Устройство для приготовления тампонажных растворов

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ТАШОНАШЮГО РАСТВОРА, включающее приемную камеру, сбросной ствол, коллектор высокого давления для подачи жидкости затворения с размещенными в нем щелевидными насадками, отличающе ее я тем, что, с целью повьшения 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.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК.r(cr> .Е 21 Я 21 06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3588156/22-03 (22) 10.05,83 (46) 30.05.85, Бюл. У 20 (72) А.М.Лапченко, А.А.Филимонов, З.В,Молостов, И,Н,Екимов и E.À.Ìàìâрийский (71) Северо-Кавказский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности

{53) 622.243.144.2 (088.8) (56) 1, .Мамврийский А.С, Исследование смесительных устройств для приготовления растворов . Грозный. Чечено-Ингушское книжное изд-во, 1979, с. 13 °

2, Авторское свидетельство СССР

У 1046470,кл-. Е 21 В 21/06,1981 (про» тотип).

„,,SU (1 739

{54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ТАМПОНАЖНОГО 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

sa 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.

1158739

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к нефтегазодобывающей, и может быть использовано при приготовлении и доутяжелении. буровых растворов. . 5

Известно 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 оси сбросного ствола, что позволяет несколько увеличить поверхность обмена количествам движения между 15 струей жидкости и сухим тампонажным материалом, сбросной ствол для подачи приготовленного раствора в приемную емкость цементировочного агрегата (1) .

Недостатком данного устройства является невозможность получения раствора плотностью 2200 - 2250 кг/мь эа Один цикл IIQH производительности

20 дм /с и выше вследствие того, что Б оси щелевидных насадков находятся на одной оси со сбросным стволом, При . этом при расширении струй снижается проходное сечение для тампонажного материала, затягиваемого счруей жид- 3п кости эатворения, и, следовательно, невозможно получить раствор нужной плотности.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для приготовления тампонаж-ного раствора, включающее приемную камеру, сбросной ствол, коллектор высокого давлвния для подачи жид-. кости затворения с размещенными в 4О нем щелевидными насадками {2), Известное устройство характеризуется невысокой производительностью, невозможностью получения раствора

HB TOJlbKO O ВЫСОКОИ IIJIOTHOCTblO (2200,-2250 кг/м ) при высокой производительности, но и нормальной плотностью - 1850 кг/м>, Целью изобретения является повн» шение производительности эа счет по- ® вышения плотности раствора за один цикл °

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для приготов- . ления тампонажного раствора, включающем приемную камеру, сбросной ствол, коллектор высокого давления для подачи жидкости затворения с размещенными в нем щелевидными насадками, оси последних расположены в одной горизонтальной плоскости,. смещенной вниз относительно центральной оси сбросного ствола на 1/5-1/7 его диаметра, Такое выполнение устройства со смещенной плоскостью осей щелевидных насадков увеличивает проходное сечение для тампонажного материала, затягиваемого в смесительную часть сбросного ствола за счет пограничного трения струи жидкости затворения с тампонажным материалом, вследствие чего увеличивается количество сухого тампонажного материала, затягиваемого струей, Кроме того, эа счет нескольких насадков увеличивается поверхность обмена количеством движения между струей эатворения и тампонажным-.материалом, что позволяет получить тампонажные растворы повышенной плотности 2250 кг/м и выше при высокой производительности

20 дм /с и выше эа один цикл.

На фиг,1 схематически изображено предлагаемое устройство, общий вид, разрез; на фиг.2 - сечение А-А на фиг,1;.на фиг,3 - вид Б на фиг.1, на фиг.4 - сечение. В-В на фиг.3..

Устройство включает приемную воронку 1 для .подачи сухого тампонажНого материала, которая байонетным затвором 2 соединяется с приемной камерой 3, коллектор 4 высокого давления, в котором закреплены два патрубка 5 с коническими гнездами 6 для г жодачи жидкости эатворения..

В приемную камеру 3 вворачивается сбросной ствол 7 для подачи приготовленного тампонажного раствора в приемную емкость цементировочного агрегата. На внутренней поверхности приемной камеры 3 закреплены щелевидные насадки 8 в количестве 6 шт,, соединяющиеся с внутренней поверхностью коллектора 4.

Оси щелевидных насадков 8 смещены относительно центральной оси

1 1 сбросного ствола 7 на - - его диа5 7 метра, Устройство работает следующим образом.

Через патрубкн 5 от насоса подается жидкость эатворения, которая равномерно распределяется между щелевидными насадками 8, Из щелевидных з 1158739 ф насадков 8 жидкость истекает в виде 15 дм /с. В приемную воронку устструй. При достижении расчетного дав- ройства от цементосмесительной успения жидкости затворения 1,5 МПа в тановки 2СМН-20 подавали спеццемент приемную воронку 1 подается сухой УЦГ-2 с расходом 45 кг/с. Из сброс« тампонажный материап от цементосме- g ного ствола устройства был получен сительной установки типа 2СМН-20 rerH тампонажный раствор плотность котстационарной пневмонакопительной ем- рого определялась плотномером типа кости. доэирование сухого тампонаж- АБР-1, а производительность замереного материала должно обеспечивать на с помощью станции контроля це постоянный уровень его в.приемной 10 ментирования (СКЦ-2Н). воронке Результаты исследований приведеПри этом sa счет пограничного ны в таблице. трения струи жидкости затворения с окружающим ее сухим тампонажиым ма« теРиалом, послеДний затЯгиваетсЯ в rg щенки плоскости расположения насасбросной ствол 7. Так как щелевидны ков относительно оси сбросного ствонасадки 8 смещены относительно цент- ла на величину более 1/5 диаметра ральной оси сбросного ствола 7 на : резко ухудшается смешение тампонаж(- » erо диаметра тo но о ма ери а со с руе идaос и

1 1

20 затворения, нарушается стабильность в устройстве сечение для прохода за - величины плотности приготавливаемого тягиваемого 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 25 ной цементной смеси с пониженной щих иэ целевидных насадков 8, сме- плотностью 2050-2100 кг/м . шивается с жидкостью затворения в В случае смещения оси насадков турбулентном потоке до получения го на величину менее 1/7 диаметра ствотового тампонажного раствора, кото ла невозможно получить раствор плотрый подается на прием насоса цемен- б иостью 2250 кг/м за один цикл для

gHKJI в тировочного агрегата. чего необходимо доутяжелять раствор

Смещение плоскости оси насадков на на втором цикле. (- - д1Hаr ref pа сбро —:сп льзов ие пР ла аемо .о Ус

1 1 ройства для приготовления тампонажного ствола обусловлено следующим обб» ного раствора позволяет получить тя35 разом. Проводилось 5 экспериментов желые растворы плотностью 2200каждый из которых отличался друг от 2270 кг/мэ при производительности друга установкой иасадков, плоскость по раствору 20 дм /с и выше зь осей которых. смещалась соответствен- один цикл. ,но на 1/4, 1/5, 1/6, 1/7 и 1/8 от- err При применении устройства для приносительно диаметра сбросного ствола, готовления тампонажного раствора исравного 138 мм.. ключаются агрегаты, предназначенные

При испытании предлагаемого уст- для утяжеления!,цементировочный агройства по приготовлению тампонажно- регат для подачи тампонажного раст го раствора .из спеццемеита типа Мора, который необходимо довести до

УЦГ-2 в коллектор высокого давления плотности 2200-2250 кг/мь во второе подавалась жидкость затворения (во- устройство для приготовления там« да при давлении 2,0 NIIa. Вода ис-. поназнопо раствора, цементосмесительтекала из шести щелевидных насадков, ную установку для подачи тампонажкоторые смещенььотносительно оси >О ного материала при доутяжелении растсбросного ствола вниз соответственно вора на втором цикле. .в каждом опыте на 37i 27,6; 19,7 и Таким образом, данное устройство

17,2 мм. . позволяет приготавливать тампонажный

Расход жидкостьи затворения че- раствор повышенной плотности рез щелевидные насадки составил gg (2250 мг/м / за один цикл, 22+1

22+1

22»

22+1

22+1

1158739

2050 - 2100

2250 - 2200

2250 - 2270

2250 — 2200

2150 - 2180

A-А водиость, 1158739

Составитель Е.Молчанова

Редактор М.Бандура Техред Т.Маточка .. Корректор М.Роэмаи

Закаэ 3546/35 Тирам 540 Нодписиое

ВНИИЛИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

1!3035, Москва, Ж Э5 ° Рауиская наб °, д. 4/5

Филиал ППП "Патент"., г.Уагород, ул. Проектнаа, 4