Устройство для приготовления и обработки буровых растворов

к ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ПИСАНИЕ ИЗОБР 547380/22-031.01,835.04,84, Бюл. 9 14.А.Денякин, В.т 1.Барков, епенко, 10.П.Иванов, В.А.ДопЕ.П.ТурчеикоВоронежский орденго Знамени ииженй институт22.243.44.2(088.8)Авторское свидетельство СС 88, кл. Е 21 В 21/06, 1971. Резник И.Н. Приготовление,об а и очистка буровых растворо дра", 1982, с. 100-101 (ттро 57) 1.УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИГОТОВИ ОБРАБОТКИ РАСТВОРОВ, включающее циркуляциьнную емкость, разделенную на смесительный и диспергирующий отсеки, и насос, связанный на-порным трубопроводом со смесительным отсеком емкости,о т л и ч а ющ е е с я тем,что, с целью повышения качества раствора, диспергирующий отсек выполнен криволинейным.сотражателем в нижней части, а вверхней части он имеет патрубок,сообщенный с напорным трубопроводом,и нижняя часть патрубка выполненав виде плоского щелевого сопла, расположенного по касательной к днишч диспеогиоуюшего отсекапоичембоковая повеохность последнего в нижней части выполнена в виде решеткидля сообщения со смесительным отсе2. Устройство по и, 1, о т и ич а ю щ е е с я тем,что днище диспергирующего сгтсека футеровано внахлестКУ пластинами, выступы которых направлены в сторону сопла. 1086117З.Устройство по и. 1, о т л и -ч а ю щ е е с я тем,что всасивающий патрубок насоса соединен с нижней и верхней частями циркуляционной емкости, Изобретение относится к горной промыпщенности, а точнее к нефтегазо. добывающей, и может быть использовано дпя приготовления и обработки буровых растворов, в частности применяемых на морских буровых установках при бурении нефтяных н газовых скважин.Известно устройство для приготов 0 ления и обработки буровых раство" ров,содержащее фрезерно-струйную мельницу, циркуляционную емкость и насос, связанный трубопроводами с емкостью н фрезерно-струйной мельницей1 г .5Недостатками эТой установки яв. ляются необходимость сравнительно длительной циркуляции приготавливаемого раствора через насос и фрезерно-струйную мельницу для получения раствора требуемого качества,что значительно снижает производительность установки, образование осадков при приготовлении растворов иэ оком 25кованных материалов на дне циркуляционной емкости, что сникает качество приготовляемого раствора.Наиболее близким к предлагаемому является устройство дпя приготовления и обработки растворов, включаю щее циркуляционную емкость, разделенную на смесительный н днспергируюгюгй отсеки, и насос связанный напорным трубопроводом со смесительным отсеком емкости 2 .35Однако известное устройство ха,рактеризуется недостаточной гомоген ностью и коллоидальностью прнготавливаеьых буровых растворов, образо" 40 ванием осадка в нижней части цирку- ляционной емкости,все зто снижает качество приготовляемого раствора. Цель изобретения- понлпение каче ства раст вора. Поставленная цель достигается,тем,что в устройстве дпя пригртовления и обработки растворов,включающем циркуляционную емкость,разделенную иа смесительный и диспергирующнй отсеки, и насос, связанныйнапорным трубопроводом со смеси, тельным отсеком емкости,днспергирующий отсек выполнен криволинейным сотражателем в нижней части, а вверхней части он имеет патрубок,сообщенный с напорным трубопроводом, и нижняя часть патрубка выпол.нена в виде плоского щелевого.сопла, расположенного по касатель.ной к днищу диспергирующего отсекапричем боковая поверхность последнего в нижней части выполнена ввиде решетки дпя сообщена со смесительнвак отсеком,При этом днище диспергирунщегоотсека футеровано внахлестку пласти -нами, выступы которых направленыв сторону сопла,Кроме того, всасывакицнй патрубокнасоса соединен с нижней и верхней частями циркуляционной емкости.На фиг. показано устройство для.приготовления и обработки буровогораствора, продольный разрез;нафиг,2 - разрез А-А на фнг.1; на4 иг.Э " узел г на фиг.2 (футеровкадиспергирующего отсека), на фиг.4 вид Б на фиг.З.Устройство дпя приготовления иобработки буровых растворов состоитиз приемног 6 бункера 1 для порошкообраэных материалов, фреэерно-струйной мельницы 2, циркуляционнай емкости 3, насоса 4 н опорной рамы 5.Приемный бункер снабжен питателем6 непрерывного действия (шнековымнлн ленточным), Циркуляционная емкость по длине разделена перегород-.кой 7 на два отсека: днспергирующий8 и смесительный 9,Днспергиругощийотсек имеет цилиндрическое днище. Вэтом отсеке от напорного трубопровода 10 отведен патрубок 11,переходящий в плоское щелевое сопло 12,рас,положенное по касательной к цилиндрическому днищу диспергирующего отсека. Для повышения эффективности .диспергирования комочков,образующихся при смачивании порошкообразных материалов, днище емкости футе Оровано внахлестку (выступами в сторону сопла тонкими пластинами 13 изизносоустойчивой стали толщиной 13 мм.В нижней части перегородки расположена перфорированная решетка 4и люк 15 для удаления отходов из дис.пергирующего отсека. В верхней части этого отсека со стороны противоположной соплу находится улиткообразный отражатель 16 дляпредотвращениявыброса раствора иэ емкости.В смесительном отсеке предусмотрено перемешивание раствора гидромонитором 17. Отвод жидкой Фазы из 25емкости предусмотрено осуществлятьпо верхнему 18 и нижнему 19 патрубкам, снабженным задвижками и сое"диненным вертикальным трубопроводом20 с всасывающим патрубком насоса 4, 50Напорный патрубок насоса обвязанс напорным трубопроводом 1 О .дляподачи раствора к соплу и гидромонитору и циркуляционным напорнымтрубопроводом 21 для подачи раствора во фрезерйо-струйную мельницу 2.Устройство работает следующим об-,разом.Из контейнеров в бункер 1 загружается порошкообразный материал,а в циркуляционную,емкость 3 заливается вода. Затем включаются в рабо0ту Фрезерно-струйная мельница, насоси питатель.45Получаемый в мельнице растворпоступает н диспергирующий отсек 8,где он подхватывается мощной струей, выходяцей из сопла,расположенного по касательной к криволинейнойпонерхности диспергируюцего отсека.Улиткообраэный отражатель 16, предотвращая ныброс раствора, обеспечиваетпостоянную циркуляцию раствора вдиспергирующем отсеке,55При перемещении струи, выходящейиз сопла, вдоль криволинейной поверхности отсека грубодисперсные частицы под дейстнием центробежных силприжимаются к внутренней поверхности днища. При этом эффективному измельчению грубодисперсных частицспособствуют выступы пластин.,которыми футеронано днище диспергирующегоотсека, так как эти выступы расположены навстречу циркулирующему в от-.секе потоку..Измельчению комочков и грубоднсперсных частиц, содержащихся н растворе, способствует также их перемецение вместе с потоком вдоль решетки, расположенной н перегородкеу дница диспергируюцего отсека, ипри прохождении раствора через нее исмесительный отсек, Такой переходраствора осуществляется под дейст-.вием как гидростатического по закону сообщакзцихся сосудов) , так игидродинамического напоров,возникающих в диспергирующем отсеке при пчр"куляции в нем жидкостного потока;Не прошедшие через решетку частицы продолжают измельчаться в процессеих последующей циркуляции н диспергирующем отвеке. Циркуляция жидкостного потока предотвращает также образонание осадков н отсеке и способствует непрерывной самоочистке решет.КИ,Таким образом, благодаря наличиюотдельного диспергирующего отсека,футерованного внахлестку пластинами,плоско.го сопла и разделяющейрешетки, значительно ускоряется процесс диспергирования частиц, содержащихся в растворе, что способствуетпоньпдению его коллоидальности,Для перемешинания (гомогениэации)раствора н сиесительном отсеке служат гидромониторы 7.Данным устройством обеспечивается возможность отвода раствора насосом как из нижней части емкости (приоткачке раствора н рабочие емкости), так и из верхней части емкости (но время приготовления раствора),Рациональнее во время циркуляции раствора перекачивать насосом менее концснтриронанные растноры,так как в итоге будет происходить более быстрое их насыщение твердой Фазой и уменьшаться износ насоса, трубопро - нодон, сопла и Фрезерно-струйной мельницы, поскольку абразинность ра.створов возрастает по мере увеличе-ния их концентрации.1086117 2.Я Составитель Е.МолчанТехред С,Легеэа едактор В, Ковтун оррект Синиц 2206/30ВНК 1 ПИ Госудпо делам113035, 1 оск Зака 564омитета СССРоткрытийсная наб д Тир рственного зобретений а, Я, Р сно ал ППП "Пате г. Ужгород, ул. Проек Твердые включения (галька,металлические включения), которые не, могут измельчиться в диспергирующем отсеке, периодически удаляются из него через люк 15. Преимущества предлагаемой установки в том,что повышается качество приготавливаемых буровых растворов; сокращается время циркуляции раствора через мельницу при приготовлении растворов из глинопорошков приих обработке, утяжелении,введениихимреагентов и т.д, Кроме того, 5 повышается производительность какпри приготовлении,так и обработкебуровых растворов, в связи с уменьшением осадков в емкости и трубопроводах снижаются потери материаловс отходами.