Установка для приготовления и обработки бурового раствора “упор

(и)824965 Союз СоветснихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВМДЕТЕЛЬСТВУ(23) Приоритет -Опубликовано 23.0.81. Бюллетень39 по делам кэворетеллй и отхрмтий(53) УДК 622.243. .144,2(088.8) Дата опубликования описания 28.0.8 Р. М. Беккер, В, С. Кров н М. М. К зьменког(72) Автоы изобретения э Специальное проектно-конструкторское бюро автоматизации глубокого разведочного бурения Министепствагеологии СССР(54) УСТАНОВКА ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ И ОБРАБОТКИ БУРОВОГО РАСТВОРА УПОРИзобретение относится к бурению, в частности к приготовлению и обработке бурового раствора, и может быть использованодля интенсификации ввроцессов массо- итерлообмена в гемогенных и гетерогенныхсредах.Известна установка для. обработки . иприготовления бурового раствора, содержащая емкости для бурового раствора, емкости для сыпучих материалов, связанные независимыми пневмотранспортными .линия.ми с приемным бункером, гндротранспорти гндросмеснтельное устройство, выполненное в внле двух эжекторов, объединенных общим приемным бункером, один эжектор соединен с приемной емкостью, а другой - с емкостью приготовления раствора,связь эжекторов с емкостями осуществля-.ется незавнсимыму гндротранспортнымИлиниями 1,/ Недостатками этой установки являются низкое качество получаемого бурового раствора, которое вызвано неспособностью гидросмесителя обеспечить однородность и высокодисперсность бурового раствора, .сложность гнлротранспортных линий, не 2надежная работа при обработке пенящихся растворов.Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для приготовления и обработки бурового раствора, содержащее емкости для сыпуз чнх материалов, емкости для бурового раствора, диспергаторы и смеситель, причем выходной патрубок смесителя связан с входным патрубком диспергатора 2,Недостатком данной установки является то, что нельзя продиспергировать весь объем раствора, находящегося в осреднительной емкости из-эа застойных эон в этой емкости, в результате чего снижается качество приготовления раствора. 1%, Цель изобретения - повышение качества приготовления раствора за счет исключения образования застойных зон.Поставленная цель достигается тем, чтодиспергатор выполнен .с отводящим узлом со спиральными каналами, а смеситель - хо в виде лопастной мешалки с закрепленными на емкости отражающими перегородками и с перфорированным в нижней части патрубком, установленными концентричноЭдруг другу, причем смеситель и диспергатор установлены в емкости, а лопасти ме.валки расположены ниже перфорированного участка патрубка.На фнг. 1. изображена схема установкидля приготовления и обработки буровогораствора (обвязка емкостей для буровогораствора условно не показана); на фиг. 2 -смеситель.Установка для приготовления и обработки бурового раствора включает емкостндля сыпучих материалов, пневмотранс,портные линии 2, емкость 3 для приготовления бурового раствора, приемную емкость4 для обработки бурового раствора, посту.пающего из скважины, диспергаторы 5, вертикально погруженные в буровой раствори смеситель 6.Смеситель 6 выполнен в виде камеры 7смещения с отражательными перегородками 8 и коаксиально расположенным перфорированным в нижней части патрубком 9,внутри которого установлен перемещающий узел 1 О, снабженный высокоскоростноймешалкой 11 с иаклоииымн лопастями. Ка мера 7 смешения выполнена в виде цилиндрической емкости с патрубком 12 в нижнейчасти. Перфорированныи патрубок 9.в верхней части выполнен с воздухоотводом 13,фильтром 14 и подводящими патрубками 15.Патрубок 9 установлен так, что его нижняя часть с перфорацией погружена в обрабатываемый раствор, находящийся в смесительной камере 7.Диспергатор 5 включает отводящий узел16 с водным патрубком 17, который функционально связан с отводящим патрубком12 камеры 7 смешения и установлен так,что его отводящий узел 16 погружен в обрабатываемый раствор,Установка для приготовления и обработки бурового раствора работает следующим образом,При приготовлении бурового растворакамера 7 смешения установлена так, чтоее верхний обрез находится ниже уровняисходной воды, заполняющей емкость 3.Сыпучие материалы различного составаи в заданных количествах поступают иземкостей 1 по пневмотранспортнцм линиям 2 в смеситель 6, установленный в емкости 3, через подводящие патрубки 15 и.попадают в патрубок 9, а точнее на поверхность воды, ограниченную стенками патрубка 9. Воздух, попавший вместе с сцнучимн материалами в патрубок 9, выходитчерез фильтр 14 и воздуховод 13 в атмосферу, а сыпучие материалы, благодаряразрежению, создаваемому перемешивающим узлом 10, снабженным лопастной мешалкой 11, затягиваются в камеру 7 смешения, где происходит интенсивное их пере.мешивание с водой. Интенсивность перемешивания обеспечивается высокоскоростноймешалкой 11, создающей в камере 7 сме.щения окружной поток с высокой осред 1 4ненной скоростью и отражательными перегородками 8, которые к тому же препятствуют возникновению гидравлическойворонки и, как следствие, оголению мешалки 11 перемешивающего узла 10. Перфорация патрубка 9 позволяет поддерживатьв нем необходимый уровень жидкости. Хорошо перемещенная суспензия, благодарянапору, создаваемому мешалкой 1 перемешивающего узла 10, вытесняется из камеры 7 смешения через патрубок 2, нахо 10 дящийся у ее днища. Вытесненная из камеры 7 смещения суспензия через входнойпатрубок 17 попадает в диспергатор 5, гдеподвергается акустическому воздействиюультразвуковых волн. Продиспергирован 1 Эный раствор выбрасывается в емкость 3через спиральные каналы отводящего узла 6 диспергатора 5, погруженного в раствор, создавая в нем окружной поток, препятствующий возникновению застойныхзон в емкости 3 и осаждению в ней твердо дой фазы.Вода, более легкая, чем продиспергированный раствор, постоянно переливаясьчерез верхний обрез камеры 7 смешения,попадает в нее, где перемешивается с сыпучими материалами, поступающими в этуже камеру, образуя суспензию, которая затем вновь поступает в диспергатор 5.По окончанию ввода сыпучих материалов циркуляция раствора в емкости 3 поддерживается смесителем 6 и диспергато.ром 5 до тех пор, пока не будут получены еустойчивые структурно-механические свойства приготовляемого бурового раствора.Готовый раствор из емкости 3 поступаетпри необходимости либо в запасные емкости (не показанные), либо в приемную ем.и кость 4,При обработке циркулирующего черезскважину бурового раствора сыпучими материаламм и (мел, соль, ба рий и др, ) растворнз блока очистки (не показан) попадаетв камеру 7 смешения, установленную в при-4 в емной емкости 4, так что верхний. обрезкамеры смешения выступает над уровнемраствора, находящегося в емкости 4, Сыпучие материалы из емкостипо пневмотранспортным линиям 2 через подводящиепатрубки 15 смесителя 6 попадают в патру.бок 9 и из него в камеру 7 смешения, в которой происходит интенсивное перемешиванне сыпучих материалов с циркулирующимбуровым раствором. Полученная однородная смесь напором мешалкиперемеши 0 вающего устройства. 10 вытесняется из камеры 7 смешения через отводящий патрубок 12 к входному патрубку 17 диспергатора 5, которые (патрубки) в данном случаене соединены между собой.При утяжеления раствора диспергатор 5не работает и вытесненный из камеры 7смещения в емкость 4 раствор диспергированию не подвергается, а во всех остальных случаях химической обработки бурово874965 10 формула изобретения ЮФ ра из сЙ иг. го раствора диспергатор 5 работает, при этом вытесненный из камеры 7 смешения раствор поступает во входной патрубок 17 диспергатора 5, затем в его рабочую полость, после чего обработанный раствор выбрасывается -через спиральные каналы отводящего устройства 16 наружу, и емкость, создавая окружной поток раствора, который, способствуя лучшему перемешиванию обрабатываемого раствора, препятствует возникновению мертвых зон в емкости 4 и осаждению твердой фазы.По окончании ввода сыпучих материалов смесительное устройство 6 и диспергатор 5 отключают от электросети. Буровой раствор, поступающий в камеру 7 смешения, самотеком вытекает из нее через отводящии патрубок 12 в емкость 4, которая подключена к буровым насосам.Экономичность установки достигается за счет сокращения времени приготовления и обработки бурового раствора, что обуславливается устранением непроизводительных операций, связанных с удалением воздуха из гидротранспортных линий и с очисткой гидросмесителя от сыпучих материалов, забивших его во время паде. ния давления в нагнетающем трубопроводе центробежного насоса.Сокрагцению времени приготовления высокодисперсного бурового раствора с устойчивыми структурно-механическими свойствами способствует и надежная работа диспергатора.Надежность работы диспергатора обеспечивается его конструкцией,- позволяющей использовать его вертикально погруженным в раствор, в результате чего устраняется подсос воздуха в рабочую полость диспергатора, провоцирующий вспенивание раствора,нагрев рабочих органов за счет ик естественного охлаждения обрабатываемым раствором, находящимся в емкости, и, самое главное, обеспечивается поступательное движе. ние содержащегося в растворе воздуха снизу вверх; что устраняет возможность его скапливания у входа в рабочую полость диспергатора и, как следствие, разрыв гидравли. ческой струи. Установка для приготовления и обработки бурового раствора, содержащая емкости для сыпучих материалов, емкости для бу.рового раствора, диспергаторы и смеситель, выходной патрубок которого связан с входным патрубком диспергатора, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества приготовления раствора за счет исключения образования застойных зон, дисперга О тор выполнен с отводящим узлом со спиральными каналами, а смеситель - в виде лопастной. мешалки с закрепленными на емкости отражающими перегородками и с перфорированным в нижней части патрубком, установленными концентрично друг другу, причем смеситель и диспергатор установлены в емкости, а лопасти мешалки расположены ниже перфорированного участка патрубка. ЗО Источники информации,принятые во внимание при экспертизеСоставитель Техред А, Бо Тираж 630И Государственного делам изобретений Москва, Ж - 35, Рау П Пвтентэ, г. Ужго Е,Молчановакас Корректор СПодписноекомитета СССРи открмтийшская на 6., д. 4/5род, ул, Проектная, 4