Устройство для приготовления бурового раствора

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

С ЮЛ

РЕСПУБЛИН (19) (И) 3(51) Е 21 В 21/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

fl0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ/ (21) 2736386/22-03 (22) 26.03.79 (46) 23.12.83. Бюл. Р 47 (72) В.М. Бахир, Ю.П. Тихонов, Ю.Г. Эадорожний, A.X. Наджимитдинов и Д.Ш. Газиев (71) Среднеазиатский научно-исследовательский институт природного газа (531 622.243.144 (088.8) (56} 1. Вайнштейн С.С. Комплексная механизация процессов приготовления буровых растворов, РНТС "Бурение", ВНИИОЭНГ, 1973, Р б, с. 20.

2. Справочник инженера по бурению. М., "Недра", 1973, с. 364-368. (54) (57 ) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ )TPHFOTOB

ЛБНИЯ БУРОВОГО РАСТВОРА, содержащее гидроциклоны с входными и выходными патрубками и средство для подачи исходного материала, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения качества раствора, гидроциклоны установлены эксцентрично один в другом, а входные патрубки объединены в общий коллектор.

2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что внутренний гидроциклон выполнен со срезом на конической части.

904367

Изобретение относится к устройствам для приготовления бурового раствора при буренИи нефтяных и газовых скважин с одновременным его дегазированием и может быть использовано в химической, пищевой и других отраслях промышленности.

Изготовление буровых растворов в промысловых условиях основано на диспергировании твердых материалов в жидкости с помощью механического i0 или гидравлического перемешивания.

Скорость приготовления буровых растворов зависит от интенсивности перемешивания и взаимодействия с твердыми компонентами. Присутствие газообразных компонентов значительно ухудшает характер этого взаимодействия. Отрицательное влияние воздуха на процесс приготовления растворов наиболее заметно проявляется при использовании тонкодисперсных порошкообразных материалов (глин, утяжелителей, химреагентов >.

В применяющейся в настоящее время системе приготовления буровых растворов его приготавливают путем смешивания в э>кекторном смесителе жидкости со смесью порошка с воздухом,. поступающей по системе пневмотранспорта 1 ).

Большое содержание воздуха делает практически невозможным не только диспергирование, но и гомогенизацию суспензии. При циркуляции такой сус" пензии в системе промывки постоянно изменяются структурно-механичес- 35 кие свойства раствора, что приводит к различного рода осложнениям.

Известно т=:êæå устройство для приготовления бурового раствора, содержащее гидроциклоны с входными 40 и выходными патрубками и средство для подачи исходного материала (2 ).

В данном устройстве для окончательного перемешивания компонентов растьора используются гидроциклоны.

Однако применение гидроциклона не обеспечивает дегазации, так как легкая фракция смешивается на выходе с общей массой раствора, не обеспечивается гомогенизация, так как из-за разделения на фракции

50 за счет центробежных сил активного смешивания компонентов не происходит

В результате этого снижается качество бурового раствора.

Целью изобретения является повы- 55 шение качества реактора.

Указанная цель достигается тем, что гидроциклоны установлены эксцентрично один в другом, а входные патрубки объединены в общий коллектор. 60

Внутренний гидроциклон выполнен со срезом на конической части.

На фиг. 1 изображено устройство, вертикальный разрез; на фиг. 2 - то же, горизойтальный разрез.

У тройство содержит наружный 1 и внутренний 2 гидроциклоны, которые вставлены эксцентрично один в другой.

Гидроциклоны имеют входные патрубки 3 и 4 соответственно, которые объединены в общий коллектор 5, сообщающий их со средством для подачи исходного материала или исходной смеси (не показано ). Наружный гидроциклон имеет выходные патрубки 6 и 7 первый — для слива готового раствора, второй — для выхода газа. Внутренний гидроциклон выполнен со срезом 8 на конической части и имеет патрубок 9 для выхода газа.

Устройство работает следующим образом.

От средства для подачи исходного материала системой пневмотранспорта смесь порошка, жидкости и воздуха поступает под давлением в коллектор

5, где разделяется на два потока, поступающие в гидроциклоны 1 и 2 через патрубки 3 и 4. Разделение общего потока на несколько частей способствует более полному отделению газа и более высокой степени гомогенизации.

В гидроциклонах потоки смеси закручиваются и движутся по винтовой линии вниз. В конической части скорость потоков резко увеличивается.

За счет центробе>кных сил происходит разделение смеси на фракции и соударение частиц. Воздух при этом отделяется и выходит через патрубки 7 и 9, а жидкость с твердыми частицами движется у стенки. По срезу 8 поток, закрученный в гидроциклоне 2, сбегает и соударяется с потоком, движущимся с большой скоростью вниз в гидроциклоне 1; срез 8 способствует.соударению потоков на большой длине конической части гидроциклона

1. В результате соударения потоков и трения частиц о стенки гидроциклонов происходит интенсивное перемешивание и диспергирование твердой фазы раствора ° Этому способствует также дегазация, которая повышает смачиваемость частиц и их взаимодей ствие с жидкостью.

Готовый раствор сливается через патрубок б.

Устройство обеспечивает повышение качества раствора за счет отделения газа и последующего интенсивного перемешивания смеси и диспергирования твердой фазы.

904367

Заказ 10631/7

Тираж 603 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 г

Составитель В.Никулин

Редактор С.Титова Техред Т.Фанта Корректор Г. Решетник