэ двух обечаек и размещенныв наклонно по наружной поверхности корпуса параллельные пластины. жащий корпус и основные пластины, закрепленные на нем с наклоном к его образующей, снабжен дополнительными эластичными пластинами, которые закреплены по наружному ребру основных пластин и образуют с ними единую лопасть, Основные пластины выполнены с отверсти- . ями и наклонены к образующей корпуса в противоположные стороны. Это способствует формированию потоков, выходящих из смежных каналов между пластинами с различными скоростями, и созданию неодинаковь;х давлений в них. Это приводит кперетокам тампонажного раствора через отверстия в пластинах и дополнительному перемешиванию. 2 ил. Недостатком известного турбулизатора является также его низкая эффективность из-за параллельного положения пластин, в результате чего отклонение струй практически не нарушает ламинарного характера движения структурированного потока.Цель изобретения - повышение эффективности турбулизации структурированного потока тампонажного раствора.Поставленная цель достигается за счет наклона пластин в противоположные стороны, выполнения в них отверстий и размещения на ребрах эластичных пластин,Противоположно наклоненные пластины образуют каналы переменного сечения, Каналы с переменным сечением, деформируют (сминают) лоток, формируют различные скорости потоков, выходящих вз смежных каналов турбулизатора; создают неодинаковые давления в соседних каналах (большее е сужающихся каналах - меньшее в расширяющихся), Последнее обстоятельство вызывает перетоки тампонажного раствора из сужающихся каналов е расширяющиеся. Таким образом, создаются условия для турбулизации потока в двух местах: 1) на выходе из турбулизатора сое. диняются потоки с различными скоростями течения и на поверхности их соприкосновения возникают завихрения; 2) через отверстия е наклонных лопастях происходит переток раствора струями из сужающихся каналов е расширяющиеся; эти струи встречаются с основным потоком под углом в поперечном направлении и вызывают в нем дополнительные завихрения.Таким образом, предлагаемое устройство соответствует критерию изобретения "новизна". Сравнение предлагаемого решения с известными техническими решениями в данной области техники не позволило выявить в них признаки, отличающие предлагаемое решение от известного, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию "существенные отличия".На фиг. 1 представлен турбулизатор, общий вид; на фиг, 2 - то же, в развернутом виде.Устройство состоит из корпуса 1, выполненного в виде полого цилиндра и наклоненных в противоположные стороны пластин 2. Пластины составные: в основании, примыкающем к корпусу, выполнены из металла, периферийной части - из пластичного материала, например из резины, В металлической части пластин выполнены отверстия 3.После спуска обсадной колонны в скважину пластины 2 с эластичными резиновы.- ми пластинами 4 делят кольцевое пространство между стенками скважины и обсадной колонной на ряд клиноеидных каналов. Назначение эластичных пластин 4 - более полно разделить кольцевое пространство между обсадной колонной и стенками скважины на секторы (каналы переменного .сечения) и облегчить при спуске прохождение обсадной колонны через суженные участки ствола скважины.Поток цементного раствора, проходячерез эти каналы, изменяет свою скорость течения; в сужающихся (по направлению потока) каналах скорОсть потока увеличивается, а давление внутри этого канала, вследствие увеличения сопротивления потоку возрастает; е расширяющихся каналах ско шения сопротивления потоку. Таким обра- зом, в результате возникновения перепадов 5 давления в соседних канала через отвер 45 50 55 10 15 20 25 30 35 40 рость потока снижается, также снижается и давление внутри потока, вследствие уменьстия 3 будет происходить переток раствора из сужающегося канала в расширяющийся. При пересечении потоков в расширяющемся канале возникает турбулизация.Условия для интенсификации турбулизации возникают и на выходе потока из клиновидных каналов. Из сужающихся (по направлению движения потока) каналов поток выходит с большей скоростью, чем иэ расширяющихся каналов, При слиянии потоков с различной скоростью возникает турбулиэация.Таким образом, предлагаемое устройство турбулизует поток тампонажного раствора в кольцевом пространстве, что обеспечивает более полное вытеснение из застойных зон (каверн) бурового раствора и более пол.ое смывание глинистой корки со скважины, что способствует образованию сплошного цементного кольца по всему эатрубному пространству цементируемой скважины.Предлагаемый турбулизатор повышает качество цементирования скважин, благодаря более полному вытеснению глинистого раствора тампонажными и более полному смыванию глинистой корки; сокращает продолжительность цементирования за счет сокращения или даже полного исключения расхажиеания обсадной колонны для разрушения структуры цементного раствора во время его продавки; кроме того сокращает количество цементированных агрегатов, так как турбулизация цементного раствора возникает при меньших скоростях и увеличивает межремонтный период работы скважины. Формула изобретения Турбулизатор, включающий корпус и основные пластины, закрепленные на корпусе с наклоном к его образующей, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности турбулизации потока за счет повышения его турбулизирующей способности, он снабжен дополнительными пластинами, закрепленными по наружному ребру основных пластин и образующими с ними единую лопасть, основные пластины выполнены с отверстиями и наклонены к образующей корпуса в противоположные ст.ороны,1712587 1 1фиг. 1 Составитель Е.МолчановаТехред М,Моргентал Корректор Э.Лончакова егля кт Заказ 519 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открыти 113035, МоскваЖ, Раушская наб., 4/5