Устройство для нагнетания газожидкостной системы в скважину

 

Изобретение относится к технике бурения скважин с очисткой забоя газожидкостными системами. Цель - повышение надежности и расширение области применения за счет использования насоса любого типа. Дополнительные впускные клапаны 10 установлены в верхних частях баллонов 2 для связи с атмосферой в момент закрытия выпускных клапанов 4. В нижних частях баллонов установлены сливные клапаны 5, кинематически связанные с клапанами 10 с возможностью поочередного срабатывания под действием механизма управления. Циклы выпуска жидкости из одного баллона 2 с забором воздуха в него из атмосферы и нагнетания воздуха и жидкости в магистраль 1 через другой баллон 2 непрерывно чередуются, чем осуществляется создание газожидкостной системы с нагнетанием ее по магистрали 1 в скважину. Предельно возможную степень аэрации жидкости определяют, исходя из необходимого минимального кол-ва подаваемой в скважину жидкой фазы и производительности насоса. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦ)ИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (5l)5 Е 21 В 21/14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4466528/23-03 (22} 26 ° 07.88 (46) 15.06 90 Бюл, 111 22 (71) Днепропетровское отделение

Института минеральных ресурсов (72) В,В,Большаков, В,И,Титов, Э,H,ÕàëàHìoâ и В,В,Криворучко (53) 622 ° 243.14(088,8) . (56) Межлумов.A.О, Использование аэрированных жидкостей при проводке скважин,.M.: Недра, 1976,.с, 19, Авторское свидетельство СССР

N - 994681,,кл. E 21 В 21/14, 1976, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАГНЕТАНИЯ ГАЗОЖИДКОСТНОЙ СИСТЕМЫ В СКВАЖИНУ (57) Изобретение относится к технике бурения скважин с очисткой забоя газожидкостными си темами, Цель - повышение надежности и расширение области применения за счет использования насоса любого типа, ДвполнительИзобретение относится к технике бурения скважин с очисткой забоя газожидкостными системами, Цель изобретения - повышение надежности и расширение области применения за счет использования насоса любого типа, На чертеже изображено предлагаемое устройство, Устройство содержит нагнетательную магистраль I, разветвленную на отдельном участке на две параллельные линии, в разрыве каждой из кото рым установлено по вертикальному

„,SU„„ 12ß5 А1 ные впускные клапаны 10 установлены в верхних частях баллонов 2 для связи с атмосферой в момент закрытия выпускных клапанов 4. В нижних частях баллонов установлены сливные клапаны 5, кинематически связанные с клапанами 10 с возможностью поочередного срабатывания под действием механизма управления, Циклы выпуска жидкости иэ одного баллона 2 с забором воздуха в него иэ атмосферы и нагнетания воздуха и жидкости в магистраль 1 через другой баллон 2 непрерывно чередуются, чем осуществляется создание гаэожидкостной системы с нагнетанием ее по магистрали ) в скважину, Предельно возможную степень аэрации жидкости определяют, исходя из необходимого минимального кол-ва подаваемой в скважину .жидкой фазы и производительности насоса, . 1 HJI ° баллону 2 с присоединением линий к верхней и нижней его частям, В участ- 4Р ках параллельных линий нагнетатель- Ю ной магистрали 1 между насосом (не показан) и нижними частями баллонов

2 установлены впускные клапаны 3.

В участки параллельных линий нагне. тательной магистрали 1, присоединенные к верхним частям баллонов 2, ааааа

BMoHTHpoBBHbI выпускные клапаны 4, Устройство снабжено сливными клапанами 5 с механизмом управления, например, в виде кулачков 6 с пружинами 7, Этот механизм может быть вы1571205 полнен также, например, электромагнитным. Сливные клапаны 5 установлены в нижних частях баллонов 2 и кинематически, например, посредством стержнеи 8 и планок 9 связаны с

S впускными клапанами 3 с возможностью поочередного срабатывания под действием механлзма управления.- Устройство снабжено также дополнительными впускными клапанами 10, установленными в верхних частях баллонов 2. В каждой из параллельных линий перед их слиянием в единую магистраль 1 установлены смесители 11 ° !5

Устройство работает следующим, образом, При закрытом в левом баллоне 2 под действием пружины 7 сливном клапане 4 и открытом связанном с ним клапане 3 в этот баллон поступает жидкость по магистрали 1 от насоса и вытесняет воздух через клапан 4 в смеситель 11 и магистраль 1, После вытеснения всего воздуха из баллона 25

2 таким же путем нагнетается в магистраль 1 вслед за воздухом необходимое количество жидкости. Дополнительный впускной клапан 1О под воздействием давления в магистрали при этом закрыт, Этим же давлением в дополнение к усилию пружины 7 удерживаются клапан 5 в закрытом положении и связанный с ним клапан 3 в открытом положении, В то же время в.правом баллоне 2

35 под воздействием механизма управления клапан 5 открыт, связанный с ним клапан 3 закрыт, под действием давления в магистрали 1 закрыт также в этом баллоне 2 клапан 4, и жидкость выливается при этом через клапан 5 в приемную емкость насоса, Образуемый при выходе жидкости из баллона 2 вакуум заполняется через дополнитель- „ ный впускной клапан 10 атмосферным воздухом, Затем положение клапанов в левом и правом баллонах 2,изменяют на обратное и через правый баллон 2 подают в смеситель.11 и магистраль 1 воздух и жидкость, а из левого баллона

2 выпускают жидкость с одновременным .впуском в него воздуха, Циклы выпуска жидкости из оцного

55 баллона 2 с забором воздуха в него из атмосферы и нагнетания воздуха и жидкости в магистраль 1 через другой баллон 2 непрерывно чередуются, и тем самым осуществляется создание газожидкостной системы (аэрация жидкости) с нагнетанием ее по магистрали ) в скважину, . Необходимый объем нагнетаемой в баллон жидкости за цикл определяется из соотношения объем нагнетаемой за цикл жидкости объем баллона; необходимая степень аэрации, равная отношению объема воздуха к объему жидкой фазы в аэрированной жидкости. где V

Ол020 (1 + 15) — О 02133

15 (21,33 л) При производительности взятого для примера насоса 0 00533 м /с продол3 жительность нагнетания жидкости в баллон за цикл составит

О 02133 м

0,00533 и /с

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Устройство для нагнетанйя газожидкостной системы в скважину, вклю« чающее нагнетательную магистраль, разветвленную на отдельном участке на две параллельные линии, в разрыве каждой из которых установлено по вертикальному баллону с присоединением линий к верхней и нижней его частям, Предельна возможную степень аэрации жидкости определяют, исходя из необходимого минимального количества подаваемой в скважину жидкой фазы и производительности насоса, Например, B колонковом бурении скважин диаметра 59-76 мм с использованием насоса

НБЧ-320/63 можно получить степень аэрации 15, подавая в магистраль

0,00033 и /с (20 л/мин) жидкости и

0,005 м /с (300 л/мин) воздуха, r,е, ) всего 0,00533 м /с (320 л/мин) аэрированной жидкости. Приняв объем баллона равным, например, 0,020 м (20 л), 3 определяю r ориентировочно, допустив мгновенное срабатывание клапанов, необходимый объем нагнетаемой за цикл жидкости для получения степени аэрации p4 = 15, I571205 кинематически связаны с впускными клапанами с возможностью поочередного срабатывания под действием механизма управления, Разде мшдкО юсть

Составитель А,Меньшиков

Техред М,Ходанич Корректор Н.Король

Редактор И,Сегляник

Заказ 1494 Тираж 472 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101 впускные клапаны, установленные в участках параллельных линий нагнетательной магистрали между насосом и нижними частями баллонов, и выпускные клапаны, вмонтироваиные в участки параллельных линий нагнетательной магистрали, присоединенные к верхним частям баллонов, о т л ич а ю ш е e с я тем, что, с целью повышения надежности и расширения области применения за счет использования насоса любого типа, оно снабжено сливными клапанами с механизмом управления и дополнительными впускными клапанами, при этом дополнительные впускные клапаны установлены в

1 верхних частях баллонов для связи с атмосферой s,ìîìåíò закрытия выпускных клапанов, а слнвные клапаны установлены в нижних частях баллонов и