Способ разделения материалов

ЙФлкоте (а,ж:-,.:ф Союз Советски яСощиелистическикРеспублик ИСАНИЕ(61) Дополнительное к авт. синд-в О/22-03 Зая о 17,03,72 (еннем заявки М Б 21 В 21/О В 07 В 7/00 присоеди 23) Приор Гесударстеаяный квинтет СССР в делам забрвеннй я открытейетовано 05.11.7 УДК 622.243 144 2(088 8) ллетень М 41иЯ 08,11.79 публ Дата опубликованн пса 72) Авторы изобретенияи союзный научно-исследовательский институкреплению скважин и буровым растворам 71) Заявитель РАЗДЕЛЕНИЯ МАТЕРИАЛО 5 териалов а являетудаляетсяихся с ним щности и.тся спотем дроссе заключается в нееления материалов. Изобретение относится к способам разделения регенерации буровых растворов, применяемых в нефтедобывающей и газовой промышленности.Известно разделение материалов механическим способом, например с применением трубоциклона, основанное нв разделении взвешенных в растворе твердых частиц по удельному весу. Частички шлама или утяжелителя отбрасываются центро-, бежной силой к стенкам корпуса, оседают и удаляются через нижнюю часть аппаратаЯНедостатком данного способ ся то; что вместе со шламомзначительное количество слипш глинистых частиц и утяжелителя.Наиболее близким к описываемому изобретению по технической су достигаемому результату являе соб разделения материалов пу лировавия 21Недостаток способавысоком качестве раэд Цель изобретения - повышение качества разделения материалов и снижениепотерь утяжелителя раствора.Цель достигается тем, что поток раствора перед дросселированием нагревают до температуры выше точки его кипения при атмосферном давлении.Нв чертеже изображена схема технологического процесса разделения маСпособ осуществляется следующим образом.Разделяемый раствор нагнетательным устройством 1 закачивают под давлением в теплообменник 2, где нагревают до температуры, выше точки его кипения при наружном давлении, но ниже температуры кипения при давлении в теплообменнике. На выходе из теплообменника установлен дросселирующий механизм 3, За дросселированным механизмом наружное давление раствора резко снижается, и под действием избыточного внутреннего давления насыщенного пара струя раствора распыляется,69614 20 3За дросселируюшнм механизмом подвыходящей из него горизонтальной струейраствора установлена емкость, разделенная нв ряд последовательно расположенных отсеков 4-6. Количество отсеков при нимается в зависимости от состава раствора, например, для утяжеленного глинистого раствора, предварительно прошедшего грубую очистку, принимается три отсека. 1 ОСкоростьвыходящих из,дросселируюШего механизма частиц примерно одинакова, но кинематическая энергия их зависитот удельного весе, а встречное лобовое сопротивление воздуха - от размера частиц, Поэтому траектория движения каждойчастицы летящей в распыленной струе раствора, различна, В отсеке 4 оседаютчастицы, обладвюшие меньшим удельным весом и размером, например частицыглиноматериала.В отсеке 5 оседают частицы шлама, имеющие большой удельный вес и большой размер, И в отсеке 6 оседают наи 25более тяжелые частицы утяжелителя. Оседающие в отсеке 5 частицы шлама сбрасываются в отвал, а глиноматериал и утяжелитель из отсеков 4 и 6 удаляют "ся в запасные емкости или смешиваются в нужной пропорции, разбавляются водой и закачиваются в скважину, где для регулировки выгрузки компонентов раствора из отсеков установлены запорные устройства 7. Энергетические затраты на распьление струи раствора относительноневелики.Общие затраты тепла на нагревание единицы объема регенерйруемого раствора определяются по формуле;40 9 =(с в +С в +".С п 1 31 1 2 2 П П(С н 1.фС ю С45 где С С С - соответственно сред 1 2" Иняя теплоемкость воды, глины и твердыхкомпонентов раствора;И 1 И 1и - соответственно мас 11 2 г" Иса воды, глины итвердых компонентовраствора;д Ь 1 - разность Ф 1 - Ф между температурой кипения воды при наружном давлении 1 к иначальной температурой раствора 4Лт, - разность т, - с л 1 ежду конечной тел 1 иервтурой нагрева раствора в теплообменникеи температурой кипения воды при наружном давлении. Так как выходящий иэ скважины раствор имеет высокую температуру, особенно при глубоком бурении, затраты энергии на нагрев его до температуры в теплообменнике снижаются.Количество тепла, расходуемого нв пврообразоввние и распыление раствора, определяется по формуле:й = " игде- теплота парообразования жидкостиь - масса жидкости, преобразуемойьв пар.Отсюда можно определить количество жидкости, переходящей в пар при нагреве на температуру Ь Ь(С 1 и 11 С 2 ю +. ф С п щ ида3Х При регенерации выходящего иэ скважины раствора масса преобразуемой в пар жидкости обычно составляет всего лишь несколько процентов от массы раствора.Ввиду того, что сепарация частиц нв фракции производится в распыленном состоянии, на" воздухе, устраняется влияние вязкости раствора, поэтому оседающие в отсеках компоненты раствора более чисты по составу. Это повышает качество регенерированного раствора и уменьшает потерю утяжелителя.Однако регенерируемый в отсеке 6 утяжелитель представляет собой вязкую массу, неудобную для транспортирования, хранения и дозирования.Для устранения этого недостатка регенерируемый раствор нагревают в теплообменнике до температуры, достаточной для превращения в насыщенный пар всей массы входящих в него жидких компонентов после снижения давления раствора до наружного. В этом случае в отсеках компоненты раствора оседают в сухом порошкообразном видеДля снижения энергетических затрат на испарение большой. массы жидкости выгоднее нагревать регенерируемый раст. Молча оставите Гитова Техред М. Петко Корректор ар акто ПодписноСССРнаб., д. 4/5 омитет открытий Раушска илиад ППП "Патент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 5 6961 вор в теплообменнике до температуры, обеспечивавшей эффективное его распылени при испарении небольшого количества жидкости, а затем уже осевший в отсеке 6 увлажненный утяжелитель повторно регенерировать по предложенному способу, но с полным испаренидм жидкости,Температура нагрева предварительно сепарированной массы утяжелителя, необходимая для полного испарения жидкос ти, определяется из соотношения.1 И=(С фи +С2 2 2 где Ви В 2 - соответственно массажидкости и утяжелителя,Водное испарение жидкости позволяетполучить регенерированный утяжелитель Заказ 6728/32Тираж ЦНИИ ПИ Государственного по делам изобретений и 113035, МоскваЖ42 6в сухом порошкообразном виде, удобном для транспортирования, хранения и дозирования. Формула изобрете ния Способ разделения материалов путемдросселирования, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения качества разделения и снижения потерьутяжелителя раствора, поток раствораперед дросселированием нагревают дотемпературы выше точки его кипения приатмосферном давлении,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Ятров С. Н, Промывочные жидкости в бурении скважин М., 1960.с.287,2, Авторское свидетельство СССР