Устройство для приготовления тампонажных растворов

СОЮЗ СОВЕТСкиХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1 с Е 21 Я 21/06 госуддрственный кОмитет ссс 1по делдм изовретений и Отн ытий ОПИСАНИЕ ИЗ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ.243,144,2 (088.8) Мамврийский А.С, Исследова ительных устройств для при ия растворов. Грозный, Чеч ское книжное изд-во, 1979,орское сводкл. Е 21 тельство СССР 21/06,1981 (и ектний иности,Н,Екимов и Е,А.Мамв ЯО,.113739 4)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕТАМПОНАЖНОГО РАСТВОРА, включающее приемную камеру, сбросной ствол, коллектор высокого давления для подачи жидкости затворения с размещенными в нем щелевидными насадками, о т,л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности за счет повышения плотности раствора за один цикл, оси щелевидных насадок расположены в одной горизонтальной плоскости, смещенной вниз относительно центральной оси сбросного ствола на 1/5-1/7 его диаметра.1158739Изобретение относится к горной промышленности, а именно к нефтегазодобывающей, и может быть Использовано при приготовлении и доутяжелении. буровых растворов. .5Известно устройство для приготовления тампонажных растворов, включающее приемную камеру для сухого тампонажного материала, коллектор высокого давления для щелевидных 10 насадок для подачи жидкости эатворения, расположенных на высоте осисбросного ствола, что позволяетнесколько увеличить поверхность обмена количеством движения между 15струей жидкости и сухим тампонажнымматериалом, сбросной ствол для подачи приготовленного раствора в приемную емкость цементировочного агрегата 1.20Недостатком данного устройстваявляется невозможность полученияраствора плотностью 2200 - 2250 кг/ьРэа Один цикл при производительности20 дмс и выше вследствие того, что 15оси щелевидных насадков находятся наодной оси со сбросным стволом, Приэтом при расширении струй снижаетсяпроходное сечение для тампонажногоматериала, затягиваемого счруей жид- ЗОкости эатворения, и, следовательно,невозможно получить раствор нужнойплотности.Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для приготовления тампонажного раствора, включающее приемнуюкамеру, сбросной ствол, коллекторвысокого давлвния для подачи жид-.кости затворения с размещенными внем щелевидными насадками 121.Известное устройство характеризуется невысокой производительностью,невозможностью получения растворане тоько С высоКой Плотностью(2200,-2250 кг/м) при высокой произ. водительности, но и нормальной плотностью - 1850 кг/и",Целью изобретения является повншение производительности эа счет по Овышения плотности раствора за одинцикл,Поставленная цель достигаетсятем, что в устройстве для приготовления тампонажного раствора, включающем приемную камеру, сброснойствол, коллектор высокого давлениядля подачи жидкости затворения с размещенными в нем щелевидными насадками, оси последних расположеныв одной горизонтальной плоскости,.смещенной вниз относительно центральной оси сбросного ствола на 1/5-1/7его диаметра,Такое выполнение устройства сосмещенной плоскостью осей щелевидных насадков увеличивает проходноесечение для тампонажного материала,затягиваемого в смесительную частьсбросного ствола за счет пограничного трения струи жидкости затворенияс тампонажным материалом, вследствиечего увеличивается количество сухого тампонажного материала, затягиваемого струей, Кроме того, эа счетнескольких насадков увеличиваетсяповерхность обмена количеством движения между струей эатворения и тампонажным .материалом, что позволяетполучить тампонажные растворы повышенной плотности 2250 кг/м и вышепри высокой производительности20 дм/с и выше эа один цикл.На фиг,1 схематически изображенопредлагаемое устройство, общий вип,разрез; на фиг.2 - сечение А-А нафиг,1;.на фиг,З - вид Б на фиг.1,на фиг.4 - сечение. В-В на фиг,З.Устройство включает приемную воронку 1 для .подачи сухого тампонажйого материала, которая байонетнымзатвором 2 соединяется с приемнойкамерой 3, коллектор 4 высокого давления, в котором закреплены два патрубка 5 с коническими гнездами 6 дляиодачи жидкости эатворенияВ приемную камеру 3 вворачиваетсясбросной ствол 7 для подачи приготовленного тампонажного раствора в приемнуюемкость цементировочного агрегата. На внутренней поверхностиприемной камеры 3 закреплены щелевидные насадки 8 в количестве 6 штсоединяющиеся с внутренней поверхностью коллектора 4.Оси щелевидных насадков 8 смещены относительно центральной оси1 1сбросного ствола 7 на - - его диа 5 7метра,Устройство работает следующим образом.Через патрубкн 5 от насоса подается жидкость эатворения, которая равномерно распределяется между щелевидными насадками 8, Из щелевидныхз 1158739насадков 8 жидкость истекает в виде15 дм/с. В приемную воронку устструй. При достижении расчетного дав- ройства от цементосмесительной успения жидкости затворения 1,5 ИПа в тановки 2 СИНподавали спеццементприемную воронку 1 подается сухой УЦГс расходом 45 кг/с. Из сбростампонажный материап от цементосме-ного ствола устройства был полученсительной установки типа 2 СМНили тампонажный раствор плотность кот .стационарной пневмонакопительной ем- рого определялась плотномером типакости. дозирование сухого тампонаж- АБР, а производительность замереного материала должно обеспечивать на с помощью станции контроля цепостоянный уровень его в приемной 10 ментирования (СКЦН).воронке Результаты исследований приведеПри этом за счет пограничного ны в таблице.трения струи жидкости затворения сокружающим ее сухим тампонажиым материалом, последний затягивается в З щенки плоскости расположения насадсбросной ствол 7. Так как щелевидные ков относительно оси сбросного ствонасадки 8 смещены относительно цент-. ла на величину более 1/5 диаметраральной оси сбросного ствола 7 на ; резко ухудшается смешение тампонажв ну-его диаметра, то ного матеРала со струей жиДКости1 120 эатворения, нарушается стабильностьв устройстве сечение для прохода за- величины плотности приготавливаемоготягиваемого материала значительно раствора. Из сбросного ствола в приувеличено по сравнению с аналогами. емный бачок цементировочного агрегадалее оухой тампонажный материал та попадают "пачки" плохо перемешанвследствие инверсии струй, истекаю ной цементной смеси с пониженнойщих из целевидных насадков 8, сме- плотностью 2050-2100 кг/м.шивается с жидкостью эатворения в В случае смещения осч насадковтурбулентном потоке до получения го- на величину менее 1/7 диаметра ствотового тампонажного раствора, кото- ла невозможно получить раствор плотрый подается на прием насоса цемен- Зф иостью 2250 кг/м за один цикл дляитировочного агрегата. чего необходимо доутяжелять растворСмещение плоскости оси насадков на на втором цикле.величину 1- - - диаметра сброс- Использование предлагаемого уст 1 1ройства для приготовления таупонажного ствола обусловлено следующим об ного раствора позволяет получить тя 35разом. Проводилось 5 экспериментов, желые растворы плотностью 2200 каждый из которых отличался друг от 2270 кг/мз при производительности.друга установкой иасадков, плоскость по раствору 20 дм/с и выше заосей которых. смещалась соответствен- один цикл.,но на 1/4, 1/5, 1/61/7 и 1/8 от-. 1 О При применении устройства для приносительно диаметра сбросного ствола, готовления тампонажного раствора исравного 138 мм ключаются агрегаты, предназначенныеПри испытании предлагаемого уст- для утяжеления,цементировочный агройства по приготовлению тампонажно- регат для подачи тампонажного растго раствора из спеццемеита типафЪора, который необходимо довести доУЦГв коллектор высокого давления плотности 2200-2250 кг/м во второеподавалась жидкость затворения 1 во- устройство для приготовления тамда/ при давлении 2,0 ИПа, Вода ис-. поназнопо раствора, цементосмесительтекала из шести щелевидных насадков, ную установку для подачи тампонажкоторые смещены. относительно оси о ного материала при доутяжелении растсбросного ствола вниз соответственно вора на втором цикле,.в каждом опыте на 37; 27,6; 19,7 и Таким образом, данное устройство17,2 мм, .позволяет приготавливать тампонажныйРасход жидкостьи затворения че- раствор повышенной плотностирезщелевидные насадки составил у 2250 мгм/ за один цикл,.Роэман Коррек Тираж 540 ПодписноеВНИИЛИ Государственного комитета СССРпо делам иэобретений и открытий13035, Москва, Ж 35, Рауаекая наб