SU937706A2

SU937706A2 - Apparatus for preparing plugging fluid

Info

Publication number: SU937706A2
Application number: SU802964414A
Authority: SU
Inventors: Александр Николаевич Лапченко; Алексей Алексеевич Филимонов; Евгений Александрович Мамврийский
Original assignee: Северо-Кавказский Государственный Научно-Исследовательский И Проектный Институт Нефтяной Промышленности
Priority date: 1980-07-21
Filing date: 1980-07-21
Publication date: 1982-06-23

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ(54) DEVICE FOR

1one

Изобретение относитс к горной промышленности , а именно использовано в нефтегазодобываюш .ёй промышленности и может быть использовано дл приготовлени растворов .The invention relates to the mining industry, namely used in the oil and gas industry and can be used to prepare solutions.

По основному авт. св. № 734396 известно устройство дл приготовлени тампонажного раствора, включающее приемную воронку , смесительную камеру, щелевидный насадок дл нагнетани жидкости, расположенный соосно в загерметизированной поворотной гильзе с окнамиШ.According to the main author. St. No. 734396, a device for preparing a cement slurry is known, which includes a receiving funnel, a mixing chamber, a slit-like nozzle for pumping liquid, located coaxially in a sealed rotary sleeve with windows.

Недостатком известного устройства вл етс малый диапазон регулировани плотности приготавливаемого тампонажного раствора при -посто нных давлении и расходе жидкости затворени , который при повороте ш.елевидного насадка составл ет 0,12-0,14 г/см. Особенно этого недостаточно при приготовлении промывочных растворов . Малый диапазон регулировани снижает чувствительность регулировки плотности при необходимости изменени ее величины в процессе приготовлени раствора.A disadvantage of the known device is the small range of regulation of the density of the prepared cement slurry at-constant pressure and flow rate of the mixing fluid, which, when the syringe head is turned, is 0.12-0.14 g / cm. This is especially not enough in the preparation of washing solutions. A small adjustment range reduces the sensitivity of the density adjustment when it is necessary to change its value during solution preparation.

Цель изобретени - расширение диапазона регулировани плотности приготавПРИГОТОВЛЕНИЯ ТАМПОНАЖНОГО РАСТВОРАThe purpose of the invention is to expand the range of regulation of the density of the preparatory preparations of the tamping solution.

ливаемого раствора и повышение чувствительности регулировани ее величины при посто нных давлении и расходе жидкости затворени .solution and increase the sensitivity of adjusting its value at constant pressure and flow rate.

Эта цель достигаетс тем, что устройство снабжено установленной в приемной воронке по длине контакта струи с сухим порошкообразным материалом продольной перегородкой , дел щей воронку на две камеры, причем верхн 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 перпендикул рно потоку сухих порошкообразных материалов и одновременно перепускает часть жидкости под продольную перегородку. При этом жидкость, котора проходит под продольной перегородкой , не участву в процессе захватаThis goal is achieved in that the device is provided with a longitudinal partition established in the receiving funnel along the length of the contact of the jet with dry powdered material, dividing the funnel into two chambers, with the upper partition plane horizontal and below the nozzle axis by an amount equal to half the slot height of the nozzle. Such an embodiment of the device ensures that when the nozzle is rotated, the projection area of the outgoing flat jet is perpendicular to the flow of dry powder materials and at the same time bypasses a portion of the liquid under the longitudinal partition. In this case, the fluid that passes under the longitudinal partition is not involved in the process of capturing

20 струей сухого порошкообразного материала, дополнительно разжижает приготавливаемый раствор, увеличива тем самым диапазон регулировани плотности приготавливаемого раствора при посто нном расходе20 with a stream of dry powdered material additionally dilutes the prepared solution, thereby increasing the range of density control of the prepared solution at a constant flow rate.

жидкости, истекающей через щелевидный наозаок.fluid flowing through the slit-like naozok.

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.Kah FIG. 1 shows the device, a general view; in fig. 2 is a section A-A in FIG. one; in fig. 3 - the position of the nozzle slot relative to the longitudinal partition when obtaining the maximum density of the prepared solution; in fig. 4 - the same, when receiving some intermediate value of the density of the prepared solution; in fig. 5 - the same, when obtaining the minimum density of the prepared solution.

Устройство дл приготовлени тампонажного- раствора имеет приемную воронку 1, переход щую в смесительную камеру 2. В приемную воронку вворачиваетс тройник 3, который фиксируетс контргайкой 4. Во внутреннюю полость тройника 3 вставлен привод щелевидного насадка 5, состо щего из поворотной гильзы 6 с лимбом 7 дл отсчета угла поворота насадка 5 и руко тки 8. Дл установки насадка 5 на цилиндрической поверхности поворотной гильзы 6 выполнены два окна 9. Поворотна гильза 6 загерметизирована в тройнике 3 кольцами 10. Насадок 5 загерметизирован в поворотной гильзе 6 кольцом 11. Новоротна гильза 6 фиксируетс от продольных перемещений пружинной вилкой 12, вставл емой в пазы тройника 3 и кольцевую канавку поворотной гильзы 6. Насадок 5, имеющий отверстие в виде пр моугольной щели 13 высотой h, установлен соосно в поворотной гильзе 6. Поворот насадка 5 осуществл етс руко ткой 8 через поворотную гильзу 6. В цилиндрический патрубок 14 тройника 3 вставлен фильтр 15 дл предохранени от засорени щели 13 насадка 5. В приемной воронке 1 установлена продольна перегородка 16. Продольна перегородка 16 включает в себ сплошную плоскость 17, расположенную горизонтально по всей длине контакта плоской струи жидкости с сухим порощкообразным материалом. Нижн часть перегородки 18 представл ет собой в сечении А-А круговой сегмент, который повтор ет форму приемной воронки 1, обеспечивает жесткость конструкции и предохран ет от вибрации плоскость 17. Продольна перегородка 16 крепитс к приемноц воронке 1 щпилькой 19 и гайкой 20.The device for preparing the cement slurry has a receiving funnel 1, which passes into the mixing chamber 2. A tee 3 is screwed into the receiving funnel, which is fixed by a lock nut 4. A slit-shaped nozzle drive 5 is inserted into the tee 3, consisting of a rotary sleeve 6 with a limb 7 To read the angle of rotation of the nozzle 5 and the handle 8. To install the nozzle 5, two windows 9 are made on the cylindrical surface of the rotary sleeve 6. The rotary sleeve 6 is sealed in the tee 3 with rings 10. The nozzle 5 is sealed in rotary sleeve 6 ring 11. Novorot sleeve 6 is fixed from the longitudinal movement of the spring fork 12, inserted into the grooves of the tee 3 and the annular groove of the rotary sleeve 6. The nozzles 5, having an opening in the form of a rectangular slit 13 height h, coaxially mounted in the rotary sleeve 6 The rotation of the nozzle 5 is carried out by the handle 8 through the rotary sleeve 6. A filter 15 is inserted into the cylindrical nozzle 14 of the tee 3 to protect the nozzle 13 from clogging the slot 13. A longitudinal partition 16 is installed in the receiving funnel 1 16 includes a continuous plane 17 arranged horizontally along the entire length of the contact of the flat jet of liquid with the dry powder-like material. The lower part of the partition 18 is, in section A-A, a circular segment that repeats the shape of the receiving funnel 1, provides rigidity and prevents plane 17. The longitudinal partition 16 is attached to the receiving hopper 1 with a pin 19 and a nut 20.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Жидкость от насоса через патрубок 14, фильтр 15 подаетс с посто нным 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 подаетс сухой порощкообразный материал 21. При горизонтальном положении истекающей струи.из насадка 5 и посто нном уровне сухого порошкообразного материала в приемной воронке 1 обеспечиваетс максимальный забор сухого порошкообразного материала (фиг., 3), а следовательно, и наибольша плотность приготавливаемого раствора. При повороте насадка 5 на угол а (фиг. 4) уменьшаетс площадь проекции струи перпендикул рно потоку сухого порошкообразного материала 21, соответственно уменьщаетс и плотность приготавливаемого раствора. Кроме того, часть жидкости, истекающей из насадка 5 сечение «Б, проходит под плоскостью 17 продольной перегородки 16, не участву в процессе захвата материала 21, разжима приготовленный раствор в смесительной камере 2 (фиг. 1). При вертикальном положении щели насадка 5 (фиг. 5) площадь проекции струи, перпендикул рна потоку сухих материалов, наименьща , а часть жидкости сечением «В, проход ща под плоскостью 17 продольной перегородки 16, не участвует в процессе захватывани сухого порошкообразного материала 21, и разжима приготовленный раствор, обеспечивает наименьшую плотность раствора. В этом случае положение щели 13 насадка 5 по отнощению к плоскости 17 перпендикул рно. Таким образом при посто нном расходе жидкости через насадок и наличии продольной перегородки в устройстве дл приготовлени тампонажного раствора диапазон регулировани плотности приготавливаемого раствора увеличиваетс в 3-3,5 раза и составл ет 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 устанавливаетс полимбуThe fluid from the pump through the pipe 14, the filter 15 is supplied with a constant flow at a certain pressure in the internal cavity of the tee 3 in the window 9 of the rotary sleeve 6 and flows out of the slot 13. When the slot 13 is horizontal, the nozzle 5 slides along the plane 17 of the longitudinal partition 16 ( Fig. 3). A dry powder-like material 21 is fed to the receiving hopper 1 of the device. With a horizontal position of the outflowing jet. From the nozzle 5 and a constant level of dry powdered material in the receiving funnel 1, the dry powdered material is maximized (Fig. 3) and, consequently, the density is greatest. prepared solution. When the nozzle 5 is rotated by an angle a (Fig. 4), the projected area of the jet is reduced perpendicularly to the flow of dry powdered material 21, and the density of the prepared solution decreases accordingly. In addition, part of the fluid flowing from the nozzle 5 section "B, passes under the plane 17 of the longitudinal partition 16, not participating in the process of capturing the material 21, unclamping the prepared solution in the mixing chamber 2 (Fig. 1). In the vertical position of the slit nozzle 5 (Fig. 5), the projection area of the jet, which is perpendicular to the flow of dry materials, is the smallest, and the liquid portion of the section B passing under the plane 17 of the longitudinal partition 16 does not participate in the capture process of the dry powdered material 21, and razzhima prepared solution provides the lowest density of the solution. In this case, the position of the slit 13 of the nozzle 5 with respect to the plane 17 is perpendicular. Thus, with a constant flow rate of liquid through the nozzles and the presence of a longitudinal partition in the device for preparing the cement slurry, the density control range of the prepared solution increases 3-3.5 times and is 0.35-0.5 g / cm when turning the nozzle from the OD up to 90 ° against 0.12-0.14 g / cm from a known device. The angle of rotation of the slit 13 nozzle 5 is set poly

7поворотом руко тки 8 в зависимости от материала и требуемой плотности раствора.7 by turning the knob 8 depending on the material and the required density of the solution.

8случае несовпадени плотности раствора с требуемой или необходимостью изменить ее величину по технологическим причинам производитс дополнительна корректировка плотности поворотом струи жидкости, истекающей из насадка, в требуемую сторону без оставки процесса. Дальнейшее приготовление с требуемой плотностью раствора обеспечиваетс автоматически при поддержании уровн сухого порошкообразного материала в воронке 1 и посто нном давлении жидкости перед насадком 5. Отклонени плотности раствора от заданной в предлагаемом устройстве не превышают ±0,02 г/см.If the density of the solution does not coincide with the required or the need to change its value for technological reasons, the density is additionally adjusted by turning the jet of liquid flowing out of the nozzle in the required direction without leaving the process. Further preparation with the required density of the solution is provided automatically while maintaining the level of dry powdered material in the funnel 1 and constant pressure of the liquid before nozzle 5. The deviation of the density of the solution from that specified in the proposed device does not exceed ± 0.02 g / cm.

Claims

The use of the invention in comparison with the known one provides an increase in the range of density control of the prepared solution by 3 times at constant pressure and water capacity (mixing fluid), which allows using the proposed device not only for preparing cement slurries, but also for washing solutions, the sensitivity of adjusting the density of the prepared solution at a constant flow rate of the mixing fluid, which allows to reduce the time to hydrochloric density and significantly increase the efficiency of process control and preparation of oil-well drilling muds, which in turn saves powdery material is consumed, reducing the range of replaceable slotted nozzles for the preparation of cement slurries of different densities from different materials. The invention The device for preparing the tampon solution according to the author. St. No. 734396, ,, characterized by the fact that, in order to expand

the range of adjusting the density of the prepared solution and increasing the sensitivity of regulating its value at constant pressure and flow rate of the mixing fluid, it is equipped with a longitudinal partition established in the receiving funnel along the length of the contact of the jet with the dry powder-like material, dividing the funnel into two chambers, with the upper partition plane located horizontally and below the nozzle axis by an amount equal to half the height of the nozzle slot. Sources of information taken into account during the examination 1. USSR Author's Certificate No. 734396, cl. E 21 V 33/13, 1970 (prototype).

2 fJomoH dry material Figure 5

I7of77ff / i

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

Phage.

fJomon

dry frafrre / yifQ-ffa.

.21