Устройство для отделения жидкости из воздушно-водяной смеси при бурении Советский патент 1986 года по МПК E21B21/14 E21B3/00 

1

Изобретение относится к горной промьшшенности, в частности к устроствам для бурения взрьюных скважин, и может быть использовано в станка шарошечного бурения.

Целью изобретения является повьпп ние эффективности отделения воды из воздушно-водяной смеси.

На чертеже изображено устройство общий вид.

Устройство состоит из корпуса 1 внутренней резьбой 2 в нижней части и наружной резьбой 3 в верхней. В корпусе смонтирован влагоотделитель состоящий из центрального патрубка и закрепленного над верхним его срезом отражателя 5. Между наружной стенкой центрального патрубка 4 и внутренней стенкой отражателя 5 имется зазор для прохода воздуха внутр патрубка. Вокруг патрубка 4 установлена спираль шнека 6 с переменным шагом, уменьшаю1цимся к основанию патрубка, и имеющего у основания больший внутренний диаметр, чем.в верхней части. Под лопастями шнека Выполнены отверстия 7 для прохода воздуха внутрь патрубка. На внутренних стенках корпуса 1 выполнены спиральные канавки 8 для стока отсепа- рированной воды. Спирали на стенках трубчатого корпуса имеют угол наклона больший, чем угол наклона лопастей шнека. Стекающая по канавкам 8 вода собирается в резервуаре 9 для сбора воды.

Над резервуаром 9 в корпусе I выполнены каналы 10, по которым часть воздуха выходит в затрубное пространство и эжектирует в поток отсепа- рированную воду из резервуара 9, поступающ то к каналам 10 через соеди нительные отверстия 11.

Предлагаемое устройство для отделения жидкости из воздушно-водяной смеси работает следующим образом.

На резьбу 2 корпуса 1 устанавливается шарошечное долото, при помощи резьбы 3 устройство соединяется с буровой штангой. В процессе бурения устройство находится непосредственно у забоя скважины. Воздушно-водяная смесь через верхнее соединение 3 поступает во внутреннюю полость корпуса 1. Небольшая часть воздушно-водяного потока, содержащая наиболее мелкие

частицы воды и обладающая.меньшей кинетической скоростью, заходит через верхний срез центрального патрубка 4 в пространство между наружной стенкой патрубка и внутренней стенкой отражателя 5, резко изменяя направление движения. Отделившаяся при этом вода движется вместе с остальной частью воздушно-водяного потока по направляющим лопастям шнека 6, а воздух - по патрубку 4 к забою скважины. При закручивании воздушно-водяного потока по виткам шнека вода под действием центробежных сил отбрасывается к внутренним стенкам корпуса 1 и по спиральным канавкам 8 стекает в резервуар 9 для сбора воды.

Угол наклона спиральнЕЛх канавок 8 больше угла наклона лопастей шнека 6. Поэтому вода, попавшая в канавку 8, не захватывается воздушно-водяным потоком, движущимся по спирали шнека, и не вовлекается вновь в него.

Воздух после осушения попадает через отверстия 7 во внутреннюю часть патрубка 4. Отверстия 7 расположены под лопастями шнека 6. Такое расположение отверстий обеспечивает попадание во внутреннюю полость патрубка 4 хорошо осушенного воздуха, так как воздух, содержащий влагу и обладающий большей скоростью, прижимается к лопастям шнека 6. Осушенный воздух двигается в верхней части потока. При попадании в отверстия 7 воздух резко изменяет направление движения, что способствует повьш1ению степени осушения.

По мере движения по спиралям шнека количество воздуха снижается. Для обеспечения постоянной скорости потока воздушно-водяной смеси, т.е. для поддержания высокой степени осушения воздуха по всей длине влагоотделите- ля, центральный патрубок 4 в нижней части имеет больший диаметр, а шнек 6 - меньший шаг навивки.

Часть воздуха по каналам 10 выбрасывается в затрубное пространство. Обладая скоростью, воздух из соединительных отверстий 11 эжектирует в себе воду, поступающую в них из резервуара 9 дпя сбора воды. В результате такого смешивания воды с воздухом получается хорошо аэрированная смесь с качественным пьтеподавлением.

Редактор М.Циткина

Составитель Л.Черепенкина

Техред И. ВересКорректор М. Самборская

Заказ 3266/34 Тираж 548Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4