RU2156855C2 - Hydraulic powder dispenser - Google Patents

Hydraulic powder dispenser Download PDF

Info

Publication number
RU2156855C2
RU2156855C2 RU98123159A RU98123159A RU2156855C2 RU 2156855 C2 RU2156855 C2 RU 2156855C2 RU 98123159 A RU98123159 A RU 98123159A RU 98123159 A RU98123159 A RU 98123159A RU 2156855 C2 RU2156855 C2 RU 2156855C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
axes
outlet
barrel
nozzles
extension
Prior art date
Application number
RU98123159A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU98123159A (en
Inventor
М.Н. Студенский
А.П. Сергушев
Р.И. Катеева
Т.Р. Катеев
М.Х. Бадрутдинов
Original Assignee
ООО "Татнефть-Альметьевскбурнефть"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ООО "Татнефть-Альметьевскбурнефть" filed Critical ООО "Татнефть-Альметьевскбурнефть"
Priority to RU98123159A priority Critical patent/RU2156855C2/en
Application granted granted Critical
Publication of RU98123159A publication Critical patent/RU98123159A/en
Publication of RU2156855C2 publication Critical patent/RU2156855C2/en

Links

Landscapes

  • Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)

Abstract

FIELD: construction of oil and gas wells. SUBSTANCE: invention is related to devices intended for intensified dissolution of chemical reagents in liquids, for activation of stale cement and dispersing of powdery and granulated materials used in construction of wells. Hydraulic powder dispenser includes stepped hollow body with connecting threads on ends and is provided with barrel placed concentrically and with clearance on its bigger step. Bottom of barrel faces outlet of smaller step and its open end is attached to bigger step by thread. Extension piece is put into hole of barrel bottom. Axis of hole in barrel bottom is matched with axis of body. Two other extension pieces are installed in side holes of barrel made in diametrically opposite directions. Axes of these two extension pieces are perpendicular to central axis of body. Distance from outlet section of first extension piece to point of encounter with axes of two other extension pieces is chosen from following relationship: L=(5-:-6)Dн, where L is optimum distance from outlet section of first extension piece to point of encounter with axes of two other extension pieces, mm; Dн is diameter of outlet hole of extension piece, mm. EFFECT: improved quality of prepared dispersion systems, specifically, drilling and grouting solutions. 1 dwg

Description

Изобретение относится к области строительства нефтяных и газовых скважин, а именно к устройствам для интенсификации растворения химических реагентов в жидкостях, активации лежалых цементов и диспергирования порошкообразных и гранулированных материалов, используемых при строительстве скважин. The invention relates to the field of construction of oil and gas wells, and in particular to devices for intensifying the dissolution of chemicals in liquids, activating stale cements and dispersing powdered and granular materials used in well construction.

Известен гидравлической многокамерный активатор класса "струя о преграду" (см. авт.св. N 715766, E 21 B 21/00, опубл. в БИ N 6, 1980 г.) под названием "Устройство для приготовления бурового раствора и регулирования его свойств"
Он содержит полый корпус с последовательно размещенными в корпусе дискам, нечетные из которых имеют выходные отверстия по периферии, а счетные - ближе к оси дисков.
Known hydraulic multi-chamber activator class "stream of obstruction" (see ed. St. N 715766, E 21 B 21/00, published in BI N 6, 1980) under the name "Device for preparing a drilling fluid and regulating its properties "
It contains a hollow case with disks sequentially placed in the case, the odd of which have outlet openings on the periphery, and the counted ones are closer to the axis of the disks.

Не умаляя достоинств известного диспергатора, отметим, что ресурс работы диспергатора небольшой, поскольку струи, формирующиеся в одних дисках, разрушают преградные участки последующих дисков. Without detracting from the advantages of the known dispersant, we note that the dispersant’s operating life is small, since the jets formed in one disk destroy the barrier sections of subsequent disks.

Известны также механические, вибрационные, ультразвуковые диспергаторы, гидроциклоны, дезинтеграторы (см. книгу Булатова А.И., Измайлова Л.Б. и др. "Справочник по креплению нефтяных и газовых скважин", -М.: Недра, 1982 г., с. 62). Диспергаторы этих конструкций, как отмечают авторы Горский В.Ф., Жмуркевич Е.И. в журнале "Нефтяная и газовая промышленность", 1983 г., N 2, с. 23, имеют ряд существенных недостатков. Так, например, применение магнитомеханических и ультразвуковых диспергаторов связано с использованием дорогостоящего оборудования и плохо вписывается в технологическую линию цементирования скважин. Also known are mechanical, vibrational, ultrasonic dispersants, hydrocyclones, disintegrators (see the book by Bulatov A.I., Izmailova LB, etc. p. 62). Dispersants of these structures, as noted by the authors Gorsky V.F., Zhmurkevich E.I. in the journal "Oil and Gas Industry", 1983, N 2, p. 23 have a number of significant disadvantages. So, for example, the use of magnetomechanical and ultrasonic dispersants is associated with the use of expensive equipment and does not fit well into the production line of well cementing.

Известен активатор цементных растворов класса "струя в струю" (см. книгу Булатова А.И., Измайлова Л.Б. и др. "Справочник по креплению нефтяных и газовых скважин", -М.: Недра, 1981 г., с. 62), содержащий корпус трубчатый, в котором в двух диаметрально противоположных направлениях вмонтированы патрубки с конусоидальными насадками. Known activator of cement solutions of the class "jet in the stream" (see the book Bulatov A.I., Izmaylova LB and others. "Guide to the fastening of oil and gas wells", -M .: Nedra, 1981, p. 62), comprising a tubular body, in which pipes with conical nozzles are mounted in two diametrically opposite directions.

Работа активатора основана на использовании кинетической энергии турбулентных потоков, выходящих из двух насадок. Вследствие возникающего кавитационного эффекта происходит разрушение скомковавшихся лежалых цементов и гидратных оболочек на частицах цемента. Activator operation is based on the use of kinetic energy of turbulent flows emerging from two nozzles. Due to the cavitation effect, the crumpled stale cements and hydrated shells on the cement particles are destroyed.

Указанное устройство по технической сущности более близко к предлагаемому и может быть принято в качестве прототипа. The specified device by technical nature is closer to the proposed one and can be adopted as a prototype.

Однако известный активатор в силу своих конструктивных особенностей имеет боковой отвод существенно большей длины, что обусловливает сложности при включении активатора в систему его использования, а сварочное соединение отвода к корпусу опасно при работе под высокими значениями давления. However, due to its design features, the known activator has a lateral branch of a significantly longer length, which makes it difficult to turn on the activator in the system of its use, and the welding connection of the branch to the body is dangerous when working under high pressure values.

Задачей настоящего изобретения является устранение вышеперечисленных недостатков путем создания гидродиспергатора нового класса "струя в струю", позволяющего резко повысить качество приготовляемых дисперсных систем, в частности буровых и цементных растворов. The objective of the present invention is to remedy the above-mentioned disadvantages by creating a new class of spray-to-spray hydrodisperser, which allows sharply improving the quality of prepared disperse systems, in particular drilling and cement slurries.

Поставленная задача решается описываемым диспергатором, включающим полый корпус с присоединительными резьбами на концах. The problem is solved by the described dispersant, including a hollow body with connecting threads at the ends.

Новым является то, что его корпус выполнен ступенчатым в виде переходной муфты и снабжен стаканом с присоединительной резьбой, размещенным концентрично, и с зазором в его большей ступени, открытым концом закреплен в ней, а донной частью обращен к выходному отверстию меньшей ступени, при этом одна из насадок установлена в отверстии дна стакана, ось которого совмещена с центральной осью корпуса, а две другие насадки установлены в боковых отверстиях стакана, выполненных в диаметрально противоположных направлениях, оси которых перпендикулярны к центральной оси корпуса, причем расстояние от выходного сечения первой насадки до точки встречи с осями двух других насадок выбрано из следующего соотношения:
L=(5-6)Dн,
где L - оптимальное расстояние от выходного сечения первой насадки до точки встречи с осями двух других насадок, мм;
Dн - диаметр выходного отверстия насадка, мм.
What is new is that its casing is made stepped in the form of an adapter sleeve and is equipped with a cup with a connecting thread placed concentrically and with a gap in its larger stage, the open end fixed in it, and the bottom part facing the outlet of the lower stage, with one of the nozzles installed in the hole of the bottom of the glass, the axis of which is aligned with the central axis of the housing, and two other nozzles are installed in the side holes of the glass, made in diametrically opposite directions, the axes of which are perpendicular They are located to the central axis of the housing, and the distance from the output section of the first nozzle to the point of meeting with the axes of two other nozzles is selected from the following relation:
L = (5-6) D n ,
where L is the optimal distance from the output section of the first nozzle to the point of meeting with the axes of two other nozzles, mm;
D n - the diameter of the outlet nozzle, mm

Исследования доступной нам патентной и научно-технической литературы показали, что подобная совокупность существующих признаков является новой и ранее не использовалась на практике. Это позволяет сделать вывод о соответствии предлагаемого технического решения критериям "новизна" и "технический уровень". Studies of patent and scientific literature available to us have shown that such a combination of existing features is new and has not been previously used in practice. This allows us to conclude that the proposed technical solution meets the criteria of "novelty" and "technical level".

Представленный чертеж, где изображен предлагаемый гидродиспергатор, поясняет суть изобретения. The presented drawing, which shows the proposed hydraulic dispersant, explains the essence of the invention.

Гидравлический диспергатор содержит полый корпус, выполненный ступенчато в виде переходника меньшей и большей ступенями 1 к 2 соответственно с присоединительными резьбами 3 и 4 на концах этих ступеней. Большая ступень 2 корпуса снабжена стаканом 5, установленным в ее полости концентрично и с зазором 6, донной частью 7 обращенной к выходному отверстию 8 меньшей ступени 1 корпуса. Открытый конец стакана выполнен с утолщенной стенкой с наружной резьбовой нарезкой 12 и с ее помощью присоединен к большей ступени корпуса 2. На дне стакана выполнено отверстие, ось которого совмещена с центральной осью корпуса, в котором установлена одна из насадок 9. Две другие насадки 10 и 11 установлены в боковых отверстиях стакана, выполненных в диаметрально противоположных направлениях, оси которых перпендикулярны к центральной оси корпуса. С целью достижения наибольшего эффекта диспергирования расстояние L от выходного сечения первой насадки 9 до точки встречи с осями двух других насадок 10 и 11 выбирают из приведенного выше соотношения, т.е. The hydraulic dispersant comprises a hollow body made stepwise in the form of an adapter with smaller and larger steps 1 to 2, respectively, with connecting threads 3 and 4 at the ends of these steps. The large stage 2 of the casing is equipped with a glass 5 mounted in its cavity concentrically and with a gap 6, the bottom part 7 facing the outlet 8 of the lower stage 1 of the casing. The open end of the glass is made with a thickened wall with an external threaded thread 12 and is attached to the larger step of the housing 2. It has a hole at the bottom of the glass, the axis of which is aligned with the central axis of the housing, in which one of the nozzles 9 is installed. Two other nozzles 10 and 11 are installed in the side openings of the glass, made in diametrically opposite directions, the axes of which are perpendicular to the central axis of the housing. In order to achieve the greatest dispersion effect, the distance L from the output section of the first nozzle 9 to the point of meeting with the axes of two other nozzles 10 and 11 is selected from the above ratio, i.e.

L=(5-6)Dн
При таком расстоянии L кинетическая энергия истекающей затопленной струи жидкости из насадка наибольшая, а сила удара ее максимальная.
L = (5-6) D n
At such a distance L, the kinetic energy of the outflowing flooded liquid stream from the nozzle is greatest, and its impact force is maximum.

Работа диспергатора заключается в следующем. The work of the dispersant is as follows.

Его в собранном виде, как это изображено на чертеже, на резьбах 3 и 12 присоединяют к напорной линии цементировочного агрегата (или бурового насоса) так, чтобы жидкость поступала со стороны корпуса с меньшей ступенью 1. It is assembled, as shown in the drawing, on threads 3 and 12 are connected to the pressure line of the cementing unit (or mud pump) so that the fluid flows from the side of the casing with a lower stage 1.

При включении в работу насоса жидкость с диспергируюмым материалов через выходное отверстие меньшей ступени 1 корпуса) попадает в полость корпуса большей ступени 2. Часть жидкости при этом направляется через насадку 9 в полость стакана, а часть - через кольцевой зазор 6 между корпусом большей ступенью 2 и наружной стенкой стакана 5 попадает в боковые насадки 10 и 11 и оттуда в виде струи в полость стакана направляются навстречу друг другу. When the pump is switched on, liquid with dispersible materials through the outlet of the lower stage 1 of the housing) enters the cavity of the housing of the larger stage 2. Part of the liquid is then directed through the nozzle 9 into the cavity of the cup, and part through the annular gap 6 between the housing of the higher stage 2 and the outer wall of the glass 5 falls into the side nozzles 10 and 11 and from there in the form of a jet into the cavity of the glass are directed towards each other.

Эффект диспергирования с помощью описываемого устройства заключается в следующем. The dispersion effect using the described device is as follows.

При включении насоса для прокачивания раствора с диспергируемым материалом через боковые насадки диспергатора 10 и 11 входящие в полость стакана с большой скоростью две струи встречаются и ударяются между собой на центральной оси стакана. При этом полное диспергирование твердых частиц в растворе не обеспечивается, но создается гидравлический экран. Наиболее полное диспергирование твердых частиц в растворе достигается за счет работы струи из насадки 9 оптимальной длины при встрече с экраном, созданным с помощью двух боковых насадков 10 и 11. When you turn on the pump for pumping a solution with dispersible material through the side nozzles of the dispersant 10 and 11, two jets entering the cavity of the glass at a high speed meet and hit each other on the central axis of the glass. In this case, complete dispersion of solid particles in the solution is not provided, but a hydraulic screen is created. The most complete dispersion of solid particles in the solution is achieved due to the operation of the jet from the nozzle 9 of optimal length when meeting with a screen created using two side nozzles 10 and 11.

Благодаря такому конструктивному исполнению диспергатора и сочетанию в нем ударов струи типа "струя в струю" и "струя о преграду" позволяет получить положительный эффект - достаточно полное диспергирование твердой фазы в растворах и в конечном итоге повысить качество бурового и цементного растворов. Owing to such a design of the dispersant and the combination of jet-to-jet and jet-to-obstacle strokes in it, it is possible to obtain a positive effect — sufficiently complete dispersion of the solid phase in the solutions and ultimately improve the quality of drilling and cement solutions.

Claims (1)

Гидродиспергатор, включающий полый корпус с присоединительными резьбами на концах и насадки, отличающийся тем, что его корпус выполнен ступенчатым и снабжен стаканом с присоединительной резьбой, размещенным концентрично и с зазором в его большей ступени, донной частью обращенной к выходному отверстию меньшей ступени, а открытым концом он прикреплен к большей ступени, при этом одна из насадок установлена в отверстии дна стакана, ось которого совмещена с центральной осью корпуса, а две другие насадки установлены в боковых отверстиях стакана, выполненных в диаметрально противоположных направлениях, оси которых перпендикулярны центральной оси корпуса, причем расстояние от сечения выходного отверстия первой насадки до точки встречи с осями двух других насадок выбрано из следующего соотношения: L = (5 - 6)Dн, где L - оптимальное расстояние от сечения выходного отверстия первой насадки до точки встречи с осями двух других насадок, мм, Dн - диаметр сечения выходного отверстия первой насадки, мм.A hydraulic disperser comprising a hollow body with connecting threads at the ends and nozzles, characterized in that its body is made stepwise and is equipped with a glass with a connecting thread placed concentrically and with a gap in its larger stage, the bottom part facing the outlet of the lower stage, and the open end it is attached to a larger stage, while one of the nozzles is installed in the hole in the bottom of the glass, the axis of which is aligned with the central axis of the housing, and the other two nozzles are installed in the side holes of the glass in made in diametrically opposite directions, the axes of which are perpendicular to the central axis of the housing, the distance from the cross section outlet opening of the first nozzle to the meeting point of the axes of the other two nozzles is selected from the following relationship: L = (5 - 6) D n, where L - optimal the distance from the cross section of the outlet of the first nozzle to the point of meeting with the axes of the other two nozzles, mm, D n - diameter of the cross section of the outlet of the first nozzle, mm
RU98123159A 1998-12-21 1998-12-21 Hydraulic powder dispenser RU2156855C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98123159A RU2156855C2 (en) 1998-12-21 1998-12-21 Hydraulic powder dispenser

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98123159A RU2156855C2 (en) 1998-12-21 1998-12-21 Hydraulic powder dispenser

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU98123159A RU98123159A (en) 2000-09-27
RU2156855C2 true RU2156855C2 (en) 2000-09-27

Family

ID=20213720

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU98123159A RU2156855C2 (en) 1998-12-21 1998-12-21 Hydraulic powder dispenser

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2156855C2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2536075C1 (en) * 2013-09-26 2014-12-20 Общество с ограниченной ответственностью "Бурение" Method of preparation of cement slurry and device for its implementation
WO2020162762A1 (en) * 2019-02-05 2020-08-13 Jagtech As Method and device for conditioning drilling fluid
RU220928U1 (en) * 2023-03-28 2023-10-11 Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча Ямбург" Hydroactivator

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
БУЛАТОВ А.И. и др. Справочник по креплению нефтяных и газовых скважин. - М.: Недра, 1981, с.62. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2536075C1 (en) * 2013-09-26 2014-12-20 Общество с ограниченной ответственностью "Бурение" Method of preparation of cement slurry and device for its implementation
WO2020162762A1 (en) * 2019-02-05 2020-08-13 Jagtech As Method and device for conditioning drilling fluid
RU220928U1 (en) * 2023-03-28 2023-10-11 Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча Ямбург" Hydroactivator

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5009272A (en) Flow pulsing method and apparatus for drill string
CA2613801C (en) Spiral gas separator
US20100237023A1 (en) Liquid treatment apparatus and methods
CA2715804C (en) Device for improved delivery of gas to fluid
US4810170A (en) Jet pump
RU2156855C2 (en) Hydraulic powder dispenser
RU68051U1 (en) HYDRODISpersATOR FOR CEMENT AND DRILLING MORTARS
RU24502U1 (en) HYDRODISPERATOR
RU2278947C1 (en) Hydraulic disperser for drill fluid and cement mortar
RU44737U1 (en) HYDRODISPERATOR
US20030047622A1 (en) Cavitating jet
RU2065918C1 (en) Drilling bit for cutting and chopping action
RU55842U1 (en) DEVICE FOR HYDROCAVITATION EROSION DESTRUCTION OF POPULATIONS, SEDIMENTS AND ROCK IN AQUATIC ENVIRONMENT
US5303784A (en) Drilling apparatus
GB2277758A (en) A drill bit equipped with vortex nozzles
EP0238688B1 (en) Device for generating vibrations
RU63714U1 (en) Borehole Hydroacoustic Generator
RU2047740C1 (en) Well flushing out device
RU2310078C2 (en) Pulsed liquid jet generation method and device
RU2049218C1 (en) Device for cleaning and vibration treatment of well walls
RU2101077C1 (en) Hydrodynamic insert disperser
RU2536075C1 (en) Method of preparation of cement slurry and device for its implementation
RU2042796C1 (en) Device for well hydraulic perforation
RU2122102C1 (en) Jetting nozzle of drill bit
RU2232874C1 (en) Hydromonitoring assembly of slit perforator