Способ обработки глинистого раствора

 

(19)RU(11)1136516(13)C(51)  МПК ⁵    _E21B21/06Статус: по данным на 17.01.2013 - прекратил действиеПошлина:

(54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ГЛИНИСТОГО РАСТВОРА

Изобретение относится к горной промышленности, а точнее к нефтегазодобывающей, и может быть использовано для приготовления глинистых растворов. Известен способ приготовления глинистых растворов путем перемешивания глины с водой и механического воздействия на раствор. Недостаток заключается в сложности обработки раствора. Наиболее близким к изобретению техническим решением является способ обработки глинистого раствора путем активации его электрическими импульсными разрядами в камере с учетом создаваемого в ней давления. Недостаток заключается в том, что данный способ не позволяет эффективно использовать выделенную при разряде энергию, так как при его осуществлении не учитывается эффект передачи волны давления от канала разряда через глинистый раствор на стенки рабочей камеры и границу раздела "глинистый раствор-воздух". Целью изобретения является повышение эффективности способа обработки за счет снижения использования электроэнергии. Поставленная цель достигается тем, что в способе обработки глинистого раствора путем активации его электрическими импульсными разрядами в камере с учетом создаваемого в ней давления, расстояние от центра межэлектродного промежутка до стенок камеры ограничивают зоной, в которой давление при развитии разрядов не более 1,0 ˙ 10⁶ Па, а расстояние от центра межэлектродного промежутка до верхнего уровня раствора ограничивают зоной с давлением не более 0,6 ˙10⁶ Па. Указанные значения амплитуды давления падающей волны, достигающей стенок рабочей камеры и поверхности раздела "глинистый раствор - воздух", обеспечивают устранение отрицательного влияния суммарного действия падающей и отраженных волн на процесс активации глинистого раствора электрическими разрядами. Это влияние также отсутствует, если значения амплитуды меньше указанных величин. Так как характер диссипации ударной волны при развитии разряда зависит от параметров электрического импульсного разряда и плотности обрабатываемого раствора, в каждом конкретном случае достижение требуемого давления, переданного от канала разряда на стенки камеры и поверхность раздела глинистый раствор - воздух", осуществляется путем изменения расстояния от центра межэлектродного промежутка (канала разряда) до стенок камеры и поверхности раздела "глинистый раствор - воздух" верхнего уровня раствора в камере. На фиг. 1 показано устройство для осуществления способа, вид сбоку; на фиг. 2 - то же, вид сверху. Основными узлами технологической схемы обработки глинистого раствора электрическими разрядами является источник (генератор) импульсных напряжений 1 и рабочая камера 2 со строенными электродами "острие-острие" 3, в зазоре между которыми формируется канал разряда. Для измерения давления, передаваемого от канала разряда, служат датчики 4. Глинистый раствор с удельным весом 1,03 г/см³ и условной вязкостью 18 с помещали в рабочую камеру 2. Расстояния от центра межэлектродного промежутка до стенок камеры А и от центра межэлектродного промежутка до верхнего уровня раствора в камере В, обеспечивающие достижение требуемых величин давления в этих зонах, приведены в таблице. Раствор обрабатывали электрическими импульсными разрядами с амплитудой 2,5˙ 10⁵ В до достижения раствором нового значения условной вязкости 25 с. Число импульсов, затраченных на обработку раствора, пропорциональное расходу энергии на активацию глинистого раствора электрическими разрядами, также приведено в таблице. Как следует из таблицы, обработка глинистых растворов электрическими разрядами в камерах I и II соответствует условиям способа. Давление, передаваемое от канала разряда, в зоне стенок камеры составляет 1,0˙ 10⁶ Па (камера I) или менее этой величины (камера II). В зоне верхнего уровня раствора давление достигает 0,6 ˙10⁶ Па в камере I или менее этой величины в камере II. Расход импульсов на обработку раствора для его активации, например увеличения условной вязкости от 18 до 25 с, составил 180 имп/л раствора. Обработка глинистого раствора электрическими разрядами по базовому способу [2], в котором давление, передаваемого от канала разряда на стенки камеры, и верхний уровень раствора не регламентируется, проведена в камерах III и IV. Расстояние от центра межэлектродного промежутка до стенок камеры III такое же, как и в камере I, а расстояние от центра межэлектродного промежутка до верхнего уровня раствора в камере III меньше, чем в камере I. В результате, при обработке раствора электрическими разрядами давление в зоне стенок камеры III составляет 1,0˙ 10⁶ Па, а давление в зоне верхнего уровня раствора 0,9˙ 10⁶ Па. Расход импульсов на обработку раствора для его активации - увеличения вязкости от 18 до 25 с - составил 225, что примерно в 1,25 раза больше, чем по предлагаемому способу. Таким образом, увеличение давления в зоне верхнего уровня глинистого раствора при обработке его электрическими разрядами по сравнению с предлагаемой величиной примерно в 1,5 раза привело к увеличению энергозатрат в 1,25 раза. В камере IV давление как в зоне стенок камеры, так и в зоне верхнего уровня раствора больше, чем регламентируется предлагаемым способом, примерно в 5 и 6 раз соответственно. Это привело к тому, что расход числа импульсов (и пропорциональный ему расход электроэнергии) составил 945 имп/л раствора, что в 5,25 раза больше, чем по предлагаемому способу. Следовательно, использование способа обработки глинистого раствора электрическими импульсными разрядами позволяет использовать затрачиваемую электроэнергию с максимальным эффектом. Как показали опыты, в сравнении с базовым объектом [2] затраты энергии на обработку снижены в 1,25-5,25 раз.

Формула изобретения

СПОСОБ ОБРАБОТКИ ГЛИНИСТОГО РАСТВОРА путем активации его электрическими импульсными разрядами в камере с учетом создаваемого в ней давления, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности способа обработки за счет снижения использования электроэнергии, расстояние от центра межэлектродного промежутка до стенок камеры ограничивают зоной, в которой давление при развитии разрядов не более 1,0 · 10⁶ Па, а расстояние от центра межэлектродного промежутка до верхнего уровня раствора ограничивают зоной с давлением не более 0,6 · 10⁶ Па.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 23-2001

Извещение опубликовано: 20.08.2001        

---