Устройство для приготовления аэрированного вязкоупругого состава и нагнетания его в скважину

 

Изобретение относится к области нефтегазодобычи и может быть использовано в процессе подготовки и проведения ремонтно-изоляционных работ в скважинах. Для этого узел затворения со смесителем, емкость и насос подачи вязкоупругого состава в скважину последовательно гидравлически связаны между собой. Имеется блок фильтрации и блок подачи сухого состава полимера, которые связаны со смесителем. Узел аэрации сблокирован с насосом. Объем емкости не менее 0,5 м³. На выходе насоса установлен трехходовой кран для сообщения с емкостью и/или скважиной. Обеспечивается возможность получения качественного аэрированного вязкоупругого состава с необходимыми параметрами при минимальных затратах, а также нагнетания его в скважину. 2 з.п.ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области нефтегазодобычи и может быть использовано в процессе подготовки и проведения ремонтно-изоляционных работ в скважинах.

Известно устройство для приготовления аэрированного тампонажного состава и нагнетания его в скважину, содержащее гидравлически связанные последовательно между собой узел затворения со смесителем и насос подачи тампонажного состава в скважину [1].

Известное устройство предназначено для цементирования скважин в процессе их бурения и не приспособлено для работы с вязкоупругими составами в процессе эксплуатации скважин при выполнении ремонтно-изоляционных работ.

Известно наиболее близкое к предложенному устройство для приготовления вязкоупругого состава и нагнетания его в скважину, содержащее гидравлически связанные последовательно между собой узел затворения со смесителем, емкость и насос подачи вязкоупругого состава в скважину [2].

Это известное устройство предназначено для работы с вязкоупругими составами в процессе эксплуатации скважин при выполнении ремонтно-изоляционных работ, однако с его помощью невозможно получить аэрированный вязкоупругий состав и закачать его в скважину.

Задачей изобретения является создание простого по конструкции устройства, обеспечивающего получение аэрированного вязкоупругого состава высокого качества и подачу его в скважину.

Реализация изобретения позволит получить технический результат, который заключается в обеспечении возможности получения качественного вязкоупругого состава с необходимыми параметрами при минимальных затратах.

Технический результат при решении поставленной задачи достигается тем, что устройство для приготовления вязкоупругого состава и нагнетания его в скважину, содержащее гидравлически связанные последовательно между собой узел затворения со смесителем, емкость и насос подачи вязкоупругого состава в скважину согласно изобретению снабженного блоком фильтрации и подачи жидкости затворения и блоком загрузки и подачи сухого состава полимера, связанными со смесителем, а также узлом аэрации вязкоупругого состава, сблокированным с насосом подачи, при этом емкость имеет объем не менее 0,5 м³, а на выходе упомянутого насоса подачи установлен трехходовой кран для обеспечения возможности сообщения выхода насоса подачи с емкостью.

Способствует достижению технического результата то, что блок фильтрации и подачи жидкости затворения выполнен в виде последовательно установленных приемной емкости, насоса и фильтра, блок загрузки и подачи сухого состава полимера выполнен в виде бункера с приемной воронкой и дозирующего шнекового податчика, смеситель выполнен в виде эжектора, линия подвода активной среды которого соединена с фильтром блока фильтрации и подачи жидкости затворения, а линия подвода пассивной среды - с выходом дозирующего шнекового податчика соответственно.

Целесообразно, чтобы в линии подвода активной среды был установлен регулятор расхода.

На чертеже показано устройство схематически.

Устройство содержит гидравлически связанные последовательно между собой узел затворения со смесителем 1, емкость 2 и насос 3 подачи вязкоупругого состава в скважину 4. Со смесителем 1 связаны блок фильтрации и подачи жидкости затворения и блок 6 загрузки и подачи сухого состава полимера. Блок 5 выполнен в виде последовательно установленных и гидравлически связанных между собой приемной емкости 7, насоса 8 (обычно центробежного) и фильтра 9, блок 6 выполнен в виде бункера с приемной воронкой 10 и дозирующего шнекового податчика 11 с приводом 12. Смеситель 1 выполнен в виде эжектора, линия подвода 13 активной среды которого соединена с фильтром 9, а линия подвода 14 пассивной среды соединена с выходом дозирующего шнекового податчика 11 соответственно. В линии подвода 13 активной среды установлен регулятор расхода 15. Узел аэрации 16 сблокирован с насосом 3 подачи, что придает последнему возможность работы с газожидкостными смесями. В качестве узла аэрации может быть применен генератор газожидкостной смеси, выполненный, например, по типу бустерных камер. Емкость 2 имеет объем не менее 0,5 м³, что необходимо для бесперебойной работы устройства. На выходе насоса 3 подачи установлен трехходовой кран 18, благодаря которому обеспечивается возможность сообщения выхода упомянутого насоса 3 не только со скважиной 4, но и, при необходимости, с емкостью 2. Источник газа 17 может быть представлен компрессором, с помощью которого в бустерные камеры подается, например, сжатый воздух.

Устройство работает следующим образом. Из приемной емкости 7 жидкость затворения, например вода, насосом 8 подается на фильтр 9. Затем подготовленная таким образом в блоке 5 фильтрации и подачи жидкость затворения поступает через регулятор расхода 15 по линии подвода 13 активной среды (инжектируемой) в эжектор смесителя 1 узла затворения. В блоке 6 загрузки и подачи сухого состава осуществляют его подготовку и дозирование. В бункере с приемной воронкой 10 осуществляется оперативное хранение сухого состава (компонента) полимера. Подача сухого состава происходит в смеситель 1 по линии подвода 14 пассивной среды (эжектируемой) к его эжектору дозирующим шнековым податчиком 11. Привод 12 позволяет изменять частоту вращения шнека податчика 11, чем и достигается дозированная подача сухого состава в смеситель 1. Приготовленная смесь вязкоупругого состава после смесителя 1 поступает в емкость 2. Уровень вязкоупругого состава в емкости 2 поддерживают достаточным для обеспечения нормальной работы насоса 3 подачи. Полученную аэрированную смесь вязкоупругого состава насосом 3 под определенным давлением нагнетают в скважину 4. При возникновении в скважине 4, например, давления, превышающего установленную величину, выход насоса 3 через трехходовой кран 18 может быть сообщен с емкостью 2.

Использование изобретения позволяет получать качественный аэрированный вязкоупругий состав с необходимой степенью аэрации, т.е. с определенным количеством газа в своем составе, и нагнетать его в скважину при минимальных затратах.

Источники информации 1. Авторское свидетельство N1461862, кл. МКИ E 21 B 21/06, 1989, бюл. N 8.

2. Патент РФ N2125155, публ. 1999 г.

Формула изобретения

1. Устройство для приготовления вязкоупругого состава и нагнетания его в скважину, содержащее гидравлически связанные последовательно между собой узел затворения со смесителем, емкость и насос подачи вязкоупругого состава в скважину, отличающийся тем, что оно снабжено блоком фильтрации и подачи жидкости затворения и блоком загрузки и подачи сухого состава полимера, связанными со смесителем, а также узлом аэрации вязкоупругого состава, сблокированным с насосом подачи, при этом емкость имеет объем не менее 0,5 м³, а на выходе упомянутого насоса подачи установлен трехходовой кран для обеспечения возможности сообщения выхода насоса подачи с емкостью.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что блок фильтрации и подачи жидкости затворения выполнен в виде последовательно установленных приемной емкости, насоса и фильтра, блок загрузки и подачи сухого состава полимера выполнен в виде бункера с приемной воронкой и дозирующего шнекового податчика, смеситель выполнен в виде эжектора, линия подвода активной среды которого соединена с фильтром блока фильтрации и подачи жидкости затворения, а линия подвода пассивной среды - с выходом дозирующего шнекового податчика соответственно.

3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что в линии подвода активной среды установлен регулятор расхода.

РИСУНКИ

Рисунок 1