Установка для электрогидравлическойактивации тампонажных pactbopob

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 04.0179 (21) 2707699/29-33 (51)М

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий с присоединением заявки No (23) Приоритет

В 92 С 19/18

В 02 С 23/06

Е 21 В 33/138

Опубликовано2306.81. Бюллетень М 23 (53) УДК 621. 926. 86:

:622. 245. 33 (088. 8) Дата опубликования описания 2 30681

,Ъ с ,(1 (A.Ã.Ìóõà, В.В.Кузьменко и В.П.Герасименко.

t (72) Авторы изобретения

Украинский научно-исследовательский институт " природных газов (71) Заявитель (54 ) УСТАНОВКА ДЛЯ ЭЛЕКТРОГИДРАВПИЧЕСКОЙ

АКТИВАЦИИ TANIIOHAEHHX РАСТВОРОВ

Изобретение отнбсится к установкам для электрогидравлической активации и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства, где возникает необходимость в измененйи удельной поверхности дисперсной фазы в суспензиях например при диспергировании цементного теста.

Известен коллоидальный диспергатор, работа которого основана на.принцнпе высоковольтного разряда в жидкости (электрогидравлического эффекта), состоящий иэ корпуса с вмонтированным в нем положительным и отрицательным электродами, а также дозирующего уст- l5 ройства (1).

Однако диспергирование в этом устройсфве имеет ограниченную производительность, обусловленную временем 20 срабатывания дозирующего устройства.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является установка для электрогидравлической активации тампонажных растворов, 25 содержащая генератор импульсов тока, камеру диспергирования с коаксиально размещенными на входе в нее электродами, центральный из которых установлен в изоляционной втулке, камеру 30 смещения и патрубки для ввода и вывода раствора P ).

Недостатки установки — низкая про-. изводительность и недостаточная эффективность измельчения, связанные с тем, что при синхронных разрядах

-в двух коаксиальных системах электродов во взаимно направленных соплах формируют две струи цементного теста, которые соударяются в рабочей камере устройства. За счет того, что жидкая фаза суспензии практически несжимаемая, происходит упругий удар, и значительная часть суспенэии оказывается недиспергированной.

Цель изобретения — повышение эф фективности диспергирования твердой фазы суспензий.

Поставленная цель достигается тем, что в установке для электрогидравлической активации тампонажных растворов, содержащей генератор импульсов тока, камеру диспергирования с коаксиально размещенными на входев нее электродами, центральный иэ которых установлей в изоляционной втулке, камеру смещения и патрубки для ввода и вывода раствора, изоляционная втулка выполнена со сквозными каналами, соединяющими камеру

839560 смещения с межэлектродным пространством.

Кроме того, поверхность каналов выполнена с покрытием иэ абразивно устойчивого материала.

На фиг. 1 схематично изображена установка, общий вид, на фиг. 2разрез А-А на фиг.1.

Установка содержит корпус 1, патрубок 2 для ввода суспензии с сеткой 3, камеру 4 смещения, центральный .положительный электрод 5, изолированный от корпуса 1 втулкой 6, в которой выполнены цилиндрические каналы 1.Корпус 1 соединен с отрицательным цилиндрическим электродом

8, переходящим в сопло 9, истекающее t5 в камеру 10 диспергирования, имеющую стенки 11 из абраэивно-устойчивого материала. Корпус 1 имеет также патрубок 12 для выхода диспергированной суспенэин, Электрод 5 выведен из корпуса через сальник 13 и соединен с генератором 14 импульсов тока.

Каналы 7 также армированы абразивноустойчивым материалом.

Установка работает следующим

25 образом.

Через патрубок 2 в камеру 4 по каналам 7 в пространство между электродами 5 и 8 подается суспензия.

Одновременно от генератора 14 импульсов тока подается высоковольтный импульс (корпус 1 эаземлен) и между электродами 5 и 8 образуется плазменный кольцевой канал. Радиальный ток разряда взаимодействует с концентрическим магнитным полем тока, З5 идущего по электроду 5. Пондеромоторная сила, направленная вдоль оси коаксиальной системы электродов 5 и

8, выбрасывает плазменный кольцевой канал (и цементную суспензию) через gp сопло 9 в камеру 10 диспергирования, где поток саударяется со стенкой 11.

Однако основная часть суспензии днспергируется в канал 7 эа счет тога, что в период образования фронь та ударной волны скорость движения суспензии в пространстве между электродами 5 и 8 на несколько порядков выше, чем в каналах. Это приводит к разрыву сплошности суспенэии и образованию эОн интенсивной кавитации. При этом затраты энергии на разрыв сплошности невелики, так как прочность всей жидкости на разрыв в сотни и более раэ меньше, чем на сжатие. Камера 4 смешения необходима для снижения скорости движения суспензии.

Если установку выполняют в виде нескольких коаксиальных систем, например двух направленных иэ камеры смешения в противоположные стороны, то это значительно повышает производительность диспергирования, так как разрывы сплошности имеют место и в самой камере смешения.

Использование изобретения, например, для диспергирования цементного теста (тампонажного раствора) при тампонаже нефтяных и газовых скважин, приводит к улучшению их технико-технологических показателей, повышается прочность цементного камня при изгибе и сжатии, снижается газо- и водопроницаемость. Это позволяет повысить качество и надежность зацементированных интервалов в скважинах.

Формула изобретения

1. Установка для электрогидравлической активации тампонажных растворов, содержащая генератор импульсов тока, камеру диспергирования с коаксиально размещенными на входе в нее электродами, центральный из которых установлен в изоляционной втулке, ка-. меру смешения и патрубки для ввода и вывода раствора, о т л и ч а ю — . щ а я с я тем, что, с целью повышения эффективности диспергирования, изоляционная втулка выполнена со сквозными каналами, соединяющими камеру смешения с межэлектродным пространством.

2. Установка по п.1, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что поверхность каналов выполнена с покрытием из абраэивно-.устойчивого материала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9625767, кл. В 02 С 19/18, 1976.

2, Авторское свидетельство СССР

Р 578238, кл. Е 21 В 33/138, 1973.

Составитель В. Губарев

Техред A.Áàáèíåö КорректорЕ. Рошко

Редактор Г. Кацалап

Заказ 4587/6 Тираж 661 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент",r. ужгород, ул. Проектная, 4