Состав для разделения потоков жидкостей

 

Сущность изобретения: состав содержит , мас.%: нефть 15-20, глинопорошок5-8, полиакриламид 0,015-0,030, гудрон 4-8, кварцевый песок 60-70, вода - остальное. Компоненты состава перемешивают, Добавляют воду, готовят состав и помещают его в стеклянную вертикальную трубку длиной 1,2 м. Нагружают систему давлением. Испытывают состав в условиях вертикальных нисходящих потоков при наличии гравитационных сил. Характеристика состава: имеет вязкосыпучее свойство, обладает эффектом зонтика, используют как вязкосыпучий обратный клапан при наличии гравитационной силы. 4 ил. 1 табл. s Ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Е 21 В 33/138

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

0

О

)о (л

0 (21) 4867079/03 (22) 12.07.90 (46) 23.01.93. Бюл. N 3 (71) Азербайджанский институт нефти и химии им. М, Азизбекова (72) К.К. Исмаилов, Г.М, Панахов. А.Ю. Стерленко и И.З. Ахмедов (73) Азербайджанский индустриальный университет им, М. Азизбекова (56) Аметов И,М„Шерстнев Н.М. Применение композитных систем в технологических операциях эксплуатации скважин.— M.: Недра, 1989, с, 213, Авторское свидетельство СССР

¹ 1399450, кл. Е 21 В 33/138, 1985.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, где существует необходимость запирания (отсечения) вертикальных нисходящих потоков при проведении различных технологических операций в скважинах, а также во время ремонтно-изоляционных работ на крутых участках рельефных трубопроводов с целью избежания потерь перекачиваемого продукта и разгрузки трубопровода от гидростатического давления (в качестве обратного клапана), Известны вязкоупругие композитные системы на базе водных растворов полиакриламида, которые благодаря возможностям регулирования геофизических свойств, находят широкое применение при проведении различных геолого-технических мероприятий в скважинах. Но такие системы в силу своих реологических особенностей не способны выдержать определенный пере„„ Ы„„1790669 АЗ (54) СОСТАВ ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ ПОТОКОВ

ЖИДКОСТЕЙ (57) Сущность изобретения: состав содержит, мас.7ь: нефть 15-20, гличопорошок 5-8, полиакриламид 0,015-0,030, гудрон 4-8, кварцевый песок 60-70, вода — остальное.

Компоненты состава перемешивают, Добавляют воду, готовят состав и помещают

его в стеклянную вертикальную трубку длиной 1,2 м, Нагружают систему давлением, Испытывают состав в условиях вертикальных нисходящих потоков при наличии гравитационных сил, Характеристика состава: имеет вязкосыпучее свойство, обладает эффектом "зонтика", используют как "вязкосыпучий" обратный клапан при наличии гравитационной силы. 4 ил. 1 табл. пад давления в вертикальных трубах, что не позволяет использовать их для эффективного разделения, тем более запирания потоков при наличии гравитационной силы.

Наиболее близким по технологической сущности к заявляемому изобретению является состав для разделения потоков получаемый путем загущения сульфатом хрома нефти или нефтепродукта и водного раствора КМЦ с последующим омагничиванием, которое позволяет упрочнить структуру и временно увеличить предельное напряжение сдвига. Такие магнитоактивные вязкоупругие системы могут использоваться в качестве разделителя различных потоков в трубопроводах.

Однако указанные составы не обладают эффектом "зонтика" и не могут быть использованы для разделения вертикальных нисходящих потоков в качестве обратного

1790669 клапана (для запирания нисходящего потока).

Целью изобретения является нахождение такого структурно устойчивого состава, который приобретает вязкосыпучее свойст- 5 во, т.е, страгивающее усилие пробки сверху вниз превосходит усилие, которое сдвигает пробку снизу вверх, и на основе которого можно создать "вязкосыпучий" обратный клапан при наличий гравитационной силы, 10

Поставленнаяцель достигается предлагаемым составом для разделения потоков жидкостей, включающим, мас. ф,:

Нефть 15 — 20

Глинопорошок 5 — 8 15

Полиакриламид 0,015-0,030

Гудрон 4 — 8

Кварцевый песок 60 — 70

Вода Остальное

Выявление наличия вязкосыпучести 20 предлагаемого состава и испытания его для разделения вертикальных нисходящих потоков осуществлялись на экспериментальной установке (фиг. 1), состоящей из баллона с воздухом 1, редуктора 2, емкости 25 с водой 3, мерной линейки 4, образцовых манометров 5, вертикальной стеклянной трубы 6, краников 8-12, манифольда 13, В вертикальной стеклянной трубке рабочей длиной 1,2 м, где была помещена 30 пробка из предлагаемого состава 7, произФормула изобретения

Состав для разделения потоков жидко- 35 стей, включающий нефть, высокомолекулярное соединение, поверхностно-активное вещество и наполнитель, о т л и ч а ю щ и и ся тем, что, с целью улучшения разделяющей способности в условиях вертикальных нисхо- 40 дящих потоков при наличии гравитационных сил, он дополнительно содержит глинопорошок, в качестве высокомолекулярного соединения — полиакриламид, в качестве водилось с помощью редуктора нагружение системы давлением и осуществлялось визуальное наблюдение за ее движением как снизу вверх (краны 9,10,12 открыты, 8 11— закрыты), так и сверху вниз (краны 8,10,11 открыты, 9, 12 — закрыты), Результаты испытания заявляемого состава по статическому напряжению сдвига в условиях вертикальных потоков при различных размерах вязкосыпучей пробки показаны в таблице.

В результате многократных испытаний установлено, что сила гравитации оказывает парадоксальное влияние на характер движения пробки, Так, перепад давления, сдвигающий пробку при нагружении сверху вниз, значительно превышает перепад давления, сдвигающий ее снизу вверх, хотя следовало бы ожидать обратное.

Предельные значения перепадовдавлений ЛР, сдвигающие вязкосыпучей пробки в зависимости от их высоты h для диаметров трубки d=0,01; 0,006; 0,014 м представлены, соответственно, на фиг, 2-4 как для движений сверху вниз, так и снизу вверх.

Анализ результатов испытаний показал, что в отличие от восходящего движения для вязкосыпучих пробок, примерно при h>(2025)d страгивающих систему сверху вниз, перепад давления резко увеличивается. поверхностно - активного вещества - гудрон и в качестве наполнителя — кварцевый песок при следующем соотношении компонентов, мас. :

Нефть 15 — 20

Глинопорошок 5 — 8

Пол иакриламид 0,015-0,03

Гудрон 4 — 8

Кварцевый песок 60-70

Вода Остальное

1790669

Ю С 20 25 30,/у/д

1790669 аР к Па а

20 25 ЗО /рф 0 15 20 25 л 0 /ф

Фн . ч. Вааисиаость препепьного переп:-а паппсчж ст ансоты "ипзнссып) чего" н.-.асана при (= 0,0?4 и.

Редактор О.Стенина

Заказ 370 Тираж .Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул.Гагарина, 101 ьР, кла

6 ир.3. В-еиси.;ссть препепьпсго перепада патсьиии о «! ñ 7í апэкссси)чего клапана при Д, =0>0ввы.

Составитель К.Исмайлов

Техред M,Moðlåíòàè Корректор Т,Палий