Струйный диспергатор

(53)М. Кл,В О 1 Г 5/04 1 оаудорстввииый комитет СССР во делам изооретеиий и открытий% бъ 2) Автор изобретения А,Н.ФурмановВсесоюзный научно-исследовательский инс ут :,11 Апо креплению скважин и буровым растворамЩцажкс(5 РУЙНЫЙ ДИСПЕРГАТОР и патрубок вывоенный на верхней Изобретение относится к конструкциям струйных диспергаторов и мо. жет быть использовано при обработке и приготовлении буровых и тампонажных растворов,Известно устройство для смешения жидкостей, содержащее вертикальный цилиндрический корпус с коническим днищем, вертикальную переливную трубу, установленную по оси корпуса и проходящую через днище, тангенциально подсоединенный к днищу патрубок ввода первой жидкости и патрубок ввода второй жидкости, закрепленный на патрубке ввода первой жидкости перпендикулярно его оси 13.Известен также струйный диспергатор, содержащий вертикальный цилиндрический корпус с днищем, цилиндрическую обечайку с выполненной в ней камерой, соединенную с нижней частью корпуса над днищем, подпружиненный ступенчатый стержень, подвижно установленный в камере по ее оси, регулировочный механизм, установленныина торце обечайки снаружи стержня,патрубок подвода жидкости, закрепленный на цилиндрической обечайке и соединенный с камерой,53да жидкости, закреплчасти корпуса 2,Недостатком известных устройствявляется низкая эфФективность диспергирования обусловленная тем, что принагнетании жидкости струя, Формируемая таким диспергатором, движет-.ся строго поступательно, в силу чегообразует узкую зону кавитации, а также, низкая эФФективность кавернообразования из-за конструктивной невозможности Физико-химического воздействияна зону образования каверн, Это ведет к увеличению затрат энергии наобработку буровых и тампонажныхрастворов.С целью интенсиФикации процессаза счет расширения зоны кавитации,патрубок подвода жидкости закреплен3927на цилиндрической обечайке тангенциально по отношению к камере, а также с целью Физико-химического воздействия на зону кавитации, в ступенчатом стержне выполнены продольныеканалы, причем диспергатор снабжендроссельными элементами, установленными на продольных каналах ступенчатого стержня,На Фиг. изображен диспергатор,общий вид, продольный разрез, наФиг,2 - сечение А-А на Фиг.1; наФиг 3 - второй вариант исполнениядиспергаторв.,Струйный диспергатор содержитвертикальный цилиндрический корпусс днищем 2, цилиндрическую обечайку 3 с выполненной в ней камеройсоединенную с нижней частью корпуса над днищем 2 подпружиненныйступенчатый стержень 5, подвижно установленный в камере ч по ее оси,регулировочный механизм 6, установленный на торце обечайки 3 снаружистержня 5, патрубок 7 подвода жидкости, закрепленный на цилиндрической обечайке 3 и соединенный с камерой 1, и патрубок 8 вывода жидкости, закрепленный на верхней частикорпуса, Патрубок 7 подвода жидкости закреплен на цилиндрической обечайке 3 тангенциально по отношениюк камере ч. В ступенчатом стержне5 выполнены продольные каналы 9,а диспергатор снабжен дроссельнымиэлементами 10 установленными напродольных каналах 9 ступенчатогостержня 5.Диспергатор работает следующимобразом.При нагнетании жидкости черезтангенциальный патрубок 7 диспергатор Формирует полую вращающуюсяструю, которая за счет центробежныхсил расширяется в корпусе 1, увеличивая размеры и динамику каверны, которая генерирует большее количествоотрывающихся каверн, при схлопываниикоторых происходит более эффетивноедиспергирование бурового или тампонажного раствора. В процессе. диспергирования компонентов бурового илитампонажного раствора через патруб-,ки 11 и каналы 9 при открытых дроссельных элементах 10 в зону образования каверн в жидкости вводят пониэители прочности жидкости на разрыв,например, газы или поверхностноактивные вещества или и то и другое. Причем при открытых дроссельных элементах 10 агенты всасываются в диспергатор силой вакуума. Регулированием дроссельных элементов 10 можно проводить дозированный ввод агентов в зону кавернообразования.При использовании диспергатора вкачестве смесителя для повышения интенсивности смешивания подачу реагентов через каналы 9 подбирают сусловием обеспечения кавитационного режима работы диспергатора, что,повысит эффективность обработки растворов.Ввод газов, легко переходящих поддавлением в жидкое состояние в условиях диспергирования, позволит наряду с уменьшением энергии кавернообразования резко увеличить силусхлопывания каверн, что приведет кповышению эффективности диспергирования.Использование предложенного струйного диспергатора позволит за счет обеспечения возможности повышения эффективности кавернообразования в жидкости и расширения функциональных возможностей повысить эффективность обработки буровых и тампонажных растворов, Это позволит сократить не менее чем на 2(Д время обработки буровых растворовЭкономичный эффект при обработкебурового раствора на одной скважине не менее 100 руб.Учитывая, что в целом по Министерству нефтяной промышленности в год сдается не менее 2000 скважин, годовой экономический эффект от максимального внедрения струйного диспергатора составит не менее 200 тыс.руб.Формула изобретения1. Струйный диспергатор, содержащий вертикальный цилиндрическийкорпус с днищем, цилиндрическую обечайку с выполненной в ней камерой, 50соединенную с нижней частью корпусанад днищем, подпружиненный ступенчатый стержень, подвижно установленныйв камере по ее оси, регулировочныймеханизм, установленный на торцеобечайки снаружи стержня, патрубокподвода жидкости, закрепленный нацилиндрической обечайке и соединенный с камерой, и патрубок вывода927 жидкости, закрепленный на верхнейчасти корпуса, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью интенсификациипроцесса за счет расширения зоныкавитации, патрубок подвода жидкостизакреплен на цилиндрической обечайке тангенциально по отношению к камере. 2. Диспергатор по и.1, о т л и - 1 вч а ю щ и й с я тем, что, в ступен 287 6чатом стержне выполнены продольныеканалы.. 3. Струйный диспергатор по пп.1 и2, о т л и ч а ю щ и й с я тем, чтоон снабжен дроссельными элементами..Источники информации,принятые во внимание при экспертизеПатент ЧССР М 93518, кл. 12 к, 4,1960,2. Авторское свидетельство СССРГ 850187, кл. В 01 Г 5/00, 1980.