ТУРБУЛИЗАТОР Советский патент 1973 года по МПК E21B33/14 

1

Изобретение относится к турбулизаторам, применяемым в «ефтяной и газовой промышленности для повышения эффективности вытеснения промывочной жидкости тампонажным раствором при цементировании скважин.

Известен турбулизатор, содержащий корпус и пластины с .радиально отогнутыми концами. Корпус выполнен в виде муфты с внутренними кольцевыми выступами, а пластины - из гибкого металла и Имеют пару лап и перпендикулярную им лопасть, проходящую в окнах корпуса.

Крепление пластин к корпусу в указанном турбулизаторе нетехнологично и ненадежно из-за, неоднородности и плохой свариваемости материалов муфты и упругих пластин.

Недостатком, известного турбулизатора является то, что для противодействия гидравлическому напору прокачиваемой жидкости приходится назначать такую толщину металлической гибкой пластины, при которой величина ее упругой деформации оказывается недостаточной для изгиба лопасти турбулизатора до полного соприкосновения с поверхностью корпуса. При эксцентричном смещении колонны или прохождении ее через суженный участок ствола скважины начальная форма деформированной лопасти не восстанавливается. При многократных изгибающих нагрузках лопасть ломается.

Кроме того, указанный турбулизатор не рассчита1Н на применение пластин из неметаллических материалов, например резины.

Цель изобретения - повыщение надежности работы турбулизатора. Это достигается тем, что корпус выполнен в виде двух концентричных обечаек с размещенными между ними пластинами, отогнутые концы которых расположены в окнах наружной обечайки, а также тем, что пластины выполнены многослойными.

На фиг. 1 изображен турбулизатор, совмещенный с половиной разреза; на фиг. 2 - разрез по А-А на фиг. 1 в развернутом виде; на фиг. 3 - вид сбоку одной из гибких пластин в свободном состоянии; на фиг. 4 - вид сбоку другой гибкой пластины в свободном состоянии.

Турбулизатор содержит внутреннюю обечайку /, размещенные по наружной поверхности этой обечайки гибкие пластины 2 н 3 и наружную обечайку 4, в окнах которой проходят отогнутые концы пластин.

Обечайки 1 и 4 скреплены между собой и образуют корпус турбулизатора.

Каждая из упругих пластин 2 и 3 имеет в свободном состоянии средний прямолинейный участок и отогнутые концы.

Юри сборке средняя часть пластин зажимается между обечайками корпуса и за счет упругости изгибается по дуге, а отогнутые концы пластин занимают радиальное относительно корпуса положение. Выходящие наружу корпуса концы пластип образуют лопасти турбулизатора.

Упругие пластины могут выполняться из металла, например пружинных сталей. В этом случае отогнутые концы пластин имеют вырезы, которые разбивают их на более короткие участки, например одип укороченный участок на конце пластины 3 и два коротких участка иа конце пластины 2.

Количество вырезов зависит от длины лопасти турбулизатора, а их размещение производится таким образом, чтобы при сборке вырезы одной пластины перекрывались сплошными участками другой.

Количество пластин, входящих в лопасть турбулизатора, не ограничивается, например, пластины между обечайками могут располагаться в один или три слоя, а соответственно выходящие наружу концы пластип образуют два или шесть слоев.

При выполнении лопасти из эластичного неметаллического материала, например резины, концы пластин могут быть неразрезными и-однослойными. В этом случае пластины размещены-между обечайками в один слой и раздвинуты по окружности таким образом, чтобы в каждое из окон наружной обечайки выходил отогнутый конец только одной пластины.

Окна в наружной обечайке 4 принимаются по размеру проходящих через них отогнутых концов пластин. Возможно также выполнение окон в виде разрезов па всю щирину обечайки. В этом случае наружная обечайка состоит из отдельных секций.

По краям корпуса имеются выступающие наружу буртики. При сборке турбулизатора пластины удерживаются между поверхностями обечаек и не требуется их дополнительное крепление. Обечайки же выполняются из однородного пластичного металла и их крепление между собой может производиться методами, обеспечивающими высокую технологичность и надежность, например контактной электросваркой.

Многослойное расположение пластин увеличивает предел упругой деформации лопастей

турбулизатора при сохранении величины их сопротивления изгибу под действием потока жидкости.

При спуске или расхаживании обсадной колонны такие лопасти сохраняют способность деформироваться до полного прилегания к корпусу, а затем восстанавливают начальную форму. Излом их не происходит даже при многократном воздействии изгибающих нагрузок, создаваемых стенками скважины.

После спуска обсадной колонны и при закачивании тампонажного раствора лопасти турбулизатора сохраняют положение, близкое к номинальному, чем обеспечивается эффективное завихрение и закручивание потока в затрубном пространстве скважины и надежное вытеснение глинистого раствора.

Надежность работы турбулизатора повышается также тем, что в деформированном состоянии лопасти защищены от перегрузок буртиками корпуса.

Выполнение разрезов па отогнутых концах упругих металлических пластин приближает линию изгиба лопасти к основанию корпуса,

а следовательно, уменьщает возможность заклпнивания или разрущения турбулизатора при прохождении через суженные участки ствола скважины.

Конструкция турбулизатора обеспечивает

возможность выполнения упругих пластин из неметаллических материалов, например резины. В некоторых случаях, например при расхаживании колонны, имеющей большой эксцентриситет относительно оси скважины, эти

материалы обеспечивают более высокую надежность работы турбулизатора.

Предмет изобретения

1.Турбулизатор, включающий корпус и пластины с радиально отогнутыми концами, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности его работы, корпус выполнен в

виде двух концентричных обечаек с размещенными между ними пластинами, отогнутые концы которых расположены в окнах наружной обечайки.

2.Турбулизатор по п. 1, отличающийся тем, что пластины выполнены многослойными.

J