Устройство для приготовления бурового раствора

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕ НИЯ БУРОВОГО РАСТВОРА, включающее рабочую емкость, разделенную перегородкой на дпе секции, в одной из которых установлены гидромониторные насадки для размыва комовой глины, напорный и всасывающий трубопроводы , отлич ающе е ся тем, что, с целью повьппения качества раствора за счет повьшения степени диспергирования, оно снабжено вихревьми двухсопловыми излучателями , размещенными равномерно вдоль второй секции рабочей емкости у ее дна под углом к последнему, и защитной сеткой, установленной на всасывающем патрубке и имеющей отверстия , диаметр которых меньще сечения наиболее суженных проходных канаЛов излучателей и насадок, а суммарная плсчцадь отверстий больше площади внутреннего сечения всасывающего патрубка, причем одна часть вихревых двухсопловых излучателей направлена вниз в сторону пет регородки, другая часть - вверх в сторону задней стенки рабочей емкости , а одно сопло излучателя, ближайшее к сетке, направлено на последнюю .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 3(51) Е 21 В 21 06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ ьф яwf/

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 1433455/22-03 (22) 28.04.70 (46) 30.04.84. Бюл. В 16 (72) А.Ф.Григорьев и А.А.Знаменский (71) Куйбышевский политехнический институт им. В.В.Куйбышева (53) 622.243.144.2(088.8) (56) 1 ° Носов В.А.Ультразвук в химической промышленности. К., Гостехиздат, 1963, с. 71-73.

2. Гидромешалка для приготовления глинистого раствора. ГОСИНТИ, М., Проспект ВДНХ, 1963 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕ"

НИЯ БУРОВОГО РАСТВОРА, включающее рабочую емкость, разделенную перегородкой на две секции, в одной из которых установлены гидромониторные насадки для размыва комовой глины, напорный и всасывающий трубопроводы, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества раствора за счет повышения степени диспергирования, оно снабжено вихревыми двухсопловыми излучателями, размещенными равномерно вдоль второй секции рабочей емкости у ее дна под углом к последнему, и защитной сеткой, установленной на всасывающем патрубке и имеющей отверстия, диаметр которых меньше сечения наиболее суженных проходных каналов излучателей и насадок, а суммарная площадь отверстий больше площади внутреннего сечения всасывающего натрубка, причем одна часть вихревых двухсопловых излучателей направлена вниз в сторону перегородки, другая часть — вверх в сторону задней стенки рабочей емкости, а одно сопло излучателя, ближайшее к сетке, направлено на последнюю.

1089235

10

20

Изобретение относится к области горной промьппленности, а точнее к производству промывочных жидкостеи> применяемых при бурении нефтяных и газовых скважин, наиболее эффективно может быть использовано для приготовления глинистых растворов из комовой глины, а также для производства растворов из исходных, материалов в других отраслях промьппленности.

Известно устройство, в одном агрегаге которого размещены ультразвуковые излучатели, производящие тонкое диспергирование исходной суспензии или эмульсии, приготовленной в другом агрегате (мешалке или сме. сителе) (1) .

Недостаток заключается в низком . качестве приготовления раствора.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для приготовления.бурового раствора, включающее рабочую емкость, разделенную перегородкой на две секции, в одной из которой установлены гидромониторные I насадки для размыва комовой глины, напорный и всасывающий трубопров оды, 2) .

Недостатком является невысокое качество приготовленного раствора, поскольку устройство не обеспечивает высокой степени диспергации.

Цель изобретения — повышение качества раствора за счет повышения степени диспергирования.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для приготовления"бурового раствора, включакщее рабочую емкость, разделенную перегородкой на две секции в одной из которых установлены гидромониторные насадки для размыва комовой глины, напорный и всасывающий трубопроводы, снабжено вихревыми двухсопловыми.излучателями, размещенными равномерно вдоль второй секции рабочей емкости у ее дна под углом к последнему, и защитной сеткой, установленной на всасывающем патрубке и имеющей от- верстия, диаметр которых меньше сечения наиболее суженных проходных каналов излучателей и насадок, а суммарная площадь отверстий больше площади внутреннего сечения всасывающего патрубка, причем одна часть вихревых двухсопловых излучателей направлена вниз в сторону перегород25

xHt а другая часть — вверх в сторону задней стенки рабочей емкости, а одно сопло излучателя, ближайшее ,к сетке, направленр на последнюю.

На фиг. 1 представлено устройство, общий вид, на фиг. 2 — то же, вид в плане; на фиг. 3 — то же, вид сбоку, на фиг. 4 ультразвуковой излучатель, общий вид, разрез.

Устройство состоит иэ рабочей емкости 1 с наклонными боковыми 2 и передней 3 стенками. Емкость делится перегородкой 4 с отбойным козырьком 5 на две секции: первая секция а имеет отдельный, напорный коллектор 6 с запорной задвижкой 7 и служит для размыва загруженной в устройство глины 8, помещенными в ней гидромониторными насадками 9, которые связаны с напорным-. коллектором 6 размывными патрубками 10 с задвижками 11, у дна 12 размещены размывные насадки, направленные на глину с четырех сторон. Вторая секция о имеет также отдельный напорный коллектор 13 (фиг. 3) с запорной задвижкой 14. В этой секции осуществляется тонкое диспергирование глинистого раствора, расположенными в ней в два ряда, вихревыми двух— сопловыми излучателями 15, которые

I размещены у дна 16 (фиг. 1) равномерно под небольшим углом пй к нему и вдоль продольной оси так, что расположенные ближе, к дну выходные сопла излучателей 17 направлены вниз и в сторону перегородки, а противоположные 18 — вверх и в сторону задней стенки 19 емкости. Излучатели присоединены к напорному коллектору патрубками 20 с задвижками 21.

Задвижки 11 и 21 служат для отключения насадок и излучателей в случае их осмотра, замены и ремонта.

Напорные коллекторы 6 и 13 связаны с нагнетательным турбонроводом 22 поршневого насоса., 1

В стенку секции Ь вмонтированы всасывающий 23 (фиг. 1), .сливной 24 и очистной 25 патрубки. Внутри устройства на всасывакщем патрубке установлена закрытая сетка 26 с отверстиями меньше наиболее суженных проходных каналов насадок и излучателей и с суммарной площадью отверстий в несколько раз больше площади внутреннего сечения всасывающего патрубка, на которую направ 1089235

1О лено ближейшее выходное сопло одного из излучателей.

Всасывающий патрубок связан с всасывающей линией 27 поршневого насоса. К всасывающей линии насоса 5 присоединен водопровод 28.

Дно первой и дно второй секции устройства (соответственно 12 и

16) имеет небольшой уклон: в первом случае в сторону расположенного в центре очистного люка 29, во втором — в сторону очистного патрубка.

Излучатель состоит из рабочей камеры С, образованной внутренним кольцом 30 с тангенциальной ще- 15 лью 31 и фланцами 32, и рабочих камер меньшего диаметра d и 6 образованных выходными соплами 17 и 18. К внешнему кольцу 33 излучателя присоединяется патрубок 20. 2О

Устройство установлено на санях 34.

Устройство работает следующим образом.

В первую секцию с1 загружается необходимое количество глины. По водопроводу 28 через всасывающую линию 27 насоса и всасывающий патрубок 23 подается вода, которая, обмывая защитную сетку 26, поступает в устройство. Вторая сек- 36 ция b заполняется водой, которая, достигнув перегородки 4, приблизительно равной 2/3 высоты рабочей емкости 1, переливается через верхний край ее отбойного козырька 5 в первую секцию а и заполняет ее, далее происходит одновременное заполнение обоих секций до полного обьема емкости устройства.

При открытых запорной задвижки 14 4О напорного коллектора 13 второй секции и запорной задвижки 7 напорного коллектора 6 первой секции включается насос и постепенно закрывается. задвижка 14. Насос начинает, . 45 забирать жидкость из УстРойства по всасывающим патрубку 23 и линии 27 и подавать ее под давлением порядка 50-100 атм по нагнетательному трубопроводу 22,. напорному коллектору б,разливным патрубкам 10 и гидромониторным насадкам 9. Выходя из насадок струи жидкости размывают. глину 8, образуя грубую глинистую суспензию.

Глинистая суспензия переливается через верхний край отбойного козырька 5 во вторую секцию (при этом крупные комки и частицы отбрасывают ся козырьком обратно в первую секцию) . Размыв глины гидромониторными насадками с помощью насоса осуществляется при замкнутой циркуляции жидкости. Процесс идет до тех пор, пока суспензия не достигает нужной концентрации твердой фазы (заданной плотности).

После образования требуемой концентрации твердой фазы в суспензии открывается задвижка 14 и постепенным закрыванием задвижки 7 насос переключается на вторую секцию. Насос забивает суспензию из устройства по патрубку 23 и линии 27 и подают ее по трубопроводу 22, коллек- тору 13, патрубкам 20 к ультразвуковым излучателям 15.

Излучатель (фиг. 4) работает следующим образом.

Жидкость по патрубку 20 попадает в пространство между внешним кольцом 33 и внутренним кольцом 30 и, пройдя через тангенциальную щель 31 внутреннего кольца, получает вращательное движение в рабочей камере С . Вращающийся поток в камере С разделяется на два потока: один проходит через рабочую камеру Д (выходное сопло 17), другой — через рабочую камеру 9 (выходное сопло 18). При переходе из камеры С,в камеры о и 6

:скорость вращения жидкости возрасI тает по закону сохранения количества движения и у выходов иэ этих камер в жидкой среде образуются ультразвуковые поля, в которых происходит тонкое диспергирование глинистой суспензии.

Насос непрерывно засасывает суспензию из второй секции и подает ее к излучателям, осуществляя замкнутую циркуляцию жидкости (направления движения потока во второй секции показано стрелкой на фиг. 1). Ульт,развуковое диспергирование длится „цо получения раствора требуемого качества, после чего насос останав,ливается и приготовленный глинистый ,раствор через патрубок 24 сливается в емкость. Вследствие отмеченного выше расположения и направления излучателей, они поднимают со дна осадок и.интенсивно перемешивают весь объем суспензии во второй секции гидромешалки.

Предлагаемое устройство позвоI ляет значительно повысить качеств йриготовленного раствора.

7 8

Ю

М

r1

ЯНЯКПН Заказ 2889/28

Тираж 564 Подписное

Филиал ЯПП."Патент", г. Унгорад, ул. Проектная, 0