Струйный диспергатор
Союз Соеетсиии
Социалистическик
Республик
Опубликовано 15.05.82. Бюллетень М 18
Дата опубликования описания 15. 05 .82 (53)h%. Кл, F 5/04
3Ъаударстввииый комитет
СССР ио делим изобретений и открытий (5З) УДК 677.042, .22{088.8) "- Ъ Ъ- 1.»„
I % б"
t (72) Автор изобретения
A.H.Ôóðìàíoí
} г
l !
Всесоюзный научно-исследовательский инс ут" " ":,}}А по креплению скважин и буровым растворам (71) Заявитель
{54) СТРУЙНЫЙ ДИСПЕРГАТОР
Изобретение относится к конст рукциям струйных диспергаторов и может быть использовано при обработке и приготовлении буровых и тампонажных растворов.
Известно устройство для смешения жидкостей, содержащее вертикальный цилиндрический корпус с коническим днищем, вертикальную переливную тру6у, установленную по оси корпуса и проходящую через днище, тангенциально подсоединенный к днищу патрубок ввода первой жидкости и патрубок ввода второй жидкости, закрепленный на патрубке ввода первой жидкости перпендикулярно его оси (1).
Известен также струйный диспергатор, содержащий вертикальный цилиндрический корпус с днищем, цилиндрическую обечайку с выполненной в ней камерой, соединенную с нижней частью корпуса над днищем, подпружиненный ступенчатый стержень, подвижно установленный в камере по ее оси, регулировочный механизм, установленныи на торце обечайки снаружи стержня, патрубок подвода жидкости, закрепленный на цилиндрической обечайке и соединенный с камерой, и патрубок выво5 да жидкости, закрепленный на верхней части корпуса (?), Недостатком известных устройств является низкая эффективность диспергирования обусловленная тем, что при нагнетании жидкости струя, формируемая таким диспергатором, движет-. ся строго поступательно, в силу чего образует узкую зону кавитации, а также, низкая эффективность кавернообразования из-за конструктивной невозможности физико-химического воздействия на зону образования каверн, Это ведет к увеличению затрат энергии на обработку буровых и тампонажных растворов.
С целью интенсификации процесса за счет расширения зоны кавитации, патрубок подвода жидкости закреплен
3 927 на цилиндрической обечайке тангенциально по отношению к камере, а также с целью Физико-химического воздействия на зону кавитации, в ступенчатом стержне выполнены продольные каналы, причем диспергатор снабжен дроссельными элементами, установленными на продольных каналах ступенчатого стержня.
На фиг.! изображен диспергатор, общий вид, продольный разрез, на фиг." - сечение А-А на фиг.1; на
Фиг.3 -. второй вариант исполнения диспергатора.
Струйный диспергатор содержит вертикальный цилиндрический корпус с днищем 2, цилиндрическую обечайку 3 с выполненной в ней камерой
4, соединенную с нижней частью корпуса над днищем 2 подпружиненнь>й ступенчатый стержень 5, подвижно установленный в камере 4 по ее оси, регулировочный механизм 6, установленный на торце обечайки 3 снаружи стержня 5, патрубок 7 подвода жидкости, закрепленный на цилиндрической обечайке 3 и соединенный с камерой 4, и патрубок 8 вывода жидкости, закрепленный на верхней части корпуса. Патрубок 7 подвода жидкости закреплен на цилиндрической обечайке 3 тангенциально по отношению к камере 4. В ступенчатом стержне
5 выполнены продольные каналы 9, а диспергатор снабжен дроссельными элементами 10, установленными на продольных каналах 9 ступенчатого стержня 5.
Диспергатор работает следующим образом.
При нагнетании жидкости через тангенциальный патрубок 7 диспергатор формирует полую вращающуюся струю, которая за счет центробежных сил расширяется в корпусе 1, увеличивая размеры и динамику каверны, которая генерирует большее количество отрывающихся каверн, при схлопывании которых происходит более эффетивное диспергирование бурового или тампонажного раствора. В процессе. диспергирования компонентов бурового или тампонажного раствора через патруб-. ки 11 и каналы 9 при открытых дроссельных элементах 10 в зону образования каверн в жидкости вводят понизители прочности жидкости на разрыв, например, газы или поверхностноактивные вещества или и то и другое. Причем при открытых дроссельных элементах 10 агенты всасываются в диспергатор силой вакуума. Регулированием дроссельных элементов 10 можно проводить дозированный ввод агентов в зону кавернообразования.
При использовании диспергатора в качестве смесителя для повышения интенсивности смешивания подачу реагентов через каналы 9 подбирают с условием обеспечения кавитационного режима работы диспергатора, что,повысит эффективность обработки растворов.
Ввод газов, легко переходящих под давлением в жидкое состояние в условиях диспергирования, позволит наряду с уменьшением энергии кавернообразования резко увеличить силу схлопывания каверн, что приведет к повышению эффективности диспергирования.
Использование предложенного струйного диспергатора позволит за счет обеспечения возможности повышения эффективности кавернообразования в жидкости и расширения функциональных возможностей повысить эффективность обработки буровых и тампонажных растворов, Это позвоЪит сократить не менее чем на 2(Д время обработки буровых растворов °
Экономичный эффект при обработке бурового раствора на одной скважине не менее 100 руб.
Учитывая, что в целом по Министерству нефтяной промышленности в год сдается не менее 2000 скважин, годовой экономический эффект от максимального внедрения струйного диспергатора составит не менее 200 тыс.руб.
Формула изобретения
1 ° Струйный диспергатор, содержащий вертикальный цилиндрический корпус с днищем, цилиндрическую обечайку с выполненной в ней камерой, 50 соединенную с нижней частью корпуса над днищем, подпружиненный ступенча тый стержень, подвижно установленный в камере по ее оси, регулировочный механизм, установленный на торце обечайки снаружи стержня, патрубок подвода жидкости, закрепленный на цилиндрической обечайке и соединенный с камерой, и патрубок вывода
927 жидкости, закрепленный на верхней части корпуса, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью интенсификации процесса за счет расширения зоны кавитации, патрубок подвода жидкости закреплен на цилиндрической обечайке тангенциально по отношению к камере.
2. Диспергатор по и.1, о т л и — в ч а ю шийся тем, что, в ступен287 чатом стержне выполнены продольные каналы. . 3. Струйный диспергатор по пп.1 и
2, отличающийся тем, что он снабжен дроссельными элементами.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Патент ЧССР М 93518, кл. 12к, 4, 1960.
2. Авторское свидетельство СССР
Г 850187, кл. 8 01 F 5/00, 1980.
