Автономный блок приготовления буровых и тампонажных растворов

Полезная модель предназначена для приготовления буровых и тампонажных растворов при строительстве и капитальном ремонте скважин, может быть использована в нефтегазодобывающей промышленности, а также в других отраслях для приготовления растворов из порошкообразного материала и жидкой среды затворения. Техническим результатом является повышение качества степени диспергации бурового или тампонажного раствора. Технический результат достигается тем, что автономный блок приготовления буровых и тампонажных растворов, состоящий из емкости, шламового насоса, гидроэжекторного смесителя, перемешивателя лопастного механического, нагнетательная линия шламового насоса дополнительно оснащена манометром и регулирующей задвижкой, а на выходе гидроэжекторного смесителя установлен диспергатор-дегазатор циклонного типа.

Полезная модель предназначена для приготовления буровых и тампонажных растворов при строительстве и капитальном ремонте скважин, может быть использована в нефтегазодобывающей промышленности, а также в других отраслях для приготовления растворов из порошкообразного материала и жидкой среды затворения.

Существует конструкция блока приготовления буровых растворов и технологических жидкостей выпускаемая компанией ОАО НПО «Бурение» (материалы сайга: www.npoburenie.ru/catalog/?action=show_item&cti_id=44&p=1&ctg_id=255, найдено 21.04.2010 г.) в состав блока входят: емкость для затворения бурового раствора, емкость для затворения химреагентов, шламовый насос, гидроворонка-смеситель.

Основным недостатком данной конструкции является, расположение загрузочной воронки непосредственно над приемной камерой гидравлического смесителя, что в процессе эксплуатации приводит к намоканию порошкообразного материала еще до поступления его в камеру смешения. Порошок намокает, зависает на стенках воронки и тем самым снижается производительность по порошкообразному материалу или его подача полностью прекращается. Так же недостатком блока является то, что при остановке насоса происходит поступление приготавливаемой суспензии из трубопровода, транспортирующего смесь на высоту до 2,5 м, обратно в приемную камеру, загрузочную воронку гидравлического смесителя.

Известен блок приготовления растворов типа БПР-1, выпускаемый компанией «Техномехсервис» (материалы сайта: http://www.tmc.su/goods/006.html найдено 21.04.2010 г.). В состав блока входит емкость, шламовый насос, гидросмеситель, диспергатор шаровый, перемешиватель лопастной механический.

Недостатками данного блока является невозможность регулирования подачи жидкости затворения в процессе работы блока, отсутствие возможности регулирования поступления порошкообразного материала, а, следовательно, и плотности раствора при его приготовлении. Кроме того, попутно эжектируемый в раствор при его приготовлении воздух, не удаляется принудительно, а, впоследствии, при отстаивании удаляется естественным путем из открытой емкости, что приводит к дополнительным затратам времени. Необходимая степень диспергации приготавливаемого раствора достигается за счет обеспечения дополнительного круга циркуляции через гидросмеситель, работы шарового диспергатора и работы перемешивателя лопастного механического, что приводит к дополнительным энергозатратам.

Задачей полезной модели является обеспечение высокой производительности автономного блока, повышение качества буровых растворов, а также сокращение времени на приготовление буровых и тампонажных растворов.

Техническим результатом является повышение качества степени диспергации бурового или тампонажного раствора.

Технический результат достигается тем, что автономный блок приготовления буровых и тампонажных растворов, состоящий из емкости, шламового насоса, гидроэжекторного смесителя, перемешивателя лопастного механического, нагнетательная линия шламового насоса дополнительно оснащена манометром и регулирующей задвижкой, а на выходе гидроэжекторного смесителя установлен диспергатор-дегазатор циклонного типа.

При помощи регулирующей задвижки и по показаниям манометра устанавливают необходимое значение расхода на насадке гидроэжекторного смесителя, соответствующее определенному расходу порошкообразного материала, подаваемого пневмотранспортом из загрузочной воронки. Таким образом получают раствор заданной плотности за один цикл смешивания, что сокращает время приготовления буровых и тампонажных растворов.

Для повышения степени диспергации бурового или тампонажного раствора в блок дополнительно введен диспергатор-дегазатор циклонного типа.

Известна конструкция диспергатора-дегазатора циклонного типа в котором реализован принцип центробежного разделения газожидкостной смеси в закрытом винтовом канале [Мищенко В.И., Кортунов А.В. Приготовление, очистка и дегазация буровых растворов - Краснодар: Из-во «Арт Пресс», 2008. - 336 с.1].

Достижение достаточной степени диспергации раствора после прохождения через диспергатор-дегазатор циклонного типа позволяет сократить время на приготовление буровых и тампонажных растворов, поэтому нет необходимости осуществлять дополнительный круг циркуляции для диспергирования твердой фазы раствора. Кроме того данное устройство одновременно и дегазирует раствор, поэтому нет необходимости отстаивать раствор в емкости для удаления воздуха, транспортирующего порошкообразный материал в гидроэжекторный смеситель.

Таким образом, совокупность существенных признаков, изложенных в формуле полезной модели, позволяет достичь желаемый технический результат.

Автономный блок приготовления буровых и тампонажных растворов представлен на фиг.1.

В состав автономного блока приготовления буровых и тампонажных растворов входит емкость 1, гидроэжекторный смеситель 3, к приемному патрубку которого подсоединена линия подачи аэрозольной смеси 4 с загрузочной воронкой 8. На выходе гидроэжекторного смесителя установлен диспергатор-дегазатор циклонного типа 2. Нагнетательная линия шламового насоса 7 оснащена манометром 5 и регулирующей задвижкой 6. В емкости 1 установлен перемешиватель лопастной механический 9.

Автономный блок приготовления раствора работает следующим образом. Заливают расчетное количество жидкости затворения в первый отсек емкости 1, открывают регулирующую задвижку (на фиг.1 не показано), включают шламовый насос 7 и по всасывающей линии производят отбор жидкости затворения. По нагнетательной линии осуществляют подачу жидкости затворения в гидроэжекторный смеситель 3. Порошкообразный материал помещают в загрузочную воронку 8, откуда он по линии подачи аэрозольной смеси 4 поступает в камеру смешения гидроэжекторного смесителя 3. Готовая смесь на выходе из гидроэжекторного смесителя 3 поступает в диспергатор-дегазатор циклонного типа 2. Под действием центробежных сил поток закручивается и тяжелые частицы раствора отжимаются к стенкам диспергатора-дегазатора циклонного типа 2 в зону высоких градиентов скоростей, происходит смачивание частиц и диспергирование твердой фазы раствора, а легкие газовые фракции по центральному каналу поступают в атмосферу. Далее готовый раствор поступает во второй отсек емкости 1, в котором непрерывно работает перемешиватель лопастной механический 9. Конструкция диспергатора-дегазатора циклонного типа 2 позволяет освобождать от попутно эжектируемого воздуха приготавливаемый раствор и обеспечивать достаточную степень диспергации за один цикл затворения раствора.

Регулирующей задвижкой 6 фиксируют расход жидкости затворения, по манометру 5 осуществляют контроль за выходом технологических параметров:

расхода жидкости затворения, давления на насадке и соответственно коэффициента эжекции по порошкообразному материалу, на заданные значения.

Автономный блок приготовления буровых и тампонажных растворов, состоящий из емкости, шламового насоса, гидроэжекторного смесителя, перемешивателя лопастного механического, отличающийся тем, что нагнетательная линия шламового насоса оснащена манометром и регулирующей задвижкой, а на выходе гидроэжекторного смесителя установлен диспергатор-дегазатор циклонного типа.