Установка для приготовления тампонажного раствора Советский патент 1987 года по МПК E21B21/06 

Изобретение относится к горной промышленности, а точнее к нефтегазодобывающей, может использоваться в горном деле при бурении нефтяных и газовых скважин и предназначено для приготовления тампонажного раствора для крепления ствола скважины.

Целью изобретения является повышение качества и ускорение процесса приготовления тампонажного раствора.

На фиг. 1 изображена установка для приготовления тампонажного раствора с частичным выровом по емкости, обш,ий вид; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - вид Б на фиг. 1; на фиг. 4 - сечение В-В на фиг. 3.

Установка смесительная для приготовления тампонажного раствора монтируется на шасси 1 автомобиля КрАЗ, используемого в качестве транспортной базы и привода механизмов установки, и включает в себя раму 2 с приводом 3 от двигателя автомобиля, установленную на ней емкость 4 с механическим перемешивающим узлом 5 (валом) узлами механической 6 и пневматической 7 загрузки сыпуч его материала, размещенными в загрузочных окнах, трубопроводы 8 для залива воды и циркуляции раствора.

10

15

20

проводам 17 пневмозагрузки сквозь емкость и входят рядом с загрузочными окнами 20 в кровлю емкости, оканчиваясь сопловыми излучателями 21.

Геометрическая ось загрузочных окон и оси каждого соплового излучателя находится в общей вертикальной плоскости В-В (фиг. 3 и 4), проходящей через загрузочные окна 15 и 20, и направлена под острым углом к продольной оси вала пере.ме- шивающего узла 5 под углом 20-30° относительно кровли емкости, в плоскости которой находятся загрузочные окнами выполнены пересекающимися между собой в этой плоскости. Каждое окно имеет шиберную заслонку для закрытия их после окончания загрузки сыпучего материала.

Установка имеет штуцеры 22 для подсоединения ее к цементировочным агрегатам. Через сопловые излучатели 21 в емкость подают жидкость струей 23, а в загрузочные окна - сухой материал 24.

Механический перемешивающий узел 5 имеет лопасти 25, установленные на валу 26.

При работе установки к трубопроводам 8 для заливки и циркуляции раствора подкоторую обеспечивают подсоединяемые це- 25 соединяются через штуцеры 22 цементироментировочные агрегаты, участвующие в процессе, трубопровод 9 с узлом 10 для смыва шлама.,размещенным в верхней части емкости, и клапаном 11 для раздачи приготовленного раствора цементировочным агрегатом, размещенным в нижней части емкости, и вынос- 30 ные опоры 12. Рама 2 с емкостью 4 являются несущей конструкцией всех узлов установки, которая монтируется на шасси автомобиля КрАЗ и на которой размещен привод 3 для передачи врашения от двигателя автомобиля

вочные агрегаты, участвующие в процессе цементирования скважин, которые забирают раствор от клапанов 11 и подают его через сопловые излучатели 21 в зону выгрузки сыпучего материала. Струя 23, выходя из соплового излучателя под углом 20-30° раскрывается и принимает форму конуса, направленного своим основанием в нижнюю переднюю часть емкости, причем верхняя образующая конуса проходит под углом 10°, а нижняя - под углом 45° к плоскости

на валы перемешивающих узлов 5 и узлом 6 загрузочных окон. Такое расположение струи

механической загрузки.

Узлом 6 механической загрузки являются щнековые транспортеры, состоящие из двух частей: верхней 13 и нижней 14. Верхняя часть 13 транспортера проходит сквозь емкость и имеет загрузочное окно 15. Нижняя часть 14 транспортера установлена на шарнире 16, связанном с емкостью и позволяющем откидывать его для транспортного положения с учетом соблюдения требуемых габаритов. В рабочем положении нижняя часть 14 соединяется с верхней 13 как по валу для обеспечения передачи крутящего момента, так и по корпусу для обеспечения герметичности.

Узел 7 выполнен в виде трубопровода 17, проходящего через емкость с нижним штуцером 18 для подсоединения его к пнев- моцементовозу, производящему загрузку сухого материала в емкость. Верхняя часть трубопровода 17 заканчивается камерой 19 с загрузочными окнами 20 (фиг. 4) для выгрузки сыпучего материала в емкость.

Трубопроводы 8 для заливки и циркуляции раствора проходят аналогично трубо

5

0

проводам 17 пневмозагрузки сквозь емкость и входят рядом с загрузочными окнами 20 в кровлю емкости, оканчиваясь сопловыми излучателями 21.

Геометрическая ось загрузочных окон и оси каждого соплового излучателя находится в общей вертикальной плоскости В-В (фиг. 3 и 4), проходящей через загрузочные окна 15 и 20, и направлена под острым углом к продольной оси вала пере.ме- шивающего узла 5 под углом 20-30° относительно кровли емкости, в плоскости которой находятся загрузочные окнами выполнены пересекающимися между собой в этой плоскости. Каждое окно имеет шиберную заслонку для закрытия их после окончания загрузки сыпучего материала.

Установка имеет штуцеры 22 для подсоединения ее к цементировочным агрегатам. Через сопловые излучатели 21 в емкость подают жидкость струей 23, а в загрузочные окна - сухой материал 24.

Механический перемешивающий узел 5 имеет лопасти 25, установленные на валу 26.

При работе установки к трубопроводам 8 для заливки и циркуляции раствора под5 соединяются через штуцеры 22 цементировочные агрегаты, участвующие в процессе цементирования скважин, которые забирают раствор от клапанов 11 и подают его через сопловые излучатели 21 в зону выгрузки сыпучего материала. Струя 23, выходя из соплового излучателя под углом 20-30° раскрывается и принимает форму конуса, направленного своим основанием в нижнюю переднюю часть емкости, причем верхняя образующая конуса проходит под углом 10°, а нижняя - под углом 45° к плоскости

загрузочных окон. Такое расположение струи

0

5

относительно загрузочных окон и ее форма обеспечивает пересечение траекторий движения жидкости (раствора) и загружаемого сухого материала 24. При этом загружаемый сухой материал в струе дробится, смачивается в потоке и, попадая в общую массу раствора, лучще диспергируется, и тем самым ускоряется процесс приготовления раствора и повышается его качество.

Процесс приготовления раствора проходит как бы две стадии затворения: первая - в струе жидкости, выходящей из соплового излучателя и вторая стадия - это интенсивное перемешивание лопастями 25, установленными на валу 26 пере.ме- шивающих устройств 5. Лопасти на валах 0 установлены под углом 30 и 120° относительно оси (фиг. 4), что позволяет при вращении создать встречные потоки в общем объеме раствора.

Загрузку сухого материала в. установку можно вести одновременно со всех загрузочных устройств, исходя из требуемого объема раствора и наличия цементосмеси- тельных машин и пневмоцементовозов.

5

участвующих в операции цементирования скважин.

Формула изобретения

Установка для приготовления тампонаж- ного раствора, включающая раму и установленную на ней емкость с механическим пере- мещивающим узлом с валом, загрузочными окнами с узлами механической и пневматической загрузки сыпучего материала, трубопроводами для заливки и циркуляции жидкости, клапанами, размещенными в нижней части емкости и узлами для смыва щла- плоскости.

ма - в верхней части емкости, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества и ускорения процесса приготовления тампо- нажного раствора, трубопроводы для заливки и циркуляции жидкости снабжены сопловыми излучателями, а геометрические оси загрузочных окон механической и пневматической загрузки сыпучего материала и оси сопловых излучателей размещены в общей вертикальной плоскости, расположенной под острым углом к продольной оси вала механического перемещивающего узла и выполнены .пересекающимися между собой в этой

Изобретение относится к нефтегазо- добываюш.ей пром-сти и предназначено для повышения качества и ускорения процесса приготовления тампонажного раствора. Для этого геометрические оси загрузочных окон механической 6 и пневматической загрузки сыпучего материала и оси сопловых излучателей 21 трубопроводов 8 для заливки и циркуляции жидкости размещены в общей вертикальной плоскости с пересечением между собой. Указанная плоскость расположена под острым углом к продольной оси вала механического перемешивающего узла 5. Струя 23, выходя из соплового излучателя 21 под углом 20-30° принимает форму конуса, направленного своим основанием в нижнюю переднюю часть емкости с механическим перемешивающим узлом, установленной на раме. Указанное расположение осей обеспечивает пересечение траектории движения жидкости (раствора) и загружаемого сухого материала 24. При этом загружаемый сухой материал 24 в струе дробится, смачивается в потоке и, попадая в общую массу раствора, лучше диспергируется, что ускоряет процесс и повышает качество приготовления раствора. Приготовленный раствор раздается цементировочным агрегатам через клапаны, размещенные в нижней части емкости. В верхней части емкости установлен узел для смыва шлама. 4 ил. в-В 20 - 19J 21 в 20 -30° (Л ю Г) 00 со 00 о

72

Риг./

7

22

7J

J4

Вид Б