Устройство для приготовления тампонажного раствора

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ТАМПОНАЖНОГО РАСТВОРА, содержащее , штуцер-насадку и I смесительную камеру, отличающееся тем, что, с целью повышения качества смешения за счет повьшения полноты захвата цемента, штуцер-насадка выполнен с рядом сопел разных диаметров с общей площадью поперечных сечений 25-35% плошади поперечного сечения штуцеранасадки , причем отверстия малого диаметра рвспрложены в его верхней , части.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(5П 1 21 В 21/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3323984/22-03 .(22) 14.07. 81

i(46) 07.10 ° 83. Вюл. 9 37 (72) A.М.Фунтов, Е.С.Филимонов, В.Х.Шульгин, Е.В.Шульгин и Ю.Н. Садиков (71) Подмосковная экспедиция глубокОго бурения Производственного объединения "Союзбургаз" (53) 622.243.144.2(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 634769, кл. В 01 F 5/04, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

М 579406, кл. Е 21 В 21/00, 1976 (прототип).

„„SUH„1046470 А (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ TAMIIOHAEHOI O РАСТВОРА, содержащее диФФ зор, штуцер-насадку и, смесительную камеру, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества смешения за счет повышения полноты захвата цемента, штуцер-насадка выполнен с рядом сопел разных диаметров с общей площадью поперечных сечений 25-35% плошади поперечного сечения штуцеранасадки, причем отверстия малого диаметра рвсположены в его аерхней „ части.

1046470

Изобретение относится к горной промышленности, а точнее к, нефтегазодобывающей, и может быть исполь. зовано при проведении гидроизоляционных работ в строительстве скважин и шахт.

Изнестно устройство для приготовления растнора, содержащее корпус, в котором расположены.смесительная камера и насадка с осевым.патрубком, и расположенные по окружности соп- 10 ла, оси которых сходятся под острым углом внутри смесительной камеры (1 J.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является 15 устройство для, приготовления тампонажного раст вора, содержащее диффузор, штуцер-насадку и смесительную камеру Г2 J.

Недостатками известных устройств является то, что они не обеспечивают полного захвата подаваемого шнеком сухого цемента и подъема получаемого раствора в подвесной приемный бачок цементосмесительной машины, что снижает качество приготавливаемого раствора.

Целью изобретения является ïoâûшение качества смешения за счет повышения полноты захвата цемента.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для приготовления тампонажного раствора, содержащем диффузор, штуцер-насадку и смесительную камеру, штуцер-насадка выполнен с рядом сопел разных ди- 35 аметрон с общей площадью поперечных сечений 25-35Ъ от площади поперечного сечения штуцера-насадки, причем отверстия малого диаметра рас-. положены в его верхней части 40

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, разрез; на фиг. 2 штуцер-насадка, продольный разрез; на фиг. 3 — вид А на фиг. 2. . Устройство состоит из диффузора

1, угольника 2 и штуцера-насадки 3 с отверстиями 4 и 5 большого и малого диаметров соответственно.

В устройстве выполнения штуцера насадки с отверстиями большого и малого диаметра повышают его выносную способность.

Струи воды создают сплошное водяное дно.лотка, движущееся с большой скоростью, причем горизонтальные проекции всех струй дает сплошное заполнение дна для сыплющегося цемента на ширине потоков )30 мм.

Наличие нескольких струй, движущихся на небольшом расстоянии друг от друга, способствует образованию большего вакуума,,что также способствует лучшему засасыванию (захвату ) сухого .цемента. Цемент начинает. сыпаться. В устройстве в верхней части штуцеров-насадок 65 предусмотрены отверстия-сопла меньшего диаметра. Струи из этих сопел разбивают нижнюю часть свода, но энергия этих струй мала (из-за малой массы, малого диаметра ), скорость струи гаснет и цемент с водой от свода падает вниз, свод утончается, под тяжестью верхних .слоев цемента обрушивается на струи большего диаметра и уносится ими.

Устройство работает следующим образом.

Сухой цемент поступает в диффуэор 1. Отверстия 4 большого диаметра создают струи жидкости, производящие основную работу по выносу цемента и диффузора 1, смешения и подъема раствора на заданную высоту. Верхние отверстия 5 создают тонкие струи, которые йрепятствуют об,разованию окатышей и свода из сухоro цемента. Получаемая при этом высокая (до 40 м/с ) скорость струи позволяет повысить степень диспергации цементного раствора и увеличить его напор до значений, обеспев чивающих подъем раствора на необходимую высоту для заливки в емкость.

Конструкции штуцерон-насадок, характеристика гидроэленатора и рекомендуемые режимы работ приведены в табл. 1 и 2. Для различных режимов затворения цемента, в результате,экспериментальных работ приняты четыре типа размера многосопловых штуцеров.

Как видно из табл. 2, штуцера 0 и 5 не обеспечивают рабочих режимон.

Если учесть, что основные режимы давлений 8-12 кгс/см (режим центробежного насоса ), то максимальный расход при штуцере 0 4,4 л/с, а минимальный при штуцере 5 7,б л/с.

В обоих случаях эти расходы находятся за пределами работы существующих цементосмесительных машин: при существующих проходных сечениях эжектора и трубопроводов н первом случае слишком малые скорости Потока не обеспечивают выноса цемента, а во втором случае эжектор захлебывается. Поэтому и приняты штуцера

Х

1-4 с.отношением — 25-35%.

Теоретически возможно создание конструкции цементосмесительной машины на меньшую или большую производительность и тогда штуцера

0 или 5 окажутся пригодными. Но тогда в новой машине должны быть уменьшены или увеличены все проходные сечения, в том числе.и диаметр выходного отверстия сопла .(площадь сечения F), которые сегодня равны: 0 = 30 мм, F = 7,2 см

Например, ближайшие размеры

01 = 25ммили 0 = 35мм (F =5см

2 I — 9,8 cM ), тогда отношение

1046470,Х

100В для штуцера 0 составит. не

17В, а 1 25 — - - ° 100В = 25В, для штуцера 5 cocтавит не 44В, а

Ф - --рв- 100В = 32В.

Р у СР

Таким образом, диапазон 25-35В остается и при разных диаметрах сопI ла.

Предлагаемая установка позволит повысить качество смешения раствора, ;в результате чего повысится качество изоляционных работ.

Т а б л и ц а 1

Прив еден ный . диаметр штуцера в мм

Общая площадь отверстий всех сопел Х, см 2

Отношение

Х

В

Штуцера

1,25

12,5

14

1,6

15

1,8

30

2,2

26,5

2,6

36

3,14 20

Т аблица 2

Расход на затворения, л/с

Скорость водяных струй, Штуцера

T 1 1 I 1 м/с

4,4 5 2 6,3

3,2

3,4

2 5

20

3,5 4,0

4,9 5,7 6,9

2,75

22

4,0 4,5

5,5 6,5 7,8

3,1

25

6,2 7,4 8,8

4, 6

4,6

3,5

39

4,0 5,1 5,1

4,4 5,6 5,6

10

60

80

5 0 6,4 - 6,4

40

Давление на режим водопод. насосе, кгс/см

Напор водяных струй, м/с

7,0 8,3 10,0

7,7 9,1 11,0

8г8 10 4 .12 6

10 46 4 70

Рю3

Составитель Е. Молчанова

Редактор Л. Гратилло Техред Т.фанта . Корректор А. IIoax

Заказ 7690/33 Тираж 603 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4