Устройство для приготовления тампонажного раствора Советский патент 1982 года по МПК E21B33/13 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ

1

Изобретение относится к горной промышленности, а именно использовано в нефтегазодобываюш.ёй промышленности и может быть использовано для приготовления растворов.

По основному авт. св. № 734396 известно устройство для приготовления тампонажного раствора, включающее приемную воронку, смесительную камеру, щелевидный насадок для нагнетания жидкости, расположенный соосно в загерметизированной поворотной гильзе с окнамиШ.

Недостатком известного устройства является малый диапазон регулирования плотности приготавливаемого тампонажного раствора при -постоянных давлении и расходе жидкости затворения, который при повороте ш.елевидного насадка составляет 0,12-0,14 г/см. Особенно этого недостаточно при приготовлении промывочных растворов. Малый диапазон регулирования снижает чувствительность регулировки плотности при необходимости изменения ее величины в процессе приготовления раствора.

Цель изобретения - расширение диапазона регулирования плотности приготавПРИГОТОВЛЕНИЯ ТАМПОНАЖНОГО РАСТВОРА

ливаемого раствора и повышение чувствительности регулирования ее величины при постоянных давлении и расходе жидкости затворения.

Эта цель достигается тем, что устройство снабжено установленной в приемной воронке по длине контакта струи с сухим порошкообразным материалом продольной перегородкой, делящей воронку на две камеры, причем верхняя плоскость перегородки расположена горизонтально и ниже оси насадка на величину, равную половине высоты щели насадка. Такое выполнение устройства обеспечивает при повороте насадка изменение площади проекции истекающей плоской струи перпендикулярно потоку сухих порошкообразных материалов и одновременно перепускает часть жидкости под продольную перегородку. При этом жидкость, которая проходит под продольной перегородкой, не участвуя в процессе захвата

20 струей сухого порошкообразного материала, дополнительно разжижает приготавливаемый раствор, увеличивая тем самым диапазон регулирования плотности приготавливаемого раствора при постоянном расходе

жидкости, истекающей через щелевидный наозаок.

Ка фиг. 1 показано устройство, общий вид; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - положение щели насадка относительно продольной перегородки при получении максимальной плотности приготавливаемого раствора; на фиг. 4 - то же, при получении некоторой промежуточной величины плотности приготавливаемого раствора; на фиг. 5 - то же, при получении минимальной плотности приготавливаемого раствора.

Устройство для приготовления тампонажного- раствора имеет приемную воронку 1, переходящую в смесительную камеру 2. В приемную воронку вворачивается тройник 3, который фиксируется контргайкой 4. Во внутреннюю полость тройника 3 вставлен привод щелевидного насадка 5, состоящего из поворотной гильзы 6 с лимбом 7 для отсчета угла поворота насадка 5 и рукоятки 8. Для установки насадка 5 на цилиндрической поверхности поворотной гильзы 6 выполнены два окна 9. Поворотная гильза 6 загерметизирована в тройнике 3 кольцами 10. Насадок 5 загерметизирован в поворотной гильзе 6 кольцом 11. Новоротная гильза 6 фиксируется от продольных перемещений пружинной вилкой 12, вставляемой в пазы тройника 3 и кольцевую канавку поворотной гильзы 6. Насадок 5, имеющий отверстие в виде прямоугольной щели 13 высотой h, установлен соосно в поворотной гильзе 6. Поворот насадка 5 осуществляется рукояткой 8 через поворотную гильзу 6. В цилиндрический патрубок 14 тройника 3 вставлен фильтр 15 для предохранения от засорения щели 13 насадка 5. В приемной воронке 1 установлена продольная перегородка 16. Продольная перегородка 16 включает в себя сплошную плоскость 17, расположенную горизонтально по всей длине контакта плоской струи жидкости с сухим порощкообразным материалом. Нижняя часть перегородки 18 представляет собой в сечении А-А круговой сегмент, который повторяет форму приемной воронки 1, обеспечивает жесткость конструкции и предохраняет от вибрации плоскость 17. Продольная перегородка 16 крепится к приемноц воронке 1 щпилькой 19 и гайкой 20.

Устройство работает следующим образом.

Жидкость от насоса через патрубок 14, фильтр 15 подается с постоянным расходом при определенном давлении во внутреннюю полость тройника 3 в окна 9 поворотной гильзы 6 и истекает из щели 13. При горизонтальном расположении щели 13 насадка 5 жидкость скользит по плоскости 17 продольной перегородки 16 (фиг. 3). В приемную воронку 1 устройства подается сухой порощкообразный материал 21. При горизонтальном положении истекающей струи.из насадка 5 и постоянном уровне сухого порошкообразного материала в приемной воронке 1 обеспечивается максимальный забор сухого порошкообразного материала (фиг., 3), а следовательно, и наибольшая плотность приготавливаемого раствора. При повороте насадка 5 на угол а (фиг. 4) уменьшается площадь проекции струи перпендикулярно потоку сухого порошкообразного материала 21, соответственно уменьщается и плотность приготавливаемого раствора. Кроме того, часть жидкости, истекающей из насадка 5 сечение «Б, проходит под плоскостью 17 продольной перегородки 16, не участвуя в процессе захвата материала 21, разжимая приготовленный раствор в смесительной камере 2 (фиг. 1). При вертикальном положении щели насадка 5 (фиг. 5) площадь проекции струи, перпендикулярная потоку сухих материалов, наименьщая, а часть жидкости сечением «В, проходящая под плоскостью 17 продольной перегородки 16, не участвует в процессе захватывания сухого порошкообразного материала 21, и разжимая приготовленный раствор, обеспечивает наименьшую плотность раствора. В этом случае положение щели 13 насадка 5 по отнощению к плоскости 17 перпендикулярно. Таким образом при постоянном расходе жидкости через насадок и наличии продольной перегородки в устройстве для приготовления тампонажного раствора диапазон регулирования плотности приготавливаемого раствора увеличивается в 3-3,5 раза и составляет 0,35-0,5 г/см при повороте насадка от ОП до 90° против 0,12-0.14 г/см у известного устройства. Угол поворота щели 13 насадка 5 устанавливается полимбу

7поворотом рукоятки 8 в зависимости от материала и требуемой плотности раствора.

8случае несовпадения плотности раствора с требуемой или необходимостью изменить ее величину по технологическим причинам производится дополнительная корректировка плотности поворотом струи жидкости, истекающей из насадка, в требуемую сторону без оставки процесса. Дальнейшее приготовление с требуемой плотностью раствора обеспечивается автоматически при поддержании уровня сухого порошкообразного материала в воронке 1 и постоянном давлении жидкости перед насадком 5. Отклонения плотности раствора от заданной в предлагаемом устройстве не превышают ±0,02 г/см.

Использование предлагаемого изобретения по сравнению с известным обеспечивает увеличение диапазона регулирования плотности приготавливаемого раствора в 3 раза при постоянных давлении и производительности по воде (жидкости затворения), что позволяет использова±ь предлагаемое устройство не только для приготовления тампонажных, но и промывочных растворов, увеличение чувствительности регулироваки величины плотности приготавливаемого раствора при постоянном расходе жидкости затворения, позволяющее сократить время выхода на заданную плотности и значительно повысить оперативность управления процессом приготовления тампонажных и промывочных растворов, что в свою очередь обеспечивает экономию расходования порошкообразных материалов, сокращает номенклатуру сменных щелевидных насадков для получения тампонажных растворов различной плотности из разных материалов. Формула изобретения Устпойство для приготовления тамповажного раствоГа по авт. св. № 734396, ,, отличающееся.-тем, что, с целью расщирения

диапазона регулирования плотности приготовляемого раствора и повыщения чувствительности регулирования ее величины при постоянных давлении и расходе жидкости затворения, оно снабжено установленной в приемной воронке по длине контакта струи с сухим порощкообразным материалом продольной перегородкой, делящей воронку на две камеры, причем верхняя плоскость перегородки расположена горизонтально и ниже оси насадка на величину, равную половине высоты щели насадка. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 734396, кл. Е 21 В 33/13, 1970 (прототип).

фиг.2 fJomoH сухого материала Фиг.5

I7of77ff/i

nf ct/)iozp fia/77e c/affa

Фаг.

fJomon

сухого frafrre/yifQ-ffa.

,.21