Способ образования газожидкостной смеси и устройство для его осуществления Советский патент 1989 года по МПК E21B21/14 

1

Изобретение относится к горной нромыш- ленности, в частности к бурению скважин, и может быть использовано для создания газожидкостной смеси, используемой в качестве очистного агента при бурении скважин.

Целью изобретения является повышение качества приготовления газожидкостной смеси.

На чертеже изображено устройство для

J /IV- 1 Х„ л .

Периодическое изменение расхода жидкости на смежных участках вдоль напорной магистрали обеспечивает периодическое снижение давления на одном из участков, а это позволяет периодически вводить порцию газа в участок с пониженным давлением. Так как газ (воздух) вводится периодически с минимальным промежутком времени в момент понижения давления на участке напорной магистрали, то газожидкостная смесь получается качественной, однородной, а это позволяет избежать аварии из-за прижога коронки и, тем самым, увеличить производительность

бурения.

Прерыватель потока жидкости, вклюучасток 6 напорной магистрали 2, так как давление на этом участке меньше, а расход жидкости больше, чем в надкла- панном участке 5. Так как прерыватель 3 потока вырабатывает периодическую подачу жидкости, поэтому давление и расход жидкости в надклапанном участ- ке 5 будет периодически меняться. При этом, как только давление в надклапанном

па чертеже иаиииа/лспи ., участке о ум, осуществления способа образования газо- 10 действием пружинь: 15 жидкостной смеси ное положение. В это время всасываю- Способ образования газожидкостной сме- щий клапан 16 открывается, и газ а,, си может бь1ть осуществлен устройством, мосферный воздух) поступает в рабочую содержащим насос 1 для создания пото- полость 12 цилиндра 10. Далее цикл пов- ка жидкости, соединенный с напорной ма- торяется. гистралью 2, в которую включен преры- Перио, ватель 3 потока клапанного типа. Внутри прерывателя 3 потока расположен клапан 4, образующий два смежных участка, расположенных последовательно: надкла- -.- . . .M

панный 5 и подклапанный 6. Клапан 420 орцию ™ ГЛ волит опирается на пружину 7, внутри которой давлением. Так как газ (воздух) вводит- установлен с возможностью продольного перемещения порщень 8, имеющий отверстие и опирающийся на пружину 9. С напорной магистралью 2 связан узел сжатия и подачи газа, выполненный в виде цилиндра 10 с размещенным в нем поршнем 11, который образует в цилиндре 10 рабочую полость 12. Свободный конец штока поршня 11 снабжен плунжером 13..(,

и помещен в гидравлическую камеру 14, ченный в разрыв напорной магистрали, которая связана с надклапан ным участком 5 3° обеспечивает изменение расхода жидкости напорной магистрали 2. Для холостого хо- на смежных участках, что позволяет периода поршня 11 предназначена пружина 15 дически снижать д авление « одном з сжатия, установленная в рабочей полос- участков, в который вводится «риодичес- ти 12 Рабочая полость 12 цилиндра 10 ки газ, образуя, таким образом, качест- связана с источником газа (атмосферой) 35 венное перемешивание газа с жидкостью, всасывающим клапаном 16 и с подкла- Наличие гидравлической камеры, связан- панным участком 6 напорной магистрали 2 ной с надклапанным участком прерыва- нагнетательным клапаном 17. теля потока и рабочей полости, слединен- Способ осуществляют следующим обра- ной с подклапанным участком преры- 2Qj , вателя потока, позволяет перемещать пор- Насосом 1 жидкость подается через на- 40 шень в тот момент, когда в подкла- порную магистраль в прерыватель 3 потока. панном участке прерывателя потока дав- При подаче жидкости клапан 4 перекры- ление меньше, чем в надклапанном участ- вает отверстие в поршне 8 и движется ке, при этом порщень, двигаясь, вытал вместе с поршнем 8, сжимая пружины 7 кивает порцию газа в подклапанный и 9, преодолевая их упругие сопротивле- .. участок, обеспечивая тем самым равномер- ния. При этом движении давление в над- ное перемешивание газа с жидкостью, клапанном участке 5 увеличивается, а расход жидкости уменьшается по сравнению с расходом жидкости в подклапанном участке 6, в котором давление в этот момент уменьшается. Увеличение давления в 50 надклапанном участке 5 приводит к увеличению давления в гидравлической камере 14, так как они гидравлически связаны. При увеличении давления в гидравлической камере 14 плунжер 13 начинает переме-j, -,

щаться с поршнем 11, сжимая пружину 15. В 55 повышения качества приготовления газорезультате этого газ (воздух) из рабочейжидкостной смеси, в напорной магистра- полости 12 вытесняется поршнем 11 через . ли создают периодически два смежных нагнетательный клапан 17 в подклапанный участка, расположенных последовательно с

ное перемешивание газа с жидкостью, а это позволяет получить качественную газожидкостную смесь.

Формула изобретения

1. Способ образования газожидкостной смеси, включающий подачу жидкости и сжатого газа в напорную магистраль с последующей закачкой полученной смеси в скважину, отличающийся тем, что, с целью

J /IV- 1 Х„ л .

Периодическое изменение расхода жидости на смежных участках вдоль напорной магистрали обеспечивает периодическое снижение давления на одном из участков, а это позволяет периодически вводить порцию газа в участок с пониженным давлением. Так как газ (воздух) вводится периодически с минимальным промежутком времени в момент понижения давления на участке напорной магистрали, то газожидкостная смесь получается качественной, однородной, а это позволяет избежать аварии из-за прижога коронки и, тем самым, увеличить производительность

бурения.

Прерыватель потока жидкости, включастке о ум, ействием пружинь: 15 ое положение. В это время всасываю- ий клапан 16 открывается, и газ а,, осферный воздух) поступает в рабочую олость 12 цилиндра 10. Далее цикл пов- оряется. Перио, -.- . . .M

орцию ™ ГЛ волит давлением. Так как газ (воздух) вводит- ..(,

ченный в разрыв напорной магистрали, обеспечивает изменение расхода жидкости на смежных участках, что позволяет периодически снижать д авление « одном з участков, в который вводится «риодичес- ки газ, образуя, таким образом, качест- венное перемешивание газа с жидкостью, Наличие гидравлической камеры, связан- ной с надклапанным участком прерыва- теля потока и рабочей полости, слединен- ной с подклапанным участком преры- вателя потока, позволяет перемещать пор- шень в тот момент, когда в подкла- панном участке прерывателя потока дав- ление меньше, чем в надклапанном участ- ке, при этом порщень, двигаясь, вытал кивает порцию газа в подклапанный участок, обеспечивая тем самым равномер- ное перемешивание газа с жидкостью, j, -,

ченный в разрыв напорной магистрали, обеспечивает изменение расхода жидкости на смежных участках, что позволяет периодически снижать д авление « одном з участков, в который вводится «риодичес- ки газ, образуя, таким образом, качест- венное перемешивание газа с жидкостью, Наличие гидравлической камеры, связан- ной с надклапанным участком прерыва- теля потока и рабочей полости, слединен- ной с подклапанным участком преры- вателя потока, позволяет перемещать пор- шень в тот момент, когда в подкла- панном участке прерывателя потока дав- ление меньше, чем в надклапанном участ- ке, при этом порщень, двигаясь, вытал кивает порцию газа в подклапанный участок, обеспечивая тем самым равномер- ное перемешивание газа с жидкостью, j, -,

повышения качества приготовления газожидкостной смеси, в напорной магистра- ли создают периодически два смежных участка, расположенных последовательно с

ное перемешивание газа с жидкостью, а это позволяет получить качественную газожидкостную смесь.

Формула изобретения

1. Способ образования газожидкостной смеси, включающий подачу жидкости и сжатого газа в напорную магистраль с последующей закачкой полученной смеси в скважину, отличающийся тем, что, с целью

разным расходом и давлением жидкости, во второй смежный участок периодически вводят сжатый газ в тот момент, когда расход жидкости в нем больше, чем в первом смежном участке, а давление меньше.

2. Устройство для образования газожидкостной смеси, содержашее соединенные с напорной магистралью насос для создания потока жидкости, узел сжатия и пода«. чи газа и источник газа, отличающееся

участка - надклапанный и подклапанныи соответственно, узел сжатия и подачи газа выполнен в виде цилиндра с размещенным в нем поршнем с образованием рабочей полости, свободный конец штока поршня снабжен плунжером, помещенным в гидравлическую камеру, связанную с над- клапанным участком напорной магистрали, при этом поршень подпружинен в направлении своего холостого хода, а рабочая

тем, что оно снабжено установленным в полость цилиндра снабжена всасывающим

напорной магистрали прерывателем потокаи нагнетательным клапанами для связи с

жидкости клапанного типа, разделяющимисточником газа и с подклапанным участнапорную магистраль на два смежныхком напорной магистрали соответственно.

участка - надклапанный и подклапанныи соответственно, узел сжатия и подачи газа выполнен в виде цилиндра с размещенным в нем поршнем с образованием рабочей полости, свободный конец штока поршня снабжен плунжером, помещенным в гидравлическую камеру, связанную с над- клапанным участком напорной магистрали, при этом поршень подпружинен в направлении своего холостого хода, а рабочая

полость цилиндра снабжена всасывающим

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для бурения скважин. Цель - повышение качества приготовления газожидкостной смеси. Подают жидкость и сжатый газ в напорную магистраль (НМ) 2 и в последую- ш,ем смесь закачивают в скважину. Создают в НМ 2 периодически два смежных участка, расположенных последовательно с разным расходом и давлением. Во второй смежный участок периодически вводят сжатый газ в тот момент, когда расход жидкости в нем больше, чем в первосмеж- ном участке, а давление меньше. Устр-во для реализации способа содержит установленный в НМ 2 прерыватель 3 потока жидкости KvianaHHoro типа. Прерыватель 3 разделяет НМ 2 на два смежных участка - надклапанный 5 и подклапанный 6. Связан с НМ 2 узел сжатия и подачи газа, выполненный в виде цилиндра 10 с размещенным в нем поршнем 11 с образованием рабочей полости 12. Поршень 11 имеет шток, свободный конец которого снабжен плунжером 13. Он помешен в гидравлическую камеру 14. Последняя связана с участком 5 НМ 2. Поршень 1 1 подпружинен пружиной 15 в направлении своего холостого хода. Полость 12 имеет всасываюший 16 и нагнетательный 17 клапаны для связи с источником газа и участком 6. Наличие камеры 14 позволяет перемещать поршень 11 в тот момент, когда в участке 6 давление меньше, чем в участке 5. При этом поршень 1 1 двигаясь, выталкивает порцию газа в участок 6. Это позволяет получить качественную газожидкостную смесь. 2 с. п. ф-лы, Гил. Ф (Л 4 о: 00 а оо