Смеситель тампонажных и буровых растворов Советский патент 1981 года по МПК E21B21/06 B01F5/00 

1

Изобретение относится к устройствам для смешения многокомпонентных смесей, преимущественно порошкообразного материала,с жидкостью, и может быть применено в нефтегазодобывающей промышленности для приготовления тампонажных и буровых растворов.

Известен гидросмеситель с насадком, имеющим регулируемую площадь кольцевого поперечного сечения П.

Недостатком этого гидросмесите- ля с регулируеьым кольцевым насадком является неуправляемый выбор производительности. При подборе необходимого сечения насадка по заданной величине смесивого отношения соответственно устанавливается расход жидкости затво-рения, изменить которую можно лишь в очень узком диапазоне.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является смеситель тампонажных и буровых растворов, содержащий входную воронку, камеру смешения с эжекторным соплом, соединен шм осевым соплом с напорной линией i2 ,

Недостатками этого устройства являются сложность конструкции и необходимость установки в смесительную , камеру эжектора спирально-винтового турбулизатора для улучшения качества перемешивания раствора.Это во многих случаях практики сделать не представ10ляется возможным из-за вероятного их забивания. Максимальный диапазон регулирования смесивого отношения с щелевидным соплом при повороте его 0-90°не превьш1ает 15%, что также яв15ляется недостаточным в некоторых случаях.

Цель изобретения - улучшение интенсивности перемешивания.

Поставленная цель достигается тем,

20 что смеситель снабжен цилиндро-коническим корпусом, установленным концентрично наружной поверхности эжекторного сопла и выполненным с танген3циальным патрубком в цилиндрической части, причем тангенциальный патрубок соединен с напорной линией, а в месте их соединения установлено гидравлическое сопротивление. Такое выполнение смесителя позвол ет преобразовать часть кинетической энергии осевого потока струи во вращательное движеш1е ее поверхности, что приводит к турбулизации потока при входе его в выкидной ствол. Величина расширения факела струи, а следовательно и коэффициенты забора (инжекции), регулируется определенны соотношением расходов потоков в тангенциальных и торцовых входах напорной линии. На чертеже представлен предлагаемый смеситель. Смеситель тампонажных и буровых растворов состоит из входной воронки 1, входного патрубка 2, сопла 3, цилиндро-ко1шческого корпуса 4,тангенциального патрубка 5, осевого патрубка 6, гидравлического сопротивления 7, камеры 8 смешегшя и эжекторного сопла 9. Устройство работает следующим обр зов.. Часть потока жидкости из напорной линии поступает в тангенциальный патрубок 5 цилиндро-конического корпуса 4, а другая часть потока - в осевой патрубок 6. Определенное соотношение потоков устанавливается гидравлическим сопротивлением 7. Под действием тангенциальной составляющей струя жидкости при выходе из соп ла 3 расширяется, увеличивая площадь поверхности контакта спорошком. При попадании TaKoii закрученной струи в камеру смешения 8 происходит интен сивное перемешивание потока, что спо собствует лучшей гомогенизации твердой фазы суспензии. Жидкость, поступающая по осевому патрубку 6, создае скоростной напор, вызываюш 1й засасывание порошка из входной воронки 1, Каждому положению гидравлг ческого сопротивления 7 при данном напоре 4 ЖИДКОСТИ соответствует определенный коэффициент инжекции. Подобное техническое решение конструкции смесителя выгодно отличается от известных устройств отсутствием меха даческих движущихся частей и широким диапазоном регулирования коэффициента инжекции (коэффициента забора). Изменение массы засасываемого порошка происходит при постоянном расходе жидкости затворения, что является необходимым условием во многих технологических процессах. Применение предлагаемого смесителя в процессе крепления скважин позволит с большой точностью поддерживать заданное водосмесиво отношение, что улучшит качество крепления. Экономический эффект от использования изобретения составит не менее 5 тыс,руб. в год на одну скваЖину. Формула изобретения Смеситель тампонажных и буровых растворов, содержашзий яходную воронку, камеру смешения с эжекторным соплом, соединенным осевым соплом с напорной ли1шей, отличающийся тем, что, с целью улучшения интенсивности перемешивания, он снабжен цилиндро-коническим корпусом, установленным концентрично наружной поверхности эжекторного сопла и выполненным с тангенциальным патрубком в цилиндр :ческой части, причем тангенциальный патрубок соединен с натюрной линией, а в месте их соединения установлено гидравлическое сопротивление. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Мамврийский А.С. Исследование смесительных устройств для приготовления растворов. Грозный, Чечено-Ингушское книжное издательство, 1979, с.40. 2. Авторское свидетельство СССР № 539468, кл. Е 21 В 21/00, 1973 (прототип).