Устройство для приготовления тампонажного раствора Советский патент 1983 года по МПК E21B21/06 

Изобретение относится, к горной промыишенности, а точнее к. нефтегазодобывающей, и может быть использовано при проведении гидроизоляционных работ в строительстве скважин и шахт..

Известно устройство для приготовления раствора, содержащее корпус, в котором расположены, смесительная камера и насадка с осевым, патру.бком и расположенные по окружности сопла, оси которых сходятся под острым углом внутри смесительной камеры Г 1.. . . . . . Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для. приготовления тампонажного раствора, содержащее диффузор, штуцер-насадку и смесительную камеру Г2 .

Недостатками известных устройств является то, что они не обеспечивают полного захвата подаваемого шнеком сухого цемента и подъема полчаемого раствора в подвесной приемн бачок цементосмесительной машины, что снижает качество приготавливаемого раствора.

.Целью изобретения является повышение качества смешения за счет повышения полноты захвата цемента.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для приготовления тампонажного раствора, содержащем диффузор, штуцер-насадку и смесительную камеру, штуцер-насадка выполнен с рядом сопел разных диаметров с общей площадью поперечных сечений 25-35% от площади поперечного сечения штуцера-насадки, причем отверстия малого диаметра рас-, положены в его верхней части

На фиг. 1 и-зображено предлагаемое устройство, разрез; на фиг. 2 штуцер-насадка, продольный разрез; на фиг. 3 - вид А на фиг. 2.

Устройство состоит из диффузора 1, угольника 2 и штуцера-насадки 3 с отверстиями 4 и 5 большого и малого диаметров соответственно.

В устройстве выполнения штуцеранасадки с отверстиями большого и малого диаметра повышают его выносную способность.

Струи воды создают сплошное водяное дно. лотка, движущееся с большой скоростью, причем горизонтальные прекции всех струй дает сплошное заполнение дна для сыплющегося цемента на ширине потоков /30 мм. Наличие нескольких струй, движущихся на небольшом расстоянии друг от друга, способствует образованию большего вакуума,, что также способствует лучшему засасыванию (захвату ) сухого цемента. Цемент начинает сыпаться. В устройстве в верхней части штуцеров-насадок

предусмотрены отверстия-сопла меньшего диаметра. Струи из этих сопел разбивают нижнюю часть свода, но энергия этих струй мала (из-за малой массы, малого диаметра -скорость струи гаснет и цемент с водой от свода падает вниз, свод утончается, под тяжестью верхних .слоев цемента обрушивается на струи большего диаметра и уносится ими.

0

Устройство работает следующим образом.

Сухой цемент поступает в диффузор 1. Отверстия 4 большого диаметра создают струи жидкости, произ5водящие основную работу по выносу цемента и диффузора 1, смешения и подъема раствора на заданную высоту. Верхние отверстдя 5 создают -тонкие струи, которые препятствуют об.разованию окатышей и свода из сухо0го цемента. Получаемая при этом высокая (до 40 м/с ) скорость струи поз.воляет повысить степень диспергации цементного раствора и увеличить его напор до з начений, обеспе5чиваю1цих подъем раствора на необходимую высоту для заливки в емкость.

Конструкции штуцеров-насадок, характеристика гидроэлеватрра и рекомендуемые режимы работ приведе0ны в табл. 1 и 2. Для различных режимов затворения цемента, в результате, экспериментальных работ приняты четыре типа размера многосопловых штуцеров.

5

Как видно из табл. 2, штуцера О и 5 не обеспечивают рабочих режимов. Если учесть, что основные режимы давлений 8-12 кгс/см ( режим центро-бёжного насоса J, то максимальный расход при штуцере О 4,4 л/с, а

0 минимс1льный при штуцере- 5 7,6 л/с.

В обоих случаях эти расходы находятся за пределами работы существующих цементосмесительных машин: при существу оцих проходных . сечениях

5 эжектора и трубопроводов в первом случае; слишком малые скорости потока не обеспечивают выноса цемента, а во втором случае эжектор захлебывается. Поэтому и приняты штуцера

0

I 25-35%.

1-4 с.отношением

Теоретически возможно создание конструкции цементосмесительной машиньл на меньшую или большую производительность и тогда штуцера О или 5 окажутся пригодными. Но тогда в новой машине должны быть уменьшены или увеличены все проходные сечения, в том числе.и диаметр выходного отверстия сопла о (площсщь сечения F), которые сегодня равны: о 30 мм, F 7,2 см Ч

Например, ближайшие размеры ,

D 25 мм или О -7 35 мм (F- 5

см. . . .

р2 9,8 см), Тогда отношение

для штуцера

17%, а , . цера 5 составит не |- 100% 32%.

Таким образом, диапазон 25-35% остается и при разных диаметрах сопла., .

Предлагаемая установка позволит повысить качество смешения раствора, :в результате чего повысится качество изоляционных работ.

Т а б л и ц а 1

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ТАМПОНАЖНОГО РАСТВОРА, содержащее , штуцер-насадку и I смесительную камеру, отличающееся тем, что, с целью повышения качества смешения за счет повьшения полноты захвата цемента, штуцер-насадка выполнен с рядом сопел разных диаметров с общей площадью поперечных сечений 25-35% плошади поперечного сечения штуцеранасадки, причем отверстия малого диаметра рвспрложены в его верхней , части.

12,5 ,

20

17

1,25

3,14

44

.Т а б Л И Ц а 2