Устройство для разрушения пены Советский патент 1987 года по МПК B01D19/02 

1130

Изобретение относится к устройствам для разрушения пены и может быть использовано при бурении нефтяных, газовых и геотермальных скважин с применением в качестве очистного агента газожидкостных смесей (пен) при вскрытии продуктивных горизонтов с низким давлением.

Цель изобретения - повъш1ение эффективности разрушения пены и очистки ее от бурового шлама при изменении ее объемного расхода и свойств (стабильность, плотность, дисперсность, кратность и др.).

На чертеже изображено устройство для разрушения пены.

Устройство содержит цилиндрическую камеру 1 со шламовым отстойником 2 и патрубками 3-6, разделенную на верхнюю 7 и нижнюю 8 камеры подвижной перегородкой 9 с переливной трубой 10, входящей в нижнюю трубу 11, соплами (эжекторами) 12, симметрично закрепленными относительно оси устройства, с тройником 13 для подвода сжатого газа и отражательными ш,итка- ми 14. Перегородка связана с системой привода, состоящей из троса 15 и блоков 16 с лебедкой 17.

Устройство работает следуищим образом.

Пена от скважины через патрубок 3 поступает в нижнюю камеру 8, где происходит самопроизвольное истечение жидкости из пены. В результате этого часть содержащейся в пене жидкости отделяется от нее и скапливается в отстойнике 2, откуда она сливается через патрубок 5 в желобную систему или в приемную емкость буровых насосов (не показана). Истечение жидкости происходит как в результате вьще- ления междупленочной жидкости под действием гравитационных сил, так и в результате разрушения пленок при достижении ими определенной толщины после предварительного истечения жидкости. Поскольку истечение жидкости охватывает весь объем пень1, а стекающий из верхней его части раствор подпитывает ш«кележащие слои пены, происходит неравномерное распределение плотности пены по высоте камеры 8 - в верхней ее части плотность пены значительно ниже, чем в нижней, и, следовательно 5 преобладающую роль в процессе отделения жидкости в верх

ней части пленок.

2 камеры 8 играет разрушение

Более легкая пена из верхней части камеры 8 засасывается пневматическими эжекторами 12, приводимыми в действие потоком сжатого воздуха, поступающего через тройник 13, и с большой скоростью ударяется о поверхность отражательных щитков 14, расположенных в верхней камере 7, в результате чего происходит мгновенное разрушение пленок пены и ее деаэрация. Деаэрированная жидкость стекает по конической поверхности подвижной перегородки 9 в трубу 10, через которую она поступает в нижнюю часть камеры 8, Отделившийся при разрушении пленок пены воздух выбрасывается в атмосферу вместе с отработанным в эжекторах воздухом через патрубок 6 верхней камеры 7.

5

0

5

0

5

Q

5

В случае, если деаэрация пены при ее соударении с отражателями 14 прои-, зошла неполностью и отделившаяся при этом жидкость содержит некоторое количество воздуха, она вновь возвращается в цикл вследствие гравитационного разделения в нижней части камеры 8. Степень аэрации пены, как показали экспериментальные исследования ее разрушения, определяется интенсивностью отделения воздуха при механическом разрушении пленок пены эжекторами, которая зависит от плотности (степени аэрации) поступающей в них- пены, В свою очередь плотность этой пены зависит от степени самопроизвольного истечения жидкости в нижней камере, которая пропорциональна высоте расположения входных отверстий эжекторов и зависит от стабильности и дисперсности пены. Изменяя эту высоту путем перемещения разделительной перегородки с помощью системы привода 15-17, регулируют плотность пены в верхней части нижней камеры, добиваясь возможно более полной деаэрации пены при заданном объемном расходе ее на входе з нижнюю камеру. Возможность изменения рабочего объема нижней камеры 8 позволяет поддерживать интенсивность механического разрушения пленок пены на максимальном уровне для принятой конструкции эжекторов и режима их работы при изменении объемного расхода и свойств пены, поступающей в установку, что

практически недостижимо в устройствах с постоянным объемом камеры, где происходит самопроизвольное истечение жидкости. Отделившийся в процессе разрушения пены буровой шлам оседает в отстойнике 2 нижней камеры 8, откуда он удаляется .путем слива содержащей его жидкости через патрубок 4.

Использование устройства для разрушения пены позволяет повысить культуру производства при бурении нефтяных, газовых и геотермальных скважин способствует охране окружающей среды и снижению расхода пенообразователей и стабилизаторов, что, в конечном итоге, обеспечивает получение экономического эффекта.

9 -и

ны

Пена - о о

.1.ДЦ1 о о о . о

скбажи- ш ° , о °. о °

Н.Тупица

I буровой ш/гам

Составитель О.Калякина Техред Л.Сердюкова

, fO

{5

4

Формула изобретения

Устройство для разрушения пены, включающее нижнюю цилиндрическую камеру с патрубком подвода пены, переливную трубу, верхнюю камеру и разделительную перегородку с соплом и отражательным щитком, отличающееся тем, что, с целью повьппе- ния эффективности разрушения пены и очистки ее от бурового шлама при изменении ее объемного расхода и свойств, труба вьтолнена телескопической, перегородка,установлена с возможностью вертикального перемещения , причем устройство снабжено дополнительным соплом со щитком, и шламовым отстойником с патрубком вывода шлама, а сопла установлены симметрично относительно оси устройства. (6

У

Сжатшеоз

/Г насосам

Корректор М.Пожо

Заказ 1658/8

Тираж 657Подписное

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

Изобретение относится к устройствам для разрушения пены и может быть использовано при бурении нефтяных, газовых и гидротермальных скважин с применением в качестве очистнот го агента газожидкостных смесей (пен) при вскрытии продуктивных горизонтов с низким пластовым давлением. Целью изобретения является повьппение эффективности разрушения пены и очистки ее от бурового шлама при изменении ее объемного расхода и свойств (стабильность, плотность, дисперсность и др.). Устройство представляет собой цилиндрическую камеру с шламовым отстойником, разделенную подвижной перегородкой с пневматическими эжекторами, что позволяет повысить эффективность разрушения пены и очищать ее от бурового шлама при изменяющемся объемном расходе пены, поступающей из скважины, и изменении ее параметров. 1 ил. (О (Л 00 о 00 с ел ел