Установка для электрогидравлическойАКТиВАции ТАМпОНАжНыХ PACTBOPOB Советский патент 1981 года по МПК E21B21/06 B02C19/18 E21B33/138 

Изобретение относится к установкам для электрогидравлической активации и может быть использовано во всех отрас лях народного хозяйства, где возникае необходимость в изменении удельной по верхности дисперсной фазы в суспензия например при диспергировании цементного теста. Известен коллоидальный диспергатор работа которого основана на.принципе высоковольтного разряда в жидкости (электрогидравлического эффекта), состоящий из корпуса с вмонтированньж в нем положительньзм и отрицательным электродами, а также дозирующего устройства fl. Однако диспергирование в этом устройс ве имеет ограниченную производительность, обусловленную временем срабатывания дозирующего устройства. Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является установка для электрогидравлической активации тампонажных растворов, содержащая генератор импульсов тока, KctMepy диспергирования с коаксиально размещенными на входе в нее электродг1МИ, центральный из которых установлен в изоляционной втулке, камеру смещения и патрубки для ввода и вывода раствора 2. Недостатки установки - низкая про-, изводительность и недостаточная эффективность изме.пьчения, связанные с тем, что при синхронных разрядах -в двух коаксиальных системах электродов во взсшмно направленных соплах формируют две струи цементного теста, которые соударяются в рабочей камере устройства. За счет того, что жидкая фаза суспензии практически несжимаемая, происходит упругий удар, и значительная часть суспензии оказывается недиспергированной. Цель изобретения - повышение эф фективности диспергирования твердой фазы суспензий. Поставленная цель достигается тем, что в установке для злектрогидравлической активации тампонажных растворов, содержащей генератор импульсов тока, камеру диспергирования с коаксиально размещенными на входе в нее электродами, центральный из которых установлен в изоляционной втулке, камеру смещения и патрубки для ввода и вывода раствора, изоляционная втулка выполнена со сквозными каналами, соединяющими камеру

смещения с межэлектродным пространством.

Кроме того, поверхность каналов выполнена с покрытием из абразивно . устойчивого материала.

На фиг. 1 схематично изображена установка, общий вид; на фиг. 2 разрез Л-А на фиг.1.

Установка содержит корпус 1, патрубок 2 для вводасуспензии с сеткой 3, камеру 4 смещения, центральный яюложительный электрод 5, изолированный от корпуса 1 втулкой б, в которой выполнены цилиндрические каналы 1.Корпус 1 соединен с отрицательным цилиндрическим электродом 8, переводящим в сопло 9, истекающее в камеру 10 диспергирования, имеющую стенки 11 из абразивно устойчивого материала. Корпус 1 имеет также патрубок 12 для выхода диспергированной суспензии. Электрод 5 выведен из корпуса через сальник 13 и соединен с генератором 14 импульсов тока. Каналы 7 также армированы абразивноустойчивым материалом.

Установка работает следующим образом.

Через патрубок 2 в камеру 4 по каналам 7 в пространство между электродами 5 и 8 подается суспензия. Одновременно от генератора 14 импульсов тока подается высоковольтный импульс (корпус 1 заземлен) и между электродами 5 и 8 образуется плазменный кольцевой канал. Радиальный ток разряда взаимодействует с концентрическим магнитным полем тока идущего по электроду 5. Пондеромоторная сила, направленная вдоль оси коаксиальной системы электродов 5 и 8, выбрасывает плазменный кольцевой канал (и цементную суспензию) через сопло 9 в камеру 10 диспергирования, где поток соударяется со стенкой 11.

Однако основная часть суспензии диспергируется в канал 7 за счет того, что в период образования фрон°та ударной волны скорость движения суспензии в пространстве между электродами 5 и 8 на несколько порядков выше, чем в каналах. Это приводит к разрыву сплошности суспензии и образованию зон интенсивной

кавитации. При этом затраты энергии на разрыв сплошности невелики, так как прочность всей жидкости на разрыв в сотни и более раз меньше, чем на сжатие. Камера 4 смешения необходима для снижения скорости движения суспензии.

Если установку выполняют в виде нескольких коаксиальных систем, например двух направленных из камеры смешения в противоположные стороны, то это значительно повышает производительность диспергирования, так как разрывы сплошности имеют место и в самой камере смешения.

Использование изобретения, например, для диспергирования цементного теста (тампонажного раствора) при тампонаже нефтяных и газовых скважин, приводит к улучшению их технико-технологических показателей повышается прочность цементного камня при изгибе и сжатии, снижается газо- и водопроницаемость. Это позволяет повысить качество и надежнос зацементированных интервалов в скважинах.

Формула изобретения

1.Установка для электрогидравлической активации тампонажных растворов , содержащая генератор импульсов тока, камеру диспергирования с коаксиально размещенньпии на входе в нее электродами, центральный из которых установлен в изоляционной втулке, кмеру смешения и патрубки для ввода

и вывода раствора, от-личающ а я с я тем, что, с целью повышений эффективности диспергирования, изоляционная втулка выполнена со сквозными каналами, соединяющими камеру смешения с межэлектродным пространством.

2.Установка по п.1, отличающаяся тем, что поверхнос каналов выполнена с покрытием из абразивно- устойчивого материала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР №625767, кл. В 02 С 19/18, 1976.

2.Авторское свидетельство СССР № 578238, кл. Е 21 В 33/138, 1973.