Устройство для намыва наполнителей в скважину Советский патент 1983 года по МПК E21B33/13 

Изобретение относится к бурению скважин, в частности к устройствам, для изоляции зон поглощений путем намыва в них инертных наполнителей. Известно устройство для намыва наполнителей в скважину, содержащее корпус с патрубком для подвода жидкости и воронкой, насадок, камеру смещения и обводную линию с системой кранов jjlj . I Недостатком данного устройства является низкая производительность из-за низкой степени механизации пе рекодов с режима намыва наполнителя -в скважину на режим продавки его по бурильным трубам в случае забивания их наполнителем и обратно. Наиболее близким к изобретению является устройство, для намыва напо нителей в скважину, содержащее корп с патрубком для подвода жидкости, воронкой и цилиндром, расположенный соосно цилиндру насадок и подвижную камеру смешения с поршнем, установленную в цилиндре. Камера смешения подпружинена относительно корпуса, а пружина снабжена регулирующим механизмом . Недостатками известного устройства являются низкие производительность и безопасность работы при tieременных режимах намыва наполнителе При повышенном (от исходного) давления жидкости на входе работа sCT ройства характеризуется преждевременными автоматическими переходами на режим продавки из-за недостаточности сопротивления пружины, предварительно отрегулированной ч на мень шее давление на входе, что снижает производительность намыва наполнителей, А при пониженном (от исходного) давлении на входе раб-ота устройства характеризуется запаздыванием автоматических переходов на ре жим продавки из-за чрезмерного сопротивления Пружины, предварительно отрегулированной на большее давление на входе, что п1риводит к выброс смеси из воронки и снижает безопасность работы. При внезапном прекра.щении подачи жидкости в устройст во и обратном движении гкидкостй из скважины происходит выброс смеси из воронки, так как пружина препятству надвиганию камеры смешения на насадок, что также снижает безопасность работы. , Целью изобретения является повышение производительности и безопасности работы устройства при переменных режимах намыва наполнителей. Поставленная .цель достигается тем, что в устройстве для намлва {Заполнителей в скважину, содержащим корпус с патрубком для подвода жид кости, воронкой и цилиндром, расположенной соосно цилиндру насадок и подвижную камеру смешения с порш нем, установленную в цилиндре, подвижная камера смешения со стороны насадка по наружной поверхности с роточкой, а корпус - с выступом од проточку, образующими кольцевую полость, сообщенную с полостью патрубка для подвода жидкости, причем геометрические параметры камеры смешения и касадка выполнены при слеующем соотношении 5 f де 5i - площадь торда проточки камеры смешения по на- ; ружной поверхности , мм, активная площадь сечения камеры смешения со сторосадку, мм2, К - опытный безразмерный коэ-ффициент, i и Р - площади сечения каналов насадка и камеры смешетния, мм. Устройство снабжено трансформа,тором давления , установленными.в канале связи кольцевой полости с патруб ком для подвода жидкости, Такое выполнение устройства обеспечивает при изменении (от исходного) давления жидкости на входе автоматическое соответствующее изменение даЕотения в кольцевой полости, удерживающего камеру смешения, что позволяет автоматически поддерживать .оптимальный режим работы устройства и ведет к повышению производительное-ти и безСпасности работы. При внезапном прекращении подачижидкости в устройство и обратном движении жидкости из скважины камера смешения беспрепятственно подвигается на насадок и предотвращает выброс смеси из воронки, что также повышает безопасность работы. Для обеспечения возможности регулирования в зависимости от массового расхода наполнителя в канале связи кольцевой полости с патрубком для подвода жидкости параллельно установлены трансформаторы давления с разными конффициентами трансформадии, оснащенные запорными элементами для их раздельного включения., на фиг, 1 изображено устройство, общий ВИД} на фиг, 2 - разрез А-А на фиг, 1, . , Устройство длянамыва наполнителей в бкважину (фиг. 1) содержит корпус 1 с патрубком 2 для подвода жидкости, воронкой 3-й цилиндром 4, расположенный соосно цилиндру Насадок 5 и подвижную камеру б смешения с поршнем 7, установленную в цилинд-ре 4., Подвижная камера 6 смешения со стороны насадка выполнена по наружной поверхности с проточкой 8, а корпус - с выступом 9 под проточку, образующиида кольцерую полость сообщенную с полостью патрубка 2 к налом связи 10, в котором параллел но размешены несколько понижающих трансформаторов 11 давления с разными коэффициентами трансформации S-j.fS(показан 9ДИН, фиг. 1J) с запор ными элементами 12, обеспечивающие их раздельное включение, 5 и Sjj. - площади поршня трансФорматорадавления (фиг. l). Геоме |Трические параметры камеры смешения и насадка выполнены при следую щем соотношении d t 1.4 . .где Sv площадь торца проточки камеры смешения по наружной поверхности,мм 5з - активная площадь сечен камеры смешений со сто роны, противоположной насадку (разность площадей кругов поршня 7 канала камеры смешегг: ния б) , мм2, k - опытный безразмерный коэффициент, i и F - площади сечения канало насадка и камеры смеше ния , мм. Чем ближе численное значение ле части неравенства к численному зна чению правой, тем эффективнее устройство. Устройство работает следующим образом, . При намуве, включающем закачивание жидкости через насадок 5 и подачу наполнителя череэ воронку 3 на подвижную камеру смешения дейст вуют противоположно направленные силы, удовлетворяющие в момент над гания камеры смешения.на насадок неравенству if -SnPe- i, - избыточное давление в кольцевой полости Б, В - предельное избыточное давление на выходе уст ройства, кПа. Остальные обоз начения прежние. Значение Pg находят по формуле /vl; где f - избыточное давление в патрубке 2, кПа, площади поршня трансформатора давления,мм, Значение Рс находят по формуле i.t . (3) |Ре-кР-; к - опытный безразмерный коэффициент, i и Р - площади сечения каналов насадка 5 и камеры б смешения, мм. Значение К находят по формуле к-, .p где в правой части данные экспериментальных исследований. После подстановки (2) и Сз в (l) и упрощения получают математическое выражение связи параметров устройстваfci в/р Выражение не включает параметра Р, следовательно предварительно настроенное на оптимальный режим работы устройство сохраняет его и при изменении давления на входе. Изменение параметра (коэффициента трансформации) меняет вид неравенства (4, т.е. обеспечивает регулирование работы устройства. Большему массовому расходу наполнителя должен соответствовать меньший коэффициент трансформации. Настройка устройства на оптимальный режим работы состоит в подключении к устройству трансформатора давления, обеспечивающего с учетом массового расхода наполнителя максимальные давления ча выходе и производительность намыва. Трансформатор 11 давления подключается к устройству и отключается с помощью запорных элементов 12. Использование предложенного устройства для намыва наполнителей в скважины позволяет снизить затраты времени и средств на изоляционные работы за счет повышения производительности труда на 15%. Ожидаемый годовой, экономический эффект от одного устройства составляет 31,2 тыс. руб. Кроме того, при переменных режимах намыва наполнителей устройство повышает безопасность работ,

fpi/eJ

X/-//

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАШВА НАПОЛНИТЕЛЕЙ В СКВАЖИНУ,содержащее корпус с патрубком для подвода жидкости, воронкой и цилиндром, расположенный соосно цилиндру насадок и подвижную камеру смешения с поршнем, установленную в цилиндре, о т л и-. , ч а ю щ е .е с я тем, что, с целью повышения его производительности и безопасности работы при переменных режимах намлва наполнителей, подвижная камера смешения со.стороны насадка выполнена по наружной поверхности с проточкой, а корпус - с выступом под проточку, образующими кольцевую полость, сообщенную с полостью патрубка для подвода жидкости, причем геометрические параметры камеры смешения и касадка выполнены при следующем соотношении St f Ч Т л 2 Р где 0| - площадь торца проточки камеры смешения по наружной поверхности, мм , Sj активная площадь сечения камеры смааения со стороны, противоположной насад-§ Лв ку, мм f, (Л к - опытный безразмерный коэффициент, t и F - площади сечения каналов насадка и камеры смеюег ния, мм, 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно снабжено трансформаторами давления, установленными в канале связи кольцевой ел полости с патрубком для подвода жидкости . ;о 00