Смесительное устройство

Изобретение относится к устройствам для смешивания различных компонентов, а именно для получения трехфазных пен, применяемых для глушения и освоения скважин. Смесительное устройство состоит из полого корпуса, с подводящим и отводящим патрубками, штока, связанного с разделительным поршнем, насадки конусной, установленной внутри диффузора, жестко связанного с полым корпусом. Внутри конической насадки размещен конический элемент, связанный через питающую трубку с резьбовой втулкой, установленной в осевом канале регулировочной втулки. Резьбовая втулка другим концом связана с подводящей трубкой, на которой установлен вертлюг и вороток. Трубка питающая свободно проходит в осевом канале патрубка с прорезями и штока, с образованием кольцевого зазора, гидравлически связанного с осевым каналом переходника. Конический элемент снабжен насадкой и перепускным отверстием, поджимаемым штуцером, пропущенным через отверстие в диспергаторе, с образованием гидравлической связи через осевой канал патрубка и трубопровод со скважиной. При подаче газа и рабочей жидкости через подводящие патрубки происходит их перемешивание в осевой канал переходника, с получением аэрированной жидкости, которая смешивается и через тангенциальные каналы диспергатора выводится в осевой канал патрубка, куда по трубке, питающей через насадку и канал штуцера, подается с заданным расходом пенообразующая жидкость. При этом происходит вспенивание, с образованием высокодисперсной высокоаэрированной пены. Перемещением в осевом направлении конического элемента и конической насадки можно регулировать зазоры между коническим элементом и диффузором, между конической насадкой и коническим элементом, что приводит к изменению расхода компонентов и степени аэрации трехфазной пены. Смесительное устройство обеспечивает получение трехфазных пен регулируемой дисперсности и стойкости для повышения эффективности глушения и освоения скважин. 1 ил.

 

Изобретение относится к устройствам для смешивания различных компонентов, в частности для получения трехфазных пен, применяемых для глушения и освоения скважин.

Известно, что в процессе эксплуатации скважин периодически возникает необходимость в проведении капитального ремонта, что требует применения технологий глушения и освоения скважин.

Известно смесительное устройство (1) (Курочкин Б.М., Горшков Г.Ф., Поляков Л.П. и др. Опыт применения тампонирующей смеси с добавкой латекса: Реферативный сборник. - "Бурение" - М.: ВНИИОЭНГ, 1976, №2, с. 34-36).

Недостатком известного смесительного устройства является отсутствие возможности регулирования объемов подачи компонентов, а также отсутствуют обратные подачи компонентов, и отсутствуют обратные клапана как на осевом канале корпуса, так и на осевом канале бокового патрубка, что увеличивает риски при эксплуатации из-за возможной реакции пласта обрабатываемой скважины.

Известна конструкция газожидкостного эжектора, играющего роль смесительного устройства (2) (Петров А.Е., Петухов В.А. Установка компрессора КСЭ - 5М на агрегатах ЦА - 320, для проведения пенокислотных обработок: РЖ. Серия "Машины и нефтяное оборудование". Вып. 1. - М.: 1983, с. 5-6).

К недостаткам конструкции следует отнести отсутствие возможности осуществить настройку на новый технологический режим, при изменяющихся параметрах рабочих агентов по давлению, скорости потока и расходу, возможность подачи только двух рабочих агентов, когда в ряде случаев необходимо обеспечить смешение трех рабочих агентов - для получения трехкомпанентной смеси.

Известен жидкостно-газовый эжектор для приготовления и закачки пены в скважину (3) (Технология строительства газовых и газоконденсатных скважин: Сб. научных трудов ВНИИГАЗ - М., 1991 г., с. 82-85).

Недостатком известного жидкостно-газового эжектора является отсутствие возможности изменять расстояние между соплом и камерой смешения, для оптимизации работы эжектора. Этому также препятствует жесткое соединение корпуса с подводящим и отводящим трубопроводами, что служит препятствием к быстрой перенастройке устройства на новый технологический режим.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является смесительное устройство, предназначенное для получения пены (АС №1,161,165, Мкл. B01F 5/00, опубл. 15.06.85 г., бюл. №22).

Недостатком известного смесительного устройства является отсутствие возможности получения трехфазной пены, поскольку нет канала для подачи третьего компонента; невозможность регулирования расхода всех компонентов, без остановки технологического процесса.

Задачей настоящего изобретения является обеспечение возможности подачи, с регулируемым расходом третьего компонента, например пенообразующей жидкости и независимого регулирования расхода всех трех компонентов без остановки технологического процесса генерации стабильной мелкодисперсной пены.

Технический результат достигается тем, что известное смесительное устройство для получения трехфазной пены, содержащее полый корпус с подводящим и отводящим патрубками, шток, связанный с разделительным поршнем, насадку конусную, установленную внутри диффузора, жестко связанного с полым корпусом, конический элемент, диспергатор, согласно изобретению дополнительно снабжено регулировочной втулкой, связанной одним концом с полым корпусом, а другим через патрубок с прорезями с разделительным поршнем, причем в осевом канале регулировочной втулки установлена резьбовая втулка с подводящей трубкой, снабженной вертлюгом, воротком, трубкой питающей, пропущенной в осевой канал патрубка с прорезями, и штока, с образованием между ними кольцевого зазора, гидравлически связанного с осевым каналом переходника, а конический элемент связан с трубкой питающей и снабжен насадкой, поджимаемой штуцером, пропущенным через отверстие в диспергаторе, с образованием гидравлической связи с осевым каналом патрубка.

Конструкция смесительного устройства представлена на рисунке. Смесительное устройство состоит из полого корпуса 1, связанного через муфту 2 с переходником 3, поджимающим диффузор 4. К переходнику 3 присоединен патрубок 5, с креплением в осевом канале 6 переходника 3 диспергатора 7, с потенциальными каналами 8 для смешивания реагентов и получения высокостабильной пены.

В канале диффузора 4 размещается конический элемент 9, связанный через шток 10 с разделительным поршнем 11, связанным через патрубок 12, с регулировочной втулкой 13, установленной на резьбе в осевом канале корпуса 1. Патрубок 12 снабжен прорезями 14 и образует с внутренней поверхностью корпуса 1 кольцевую камеру 15. В теле корпуса 1 под разделительным поршнем 11 выполнены окна 16, гидравлически соединяющие камеру смешения 17 с подводящим патрубком 18, внутри которого закреплена решетка 19 и размещен шар 20, с возможностью взаимодействия с седлом 21.

Кольцевая камера15 через окна 22 в теле корпуса 1 связана с осевым каналом подводящего патрубка 23, в котором установлена решетка 24 и шар 25, который может взаимодействовать с седлом 26.

Подводящие патрубки 18 и 23 снабжены ниппелями 27 и 28. Регулировочная втулка 13 при ее вращении в резьбе корпуса 1 может перемещать в осевом направлении насадку конусную 29, с изменением площади кольцевого зазора 30 между ней и внутренней поверхностью диффузора 4.

В осевом канале регулировочной втулки 13 размещается резьбовая втулка 31, с которой связана трубка, питающая 32, пропущенная через осевой канал патрубка 12 и штока 10 размещенным, на нижнем конце трубки питающей 32 конический элемент 9, образует с внутренней поверхностью насадки конусной 29 кольцевой зазор 33.

Конический элемент 9 снабжен насадкой 34, закрепленной штуцером 35, пропущенным через диспергатор 7, в осевой канал патрубка 5. Положение регулировочной втулки 13 относительно корпуса 1 фиксируется стопорной гайкой 36.

С резьбовой втулкой 31 связана подводящая трубка 37, снабженная вертлюгом 38 и воротком 39.

Кольцевой зазор между регулировочной втулкой 13 и внутренней поверхностью корпуса 1 перекрыт уплотнительными кольцами 40, а между разделительным поршнем 11 и корпусом 1 уплотнительными кольцами 41.

Работа устройства

К ниппелю 27 подводящего патрубка 18 подсоединяют компрессор. К ниппелю 28 подводящего патрубка 23 подсоединяют насосный агрегат. Осевой канал подводящей трубки 37 через вертлюг 38 соединяется с питающим насосом для подачи, например, пенообразующей жидкости.

Согласно технологическому регламенту определяют необходимый расход жидкости, подаваемой от насосного агрегата через подводящий патрубок 23, с проходом потока через окна 22 в корпусе 1 в кольцевой канал между штоком 10 и трубкой питающей 32 и далее в кольцевой канал между коническим элементом 9 и насадкой конусной 29 в осевой канал 6 переходника 3 над диспергатором 7.

Газ по подводящему патрубку 18 и решетке 19 поступает в камеру смешения 17, откуда через кольцевой зазор между диффузором 4 и насадкой конусной 29 в осевой канал 6 переходника 3. Пенообразующая жидкость через вертлюг 38 подается в подводящую трубку 37 и далее по трубке питающей 32 к насадке 34 с выходом через штуцер 35 в осевой канал 6 патрубка 5. Смесь из двух компонентов перемешивается и по тангенциальным каналам 8 в теле диспергатора 7 подается в осевой канал 6 патрубка 5. Пенообразующая жидкость из насадки 34 и по осевому каналу штуцера 35 также подается в осевой канал патрубка 5 и далее в трубопровод, связанный со скважиной.

Ввод пенообразующей жидкости в двухфазный поток за пределами диспергатора 7 снижает гидравлическое сопротивление вспененному потоку жидкости и газа.

Подача пенообразующей жидкости через штуцер 35 в осевой канал патрубка 5 способствует лучшему смешиванию трех компонентов.

Регулирование расхода рабочей жидкости, подаваемой через подводящий патрубок 23 внутрь устройства, осуществляется за счет перемещения резьбовой втулки 13 вместе с насадкой конусной 29 относительно конического элемента 9, с изменением площади сечения кольцевого зазора 33. Перемещением регулировочной втулки 13 вместе с разделительным поршнем 11 и штоком 10 относительно конического элемента 9 можно также изменять площадь сечения кольцевого зазора 33, а значит и расход рабочей жидкости.

Расход газа, подаваемого по подводящему патрубку 18 в камеру смешения 17, можно регулировать за счет осевого перемещения насадки конусной 29 относительно диффузора 4. В случае проявления скважины, при превышении давления пластового над давлением подачи рабочей жидкости и газа по подводящим патрубкам 18 и 23, шары 20 и 25 садятся на седла 21 и 26, с перекрытием подачи импульса давления к компрессорной и насосной установкам.

То же самое предусматривается и для защиты насоса, подаваемого пенообразующую жидкость. На подводящем трубопроводе устанавливается обратный клапан.

Смесительное устройство обеспечивает получение трехфазных пен регулируемой дисперсности и стойкости. Техническим результатом является повышение эффективности глушения и освоения скважин.

Смесительное устройство для получения трехфазной пены, содержащее полый корпус с подводящим и отводящим патрубками, шток, связанный с разделительным поршнем, насадку конусную, установленную внутри диффузора, жестко связанную с полым корпусом, конический элемент, диспергатор, отличающееся тем, что устройство дополнительно снабжено регулировочной втулкой, связанной одним концом с полым корпусом, а другим через патрубок с прорезями, с разделительным поршнем, причем в осевом канале регулировочной втулки установлена резьбовая втулка с подводящей трубкой, снабженной вертлюгом и воротком и трубкой питающей, пропущенной в осевой канал патрубка с прорезями и штока, с образованием между ними кольцевого зазора, гидравлически связанного с осевым каналом переходника, а конический элемент связан с трубкой питающей и снабжен насадкой, поджимаемой штуцером, пропущенным через отверстие в диспергаторе, с образованием гидравлической связи с осевым каналом патрубка.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройству для смешивания жидкостей и может быть использовано в химической, пищевой нефтехимической и других отраслях промышленности для последовательного смешивания двух и более жидкостей в непрерывном потоке.

Изобретение относится к области производства эфиров азотной кислоты, используемых при получении баллиститных порохов, промышленных взрывчатых веществ и жидких унитарных топлив, конкретно к нитратору для получения жидких нитроэфиров.

Изобретение относится к смесительным устройствам для смешивания потоков жидкостей и может быть использовано в разных отраслях народного хозяйства, преимущественно в химической, нефтяной и нефтеперерабатывающей отраслях промышленности.

Изобретение относится к устройствам для смешивания и выравнивания состава жидкостей в резервуарах, преимущественно больших объемов, и может быть использовано в любых областях народного хозяйства, в том числе в химической, нефтяной, нефтеперерабатывающей промышленности и на нефтебазах, где требуется гомогенизация жидкостей различной плотности, склонных к расслоению состава.

Изобретение относится к смесительным устройствам и может быть использовано в нефтехимической, химической и других отраслях промышленности для получения смесей определенного соотношения.

Изобретение относится к смешиванию текучих сред. Устройство содержит полый трубчатый основной корпус (41) для смешивания первой (G4) и второй (G5) текучих сред внутри него, первый впускной порт, предусмотренный в верхней по потоку части основного корпуса (41), через который протекает первая текучая среда (G4), способствующий смешиванию корпус (38) трубчатой формы, расположенный внутри основного корпуса (41) и имеющий продольную ось (С1), проходящую в направлении, согласованном с направлением потока первой текучей среды (G4), причем противоположные концы способствующего смешиванию корпуса оставлены открытыми, и второй впускной порт (45), предусмотренный в периферийной стенке основного корпуса, через который протекает вторая текучая среда (G5) в направлении наружной периферийной стенки способствующего смешиванию корпуса (38).

Изобретение относится к аппарату для смешивания трех адгезивных компонентов и набору для смешивания трех адгезивных компонентов, пригодных в качестве смесительного контейнера трехкомпонентного смешанного адгезивного средства, используемого, например, при хирургической или стоматологической операции (хирургическом или стоматологическом лечении).

Изобретение относится к устройствам для перемешивания, эмульгирования, гомогенизации жидких сред и может быть использовано для проведения и интенсификации гидродинамических физико-химических, тепломассообменных процессов в системах «жидкость-жидкость» и жидкость-газ».

Изобретение относится к смешивающим устройствам и может быть применено для смешения потоков текучей среды, в частности газов или жидкостей, в различных отраслях промышленности и преимущественно в нефтепереработке и нефтехимии, газовой и энергетической промышленности.

Изобретение относится к технологии получения различного рода жидких многокомпонентных смесей, суспензий и коллоидных растворов. Смеситель-реактор состоит из двух торцевых пробок 1, корпуса цилиндрической формы 2, цилиндрического вкладыша 3, составленного из набора одинаковых ячеек 4, и камеры предварительного смешивания.

Изобретение относится к области топливной энергетики и касается приготовления биотоплива на основе растительных или животных масел, а также продуктов их этерификации. Биотопливо может быть использовано во всех типах дизельных двигателей как самостоятельно, так и в смеси с обычным дизтопливом. Способ непрерывного дозирования компонентов при производстве жидкого биотоплива включает смешивание растительного масла и спирта, кавитационную обработку смеси. В процессе смешивания дозирование исходных компонентов осуществляется непрерывно посредством изменения количества подаваемого спирта и определении массового соотношения масло/спирт за счет контролируемого падения температуры рабочей жидкости в пределах Δt=8…10°C на входе и на выходе кавитатора. Устройство состоит из насоса, кавитатора, емкости для масла, емкости для спирта с щелочью, штокового дозатора, датчиков температуры ОВЕН ДТПL 011-0,5/1,5, прибора измерителя-регистратора ОВЕН ТРМ200, а также накопительной емкости отстойника для биотоплива. Технический результат состоит в обеспечении снижения энергозатрат на 20-30% за счет уменьшения количества технологических операций. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей и перерабатывающей промышленности, в частности к системам, в которых происходит смешение жидких и газообразных потоков. Устройство смешения жидкости и газа содержит осевую цилиндрическую камеру смешения и расположенные концентрически вокруг нее внутренний и внешний цилиндрические корпуса, закрепленные между собой посредством внутренних фланцев. На одном конце внешнего цилиндрического корпуса выполнен внешний фланец для присоединения к трубопроводу подачи жидкости, а на другом его конце выполнен внешний фланец для отвода смеси, на боковой поверхности камеры смешения выполнены щелевые просечки, к внешнему цилиндрическому корпусу присоединен по касательной внешний патрубок для подачи газа, а внешний и внутренний цилиндрические корпуса соединены по касательной внутренним патрубком. Между камерой смешения и внутренним цилиндрическим корпусом размещен регулируемый клиновой затвор, выполненный в виде попарно сопряженных внутренних и внешних конических колец. Во внешнем патрубке для подачи газа установлена пористая керамическая мембрана. Изобретение обеспечивает стабильную работу устройства смешения в условиях естественного уровня пульсаций давлений входящих и выходящих потоков в открытых гидравлических сетях при минимальном уровне управляющих воздействий и достижение максимальной степени диспергации выходного потока метастабильной многофазной смеси, а также обеспечивает повышение технологичности изготовления устройства смешения. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к смесителям, предназначенным для проведения различных тепло- и массообменных процессов в нефтехимической, химической и нефтеперерабатывающей промышленности, в которых требуется создание однородного поля концентраций и температур во всем объеме реакционной среды. Турбулентный реактор смешения включает цилиндрический корпус с патрубками для подачи реагентов, разделенный по длине чередующимися коаксиальными конфузорно-диффузорными элементами. Конфузорно-диффузорные элементы выполнены в каждом сечении, перпендикулярном оси их материальной симметрии, в виде сжатых овалов, длина периметров овалов равна периметру сечения цилиндрического корпуса. Продольная ось реактора может быть выполнена по спирали Архимеда или по винтовой линии. Большие оси овалов зауженных сечений смежных конфузорно-диффузорных элементов могут быть выполнены перпендикулярными друг к другу. Изобретение обеспечивает уменьшение габаритных размеров турбулентного реактора смешения, повышение эффективности процессов перемешивания и диспергирования суспензий и эмульсий. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к пищевой, химической, фармацевтической промышленности и предназначено для интенсивного смешивания как взаимно реагирующих, так и взаимно нереагирующих жидких сред с получением растворов, устойчивых эмульсий или суспензий, в частности суспензий твердых частиц, образующихся при реакции смешиваемых растворов. Смешиваемые среды пропускают одновременно через гидроакустический преобразователь под давлением, превышающим порог кавитации. Техническим результатом заявленного способа является ускорение процесса смешивания. 1 ил.

Изобретение относится к области устройств, предназначенных для смешения гетерогенных смесей, и может быть использовано в нефтехимической, химической, газовой, нефтеперерабатывающей, коксохимической промышленности и других видах промышленности в процессах абсорбции и экстракции. Смеситель-турбулизатор содержит корпус, в котором выполнена сквозная полость, заполненная вставками. В средней части корпуса между вставками расположен обтекатель. Вставки выполнены в форме коаксиальных колец, при этом на внешней и внутренней поверхностях вставок выполнены канавки. Рядом стоящие вставки образуют плавно сужающийся вход и плавно расширяющийся выход. Технический результат заключается в увеличении значений коэффициентов турбулентной диффузии в каналах для обеспечения процесса смешения и дробления капель на протяжении одного-трех калибров трубопровода за смесителем. 5 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области машиностроения, предназначено для пульсационного интенсивного безбарботажного перемешивания и суспендирования твердых материалов в жидкости и может применяться на предприятиях химической, пищевой, фармацевтической промышленности, а также в производстве цветных, редких, редкоземельных и радиоактивных соединений. Гидропневматическое устройство аппарата пульсационного перемешивания содержит рабочую камеру, коаксиально которой установлены внешняя и, открытая снизу, средняя обечайки, а также размещенный внутри рабочей камеры напорный патрубок со штоком внутри. К нижней части штока, установленного с возможностью продольного осевого перемещения, прикреплено седло всасывающего клапана, а в верхней части штока установлен колпак таким образом, что при нижнем положении штока верхний край напорного патрубка расположен выше нижнего края колпака. Днище рабочей камеры выполнено с центральным отверстием под седло всасывающего клапана и расположено вне полости внешней обечайки. Крышки рабочей камеры и средней обечайки оснащены импульсными патрубками. В стенках и днище внешней обечайки выполнены сопла. Соотношение диаметров рабочей камеры и средней обечайки к диаметру аппарата равно 0,16-0,18 и 0,24-0,26 соответственно. Изобретение обеспечивает увеличение эффективности перемешивания по всему объему аппарата при снижении расхода энергии, что улучшает эксплуатационные характеристики устройства. 2 ил.

Изобретение относится к гомогенизирующим клапанам. Технический результат заключается в уменьшении энергозатрат при том же самом выходе волокнистого продукта и уменьшении износа компонентов клапана. Гомогенизирующий клапан (1) содержит корпус (2) клапана, два поршня, две кольцевые камеры, кольцевую проходную и нажимную головки и сборный элемент. Первый поршень расположен в сквозном отверстии корпуса клапана. Второй поршень расположен в сквозном отверстии и выполнен заодно с первым поршнем. Первая кольцевая камера размещена между корпусом клапана и первым поршнем, причем вход текучей среды высокого давления захватывает камеру для передачи в нее текучей среды высокого давления. Вторая кольцевая камера размещена между корпусом клапана и вторым поршнем, причем выход текучей среды захватывает камеру для приема из нее жидкости низкого давления. Кольцевая проходная головка размещена между первой и второй кольцевыми камерами. Кольцевая нажимная головка выполнена за одно целое с первым и вторым поршнями с образованием сборного элемента, выполненного с возможностью осевого перемещения в сквозном отверстии корпуса клапана так, что нажимная головка определяет с проходной головкой промежуточное пространство для прохода текучей среды от первой камеры во вторую камеру. Сборный элемент выполнен с возможностью вращения за счет нижнего зубчатого профиля, входящего в зацепление с зубчатым инструментом. Участок около промежуточного пространства для прохода является двухсторонним, то есть предусматривает возможность менять местами проходную головку и нажимную головку. 10 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к устройствам для смешивания различных компонентов, а именно для получения трехфазных пен, применяемых для глушения и освоения скважин. Смесительное устройство состоит из полого корпуса, с подводящим и отводящим патрубками, штока, связанного с разделительным поршнем, насадки конусной, установленной внутри диффузора, жестко связанного с полым корпусом. Внутри конической насадки размещен конический элемент, связанный через питающую трубку с резьбовой втулкой, установленной в осевом канале регулировочной втулки. Резьбовая втулка другим концом связана с подводящей трубкой, на которой установлен вертлюг и вороток. Трубка питающая свободно проходит в осевом канале патрубка с прорезями и штока, с образованием кольцевого зазора, гидравлически связанного с осевым каналом переходника. Конический элемент снабжен насадкой и перепускным отверстием, поджимаемым штуцером, пропущенным через отверстие в диспергаторе, с образованием гидравлической связи через осевой канал патрубка и трубопровод со скважиной. При подаче газа и рабочей жидкости через подводящие патрубки происходит их перемешивание в осевой канал переходника, с получением аэрированной жидкости, которая смешивается и через тангенциальные каналы диспергатора выводится в осевой канал патрубка, куда по трубке, питающей через насадку и канал штуцера, подается с заданным расходом пенообразующая жидкость. При этом происходит вспенивание, с образованием высокодисперсной высокоаэрированной пены. Перемещением в осевом направлении конического элемента и конической насадки можно регулировать зазоры между коническим элементом и диффузором, между конической насадкой и коническим элементом, что приводит к изменению расхода компонентов и степени аэрации трехфазной пены. Смесительное устройство обеспечивает получение трехфазных пен регулируемой дисперсности и стойкости для повышения эффективности глушения и освоения скважин. 1 ил.

Наверх