Устройство для приготовления буровых растворов Советский патент 1992 года по МПК B01F5/00 B01F5/14 

концах которых установлены насадки и сливной патрубок.

.Недостатком этого устройства является ограниченная возможность его использования при необходимости приготовления, бу- рового раствора из зернистого материала, поскольку наивысшую производительность это устройство имеет при приготовлении буровых растворов из порошкообразного материала размером меньше 1 мм. Вместе с тем, в практике буровых работ при приготовлении, например, высокоингибирован- ных буровых растворов и растворов на углеводородной основе используют зернистые материалы: соли К, Na, Ca, Mg, окис- ленный битум и др. Ввиду медленного растворения и диспергацки зернистых компонентов раствора значительно увеличивается количество циклов циркуляции приготавливаемого раствора через устрой- ство.

Цель изобретения - ускорение приготовления раствора из зернистого материала.

Поставленная цель достигается тем, что Е устройстве для приготовления буровых растворов камера снабжена двумя зубчатыми передачами, установленными на параллельных осях, которые расположены перпендикулярно входным трубам, причем последние ориентированы в полюса зацепления зубчатых колес и соединены с камерой эксцентрично.

На фиг.1 изображено устройство, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - геометрия губчатой передачи; на фиг.4 - принципиальная схема работы устройства.

Устройство состоит из камеры 1, снабженной двумя зубчатыми передачами из ко- лес 2, 3 и 4, 5, враш,ающихся посредством подшипников б на осях (фиг.1). Устройство имеет соединенную быст оразъемными соединениями 8 напорную линию из тройника 9, входных встречно направленных дугооб- разных труб 10, на концах которых установлены патрубки 11с насадками 12, и сливной патрубок 13. Входные 10 соединены с камерой 1 эксцентрично (фиг.2), причем перпендикулярно осям 7 вращения зубча- тых колес 2-5, при этом параллельные гидромониторные струи, формируемые в насадках 12, ориентированы в полюса (Р) зацепления зубчатых колес 2,3 и 4,5 (фиг.З и 4). Для установки колес 2-5 и осей 7 в камеру 1 она имеет соответственно крышки 14 и 15.

Устройство рабе тает :/едующим образом.

При создании циркуляции приготавливаемого бурового ряг.твор а последний подается к тройнику 9, самопроизвольно раздваивается и по дугообразным встречно направленным трубам 10 подается к патрубку 11 с насадками 12. Гидромониторная струя, выходящая из насадков 12, ударяет в месте зацепления зубчатых колёс 2-5, что придает вращение последним навстречу друг другу, При ударе зерен, поставляемых высокоскоростной струей свыше 100 м/с, о преграду, образованную зубьями 16, происходит деформация и растрескивание зерен. Зернистый материал (в пределах 1-7 мм) при попадании в зону зацепления размалывается и дробится зубьями 16 одних колес 2 и 4 во впадинах 17 других колес 3 и 5, и наоборот. Поскольку вращение зубчатых колес независимое, кратковременная остановка вращения одной передачи, например при заклинивании крупных зерен или одновременно большом их количестве, не влечет полной потери работоспособности устройства. Поскольку преграда образована зубьями 16 и впадинами 17 под различными углами по отношению к гидромониторной струе, а во впадинах 17 образуются мощные турбулентные потоки, s дальнейшем выходящие в бока и навстречу основной струи, при соударении основной и отраженных струй, помимо того, что происходит соударение поставляемых и отраженных зерен. происходят колебание ультразвукового поля (скачки уплотнения и разрежения), положительно сказывающиеся на разрушении трещиноватых зерен при сдвиге, и даже, возможно, растяжении и их совместном действии, т.е. наименее энергоемких процессах. Кроме того, после непродолжительного времени, идущего на размыв и растворение заклинивших зерен высоконапорной струей, гидравлической энергии будет достаточно, чтобы восстановить вращение. При вращении колес 2-5 колебания не исчезнут, лишь увеличится их част та. Повышению интенсивности растворения и диспергации компонентов раствора способствует и то, что между вращаюи мися по взаимно противоположные стороны колесами 2 и 4, также 3 и 5 происходит интенсивное истирание твердых частиц при столкновении в центробежных встречно направленных слоях приготавливаемого раствора. Из камеры 1 буровой раствор направляется в сливной патрубок 13.

Технико-экономическая эффективность предлагаемого устройства для приготовления бурового растгюра заключается в ускорении приготовления раствора из зернистого материала при его механическом размельчении, а также создании в камеревысокойтурбулизации

приготавливаемого раствора и диспергации компонентов при соударении гидромониторной струи о преграду, образованную зубьями колес, и ультразвуковом поле. Тем самым расширяется область применения устройства как для приготовления буровых растворов из порошкообразного, так и зернистого материала.

Формула изобретения Устройство для приготовления буровых растворов, включающее камеру, тройник с

0

входными встречно направленными дугообразными трубами, на концах которых установлены насадки и сливной патрубок, о т л ичающееся тем, что, с целью ускорения приготовления раствора из зернистого материала, камера снабжена двумя зубчатыми передачами, установленными на параллельных осях, которые расположены перпендикулярно к входным трубам, причем последние ориентированы в полюса зацепления зубчатых колес и соединены с камерой эксцентрично.

Изобретение относится к горной промышленности, а точнее к нефтегазодобывающей отрасли, в частности к устройствам для приготовления буровых растворов из зернистого материала. Цель изобретения - ускорение приготовления раствора из зернистого материала. Устройство для приготовления буровых растворов включает Изобретение относится к горной промышленности, а точнее к нефтегазодобывающей, в частности к устройствам для приготовления буровых растворов из зернистого и порошкообразного материалов. Известно устройство для приготовления бурового раствора, включающее камеру с рабочими элементами, вращающимися на параллельных валах навстречу друг другу. Это устройство позволяет приготавливать буровые растворы из любых комовых материалов. Недостатком известного устройства является то, что ввиду большого зазора между лопастями (20-200 мм), не накамеру, тройник с входными, встречно направленными дугообразными трубами, на концах которых установлены насадки и сливной патрубок. Новым является то, что камера снабжена двумя зубчатыми передачами, вращающимися на осях, которые расположены перпендикулярно к входным трубам, причем последние соединены с камерой эксцентрично, при этом параллельные гидромониторные струи, формируемые в насадках, ориентированы в полюса зацепления зубчатых колес. Гидромониторные струи придают вращение колесам навстречу друг другу. Зернистый материал, поставляемый струей, попадая в зону зацепления, размалывается и дробится зубьями одного колеса во впадинах другого. Процесс работы сопровождается истиранием твердых частиц при соударении о преграду, образованную зубьями колес, а также вследствие местной турбулизации высокой интенсивности во впадинах колес и центробежных, встречно направленных слоях между плоскостями колес, 4 ил. ходящимися в зацеплении, зернистый материал не подвергается механическому разрушению - измельчению, размалыванию, дроблению и др. Поэтому значительно увеличивается длительность приготовления буро- вого раствора, уменьшается производительность устройства. Кроме того, для принудительного вращения рабочих элементов глиномешалки необходим двигатель и редуктор. Известно также устройство для приготовления буровых растворов, включающее камеру, тройник с входными встречно направленными дугообразными трубами, на С его СО к О ю .-.

J

Фиг.2

16

Фиг.З

Фиг Л