Струйный диспергатор Советский патент 1982 года по МПК B01F5/04 

I

Изобретение относится к конст|рукциям струйных диспергаторов и может быть использовано при обработке и приготовлении буровых и тампонажных растворов.

Известно устройство для смешения жидкостей, содержащее вертикальный цилиндрический корпус с коническим днищем, вертикальную переливную трубу, установленную по оси корпуса и проходящую через днище, тангенциально подсоединенный к дни1чу патрубок ввода первой жидкости и патрубок ввода второй жидкости, закрепленный на патрубке ввода первой жидкости перпендикулярно его оси 1.

Известен также струйный диспергатор, содержащий вертикальный цилиндрический корпус с днищем, цилиндрическую обечайку с выполненной в ней камерой, соединенную с нижней частью корпуса над днищем, подпружиненный ступенчатый стержень, подвижно установленный в камере по ее оси, регулировочный механизм, установленньЕи на торце обечайки снаружи стержня, патрубок подвода жидкости, закрепленный на цилиндрической обечайке и соединенный с камерой, и патрубок вывода жидкости, закрепленный на верхней части корпуса 2,

Недостатком известных устройств является низкая эффективность диспергирования обусловленная тем, что при нагнетании жидкости струя, формируемая таким диспергатором, движетг ся строго поступательно, в силу чего образует узкую зону кавитации, а же, низкая эффективность кавернообразования из-за конструктивной невозможности физико-химического воздействия на зону образования каверн. Это ведет к увеличению затрат энергии на

2Q обработку буровых и тампонажных растворов.

С целью интенсификации процесса за счет расширения зоны кавитации, патрубок подвода жидкости закреплен

на цилиндрической обечайке тангенциально по отношению к камере, а также с целью физико-химического воздействия на зону кавитации, s ступенча том стермие выполнены продольные каналы, причем диспергатор снабжен дроссельными элементами, установленными на продольных каналах ступенчатого стержня.

На.фиг.1 изображен дислергаторр общий вид, продольный разрез , на фиг,2 - сечение Л-А на фиг.Ь, на фиг.З второй вариант исполнения диспергатор-а,

Струйный диспергатор содержит вертикальный цилиндрический корпус i с днищем 2, цилиндрическую обечайку 3 с выполненной в ней камерой k, соединенную с нижней частью корпуса над днищем 2 подпружиненный ступенчатый стержень 5, подвижно установленный в камере по ее оси, регулировочный механизм 6, установленный на торце обечайки 3 снаружи стержня 5, патрубок 7 подвода жидкости, закрепленный на цилиндрической обечайке 3 и соединенный с камерой «, и патрубок 8 вывода жидкости, закрепленный на верхней части корпуса. Патрубок 7 подвода жидкости закреплен на цилиндрической обечайке 3 тангенциально по отношению к к-амере . 8 ступенчатом стержне 5 вьцюлнены продольные каналы 9, а диспергатор снабжен дроссельными элементами 10, установленными на продольных каналах 9 ступенчатого стержня 5.

Диспергатор работает следующим образом.

При нагнетании жидкости через тангенциальный патрубок 7 диспергатор формирует полую Bpautaioujyiocfl струю, которая за счет центробежных сил расширяется в корпусе 1, увеличивая размеры и динамику каверны, которая генерирует большее количество отрываюи4ихся каверн, при схлопывании которы происходит более эффетивное диспергирование бурового или тампонажного раствора. В процессе диспергирования компонентов бурового или тампонажного раствора через патрубг ки 11 и каналы 9 при открытых дроссельных элементах 10 в зону образования каверн в жидкости вводят понизители прочности жидкости на разрыв например, газы или поверхностноактиные вещества или и то и другое. Причем при открытых дроссельных элементах 10 агенты всасываются в диспергатор силой вакуума. Регулированием дроссельных элементов 10 можно проводить дозированный ввод агентов в зону кавернообраЭования.

При использовании диспергатора а качестве смесителк для повышения интенсивности смешивания подачу реагентов через каналы 9 подбирают с условием обеспечения кавитационного режима работы диспергатора, что,повысит эффективность обработки растворов

Ввод газов, легко переходящих под давлением в жидкое состояние в условиях диспергирования, позволит наряду с уменьшением энергии кавернообразования резко увеличить силу схлопывания каверн, что приведет к повышению эффективности диспергирования.

Использование предложенного струйного диспергатора позволит за счет обеспечения возможности повышения эффективности кавернообразования в жидкости и расширения функциональных возможностей повысить эффективность обработки буровых и тампонажных растворов. Это позволит сократить не менее чем на 2(} время обработки буровых растворов. Экономичный эффект при обработке бурового раствора на одной скважинене менее 1QO руб.

Учитывая, что в целом по Министерству нефтяной промышленности в год сдается не менее 2000 сквах ин, годовой экономический эффект от максимального внедрения струйного диспергатора составит не менее 200 тыс.руб.

Формула изобретения

1. Струйный диспергатор, содержащий вертикальный цилиндрический корпус с днищем, цилиндрическую обечайку с выполненной в ней камерой, соединенную с нижней частью корпуса над днищем, подпружиненный ступенчатый стержень, подвижно установленный в камере по ее оси, регулировочный механизм, установленный на торце обечайки сн.аружи стержня, патрубок подвода жидкости, закрепленный на цилиндрической обечайке и соединенный с камерой, и патрубок вывода жидкости, закрепленный на верхней части корпуса, отличающийс я тем, что, с целью интенсификаци процесса за счет расширения зоны кавитации, патрубок подвода жидкост закреплен на цилиндрической обечайке тангенциально по отношению к кам ре. 2. Диспергатор по п.1, о т л и чающийся тем, что, в ступен876 . чатом crepwHe выполнены продольные каналы. 3. Струйный диспергатор по пп.1 и 2, отличающийся тем, что он снабжен дроссельными элементами. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент ЧССР Pf 93518, кл. 12к, k, I960. 2.Авторское свидетельство СССР N 850187, кл. В 01 F 5/00, 1Э80.