Устройство для приготовления и обработки буровых растворов

 

1.УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИГОТОВЖНИЯ И ОБРАБОТКИ PACTЮРОВ, включающее цирку ля 1дгонную 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, диспергируюЕций отсек выполнен криволинейным-с отражателем в нижней части, а в верхней части он имеет патрубок,сообщенный с напорным трубопроводом, и нижняя часть патрубка выполнена в виде плоского щелевого сопла, расположенного по касательной к дниmv диспёигиоуюшего отсека поичем боковая поверхность последнего в ниж ней части выполнена в виде решетки (Л для сообщения со смесительным отсеком .

СООЭ СОВЕТСНИХ

СО@ 1АЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (1% (И) 3(д) Е 21 В 21/(16.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2 I ) 3547 380/2 2-03 (22) 21.01.83 (46) 15.04.84, Бюл. 11 14

;72) З.А.Денякин, В.И.1!1арков, В.И.Еэепенко, 10.П.Иванов» В.А.Допкин и Е.П.Турченко (71) Воронежский ордена Трудового

Красного Знамени инженерно-строительятй институт (53) 622.243.!44.2(088.8) (56 ) 1. Автор ское свидетельство СССР

1(» 300588, кл. Е 21 В 21/06, 1971.

2. Резник И.Н. Приготовление,обработка и очистка буровых растворов.

И., "Недра", 1982, с. 100-101 (ттрототип) .

0 (54) (57) 1.УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ И 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, диспергирующнй отсек выполнен криволинейным-с отражателем в нижней части, а в верхней части он имеет патрубок,сообщенный с напорным трубопроводом, и нижняя часть патрубка выполнена в виде плоского щелевого сопла, расположенного по касательной к дниmv диспеогиоуюшего отсека поичем боковая IIoBPDxHocTb o e He o HHx ней части выполнена в виде решетки для сообщения со смесительным отсеком.

2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем,что днище диспергирующего отсека футеровано внахлестКУ пластинами, выступы которых направлены в сторону сопла.

108611 7

З.Устройство по и. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем,что всасиваюший патрубок насоса соединен с нижней и верхней частями циркуляционной емкости.

Изобретение относится к горной промыпшенности, а точнее к нефтегазодобывающей, 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 приготов10 ления и обработки буровых растворов,содержащее фрезерно-струйную мельницу, цнркуляционную емкость н насос, связанный трубопроводами с емкостью н фрезерно-струйной мельницей (1 ) .

E 13

Недостатками 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 оком25 кованных 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) .

Однако известное устройство ха,рактеризуется недостаточной гомоген. ностью и коллоидальностью прнготавливаегых буровых растворов, образо- 40 ванием осадка в нижней части цирку- ляционной емкости,все зто снижает качество приготовляемого раствора.

Цель изобретения- понлпенне каче ства раст вора.

Поставленная цель достигается .тем,что в устройстве дпя приготовления и обработки растворов, вклю-, чающем циркуляционную емкость,разделенную иа cMecHTenbHMA и диспергирующнй отсеки, и насос, связанный напорным трубопроводом со смеси, тельным отсеком емкости,днспергирующий отсек выполнен криволинейным с отражателем в нижней части, а в .верхней 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 отсека причем боковая поверхность последнего в нижней части выполнена s виде решетки дпя сообщена со смесительнык отсеком.

Нри этом днище диспергнрунщего отсека футеровано внахлестку пластинами, выступы которых направлены в сторону сопла.

Кроме того, всасывакидий патрубок насоса соединен с нижней и верхней частями циркуляционной емкости.

На фиг.l показано устройство для .приготовления и обработки бурового раствора, продольный разрез;на фиг,2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.Э - узел г на Фиг.2 (футеровка диспергирующего отсека), на фиг.4вид Б на фиг. 3.

Устройство дпя приготовления и обработки буровых растворов состоит нз приемног6 бункера I для порошкообраэных материалов, фрезерно-струйной мельницы 2, цнркуляционнай емкости 3, насоса 4 н опорной рамы 5.

Приемный бункер снабжен питателем

6 непрерывного действия (шнековым нлн ленточным), Циркуляционная емкость по длине разделена перегород-. кой 7 на два отсека: днспергирующий

8 и смесительньФ 9,Днспергиругощнй

10861 !? отсек имеет цилиндрическое днище. В этом отсеке от напорного труцопровода 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- !0 ровано внахлестку (выступами в сто рону conna) тонкими пластинами 13 из износоустойчивой стали толщиной 13 мм.

В нижней части перегородки распо- 1Б ложена перфорированная решетка !4 и люк 15 для удаления отходов из диспергирующего отсека. В верхней часI ти этого отсека со стороны противоположной соплу находится улиткообраз- 20 ный отражатель. 16 для предотвращения выброса раствора иэ емкости.

В смесительном отсеке предусмотрено перемешивание раствора гидромонитором 17. Отвод жидкой Вазы из 25 емкости предусмотрено осуществлять по верхнему 18 и нижнему 19 патрубкам, снабженным задвижками и сое" диненным вертикальным трубопроводом

20 с всасывающим патрубком насоса 4. ур

Напорный патрубок насоса обвязан с напорным трубопроводом 10 .для подачи раствора к соплу и гидромонитору.и циркуляционным напорным трубопроводом 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 рабо

О ту Фрезерно-струйная мельница, насос и питатель.

Получаемьп в мельнице раствор поступает н диспергирующий отсек 8, где он подхватывается мощной струей, выходяцей из сопла, расположенного по касательной к криволинейной понерхности диспергируюцего отсека.

Улиткообраэный отражатель 16, предот вращая. ныброс раствора, обеспечивает постоянную циркуляцию раствора в диспергирующем отсеке, При перемещении струи, выходящей из сопла, вдоль криволинейной поверх ности отсека грубодисперсные частицы под дейстнием центробежных сил прижимаются к внутренней поверхности днища. При этом эффективному измельчению грубодисперсных частиц способствуют выступы пластин.,которыми футеронано днище диспергирующего отсека, так как эти выступы расположены навстречу циркулирующему в от-секе потоку.

-Измельчению комочков и грубоднс-! персных частиц, содержащихся н растворе, способствует также их перемецение вместе с потоком вдоль решетки, расположенной н перегородке у дница диспергируюцего отсека, и при прохождении раствора через нее и смесительный отсек. Такой перехо.-:; раствора осуществляется под дейст-вием как гидростатического (по закону сообщакицихся сосудов), так и гидродинамического напоров,возникающих в диспергирующем отсеке при пчр" куляции в нем жидкостного потока;

Не прошедшие через решетку частицы продолжают измельчаться в процессе их последующей циркуляции н днспергирующем отвеке. Циркуляция жидкостного потока предотвращает также обра зонание осадков н отсеке и способствует непрерывной самоочистке решетКИ .

Таким образом, благодаря наличию отдельного диспергирующего отсека, футерованного внахлестку пластинами,плоско.го сопла и разделяющей решетки, значительно ускоряется процесс диспергирования частиц, содержащихся в растворе, что способствует поньппению его коллоидальности.

Для перемешинания (гомогениэации) раствора н сиесительном отсеке служат гидромониторы !7.

Данным устройством обеспечивается возможность отвода раствора насосом как из нижней части емкости (при откачке раствора н рабочие емкости), так и из верхней части емкости (но время приготовления раствора), Р ациональнее во время циркуляции раствора перекачивать насосом менее концснтриронанные растноры,так как н итоге будет происходить более быстрое их насыщение твердой фазой и уменьшаться износ насоса, трубопро— нодон, сопла и фрезерно-струйной мельницы, поскольку абразинность растворов возрастает по мере увеличе- ния их концентрации.

10861 1 7

Составитель Е. Молчанова

Техред С.Легеза Корректор В.Синицкая

Редактор В. Ковтун

Заказ 2206/30 Тираж 564

ВНК1ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

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

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 при их обработке, утяжелении,введении химреагентов и т.д. Кроме того, 5 повышается производительность как при приготовлении,так и обработке буровых растворов, в связи с уменьшением осадков в емкости и трубопроводах снижаются потери материалов с отходами.