RU98221U1

RU98221U1 - STAND-ALONE PREPARATION UNIT FOR DRILLING AND TEMPLING SOLUTIONS

Info

Publication number: RU98221U1
Application number: RU2010123982/03U
Authority: RU
Inventors: Ирина Альбертовна Пахлян; Юрий Михайлович Проселков
Priority date: 2010-06-11
Filing date: 2010-06-11
Publication date: 2010-10-10

Abstract

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. An autonomous unit for the preparation of drilling and grouting fluids, consisting of a tank, slurry pump, hydraulic ejector mixer, mechanical paddle mixer, characterized in that the discharge line of the slurry pump is equipped with a pressure gauge and a control valve, and a cyclone-type dispersant-degasser is installed at the outlet of the hydraulic ejector mixer.

Description

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.The utility model is intended for the preparation of drilling and grouting fluids during the construction and overhaul of wells, and can be used in the oil and gas industry, as well as in other industries for the preparation of fluids from a powdered material and a liquid mixing medium.

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.There is a construction of a unit for the preparation of drilling fluids and process fluids produced by the company NPO Bureniye (saiga materials: www.npoburenie.ru/catalog/?action=show_item&cti_id=44&p=1&ctg_id=255, found April 21, 2010); the unit includes : tank for mixing mud, tank for mixing chemicals, slurry pump, hydraulic funnel-mixer.

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.The main disadvantage of this design is the location of the loading funnel directly above the receiving chamber of the hydraulic mixer, which during operation leads to wetting of the powder material even before it enters the mixing chamber. The powder gets wet, hangs on the walls of the funnel and thereby reduces the performance of the powder material or its flow is completely stopped. Also, the drawback of the unit is that when the pump stops, the prepared suspension flows from the pipeline transporting the mixture to a height of up to 2.5 m, back to the receiving chamber, the loading funnel of the hydraulic mixer.

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.A known unit for the preparation of solutions of the BPR-1 type, manufactured by the Technomekhservice company (site materials: http://www.tmc.su/goods/006.html was found on April 21, 2010). The structure of the block includes a tank, a slurry pump, a hydraulic mixer, a ball disperser, a mechanical paddle mixer.

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.The disadvantages of this unit is the impossibility of regulating the flow of mixing fluid during the operation of the unit, the inability to control the flow of powdered material, and, consequently, the density of the solution during its preparation. In addition, simultaneously ejected into the solution during its preparation, the air is not forcibly removed, and, subsequently, when it settles, it is naturally removed from the open container, which leads to additional time costs. The necessary degree of dispersion of the prepared solution is achieved by providing an additional circle of circulation through the hydraulic mixer, the operation of a ball disperser and the operation of a mechanical paddle mixer, which leads to additional energy consumption.

Задачей полезной модели является обеспечение высокой производительности автономного блока, повышение качества буровых растворов, а также сокращение времени на приготовление буровых и тампонажных растворов.The objective of the utility model is to provide high performance autonomous unit, improving the quality of drilling fluids, as well as reducing the time for the preparation of drilling and cement slurries.

Техническим результатом является повышение качества степени диспергации бурового или тампонажного раствора.The technical result is to improve the quality of the degree of dispersion of the drilling or grouting fluid.

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.The technical result is achieved by the fact that the stand-alone unit for the preparation of drilling and grouting fluids, consisting of a tank, a slurry pump, a hydrojet mixer, a vane mechanical mixer, the discharge line of the slurry pump is additionally equipped with a pressure gauge and a control valve, and a cyclone-type dispersant-degasser is installed at the outlet of the hydrojet mixer .

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.Using the control valve and according to the pressure gauge, the necessary flow rate is set on the nozzle of the ejector mixer, which corresponds to a certain flow rate of the powder material supplied by pneumatic conveying from the loading funnel. Thus, a solution of a given density is obtained in one mixing cycle, which reduces the preparation time of drilling and cement slurries.

Для повышения степени диспергации бурового или тампонажного раствора в блок дополнительно введен диспергатор-дегазатор циклонного типа.To increase the degree of dispersion of the drilling or grouting fluid, a cyclone type dispersant-degasser is additionally introduced into the block.

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].A known design of a cyclone-type dispersant-degasser in which the principle of centrifugal separation of a gas-liquid mixture in a closed screw channel is implemented [Mishchenko V.I., Kortunov A.V. Preparation, purification and degassing of drilling fluids - Krasnodar: Iz-in "Art Press", 2008. - 336 p.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.Achieving a sufficient degree of dispersion of the solution after passing through the cyclone-type dispersant-degasser allows reducing the time for preparing drilling and cement slurries, therefore, there is no need to carry out an additional circulation circle to disperse the solid phase of the solution. In addition, this device degasses the solution at the same time, so there is no need to settle the solution in a container to remove air transporting the powdered material into the hydrojector mixer.

Таким образом, совокупность существенных признаков, изложенных в формуле полезной модели, позволяет достичь желаемый технический результат.Thus, the set of essential features set forth in the formula of the utility model, allows to achieve the desired technical result.

Автономный блок приготовления буровых и тампонажных растворов представлен на фиг.1.An autonomous block for the preparation of drilling and cement slurries is presented in figure 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.The autonomous unit for the preparation of drilling and grouting fluids includes a tank 1, an ejector mixer 3, to the inlet of which an aerosol mixture supply line 4 with a loading funnel 8 is connected. A cyclone type dispersant-degasser 2 is installed at the outlet of the ejector mixer. The discharge line of the slurry pump 7 is equipped a manometer 5 and a regulating valve 6. In the tank 1, a paddle mechanical stirrer 9 is installed.

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.Autonomous unit for preparing a solution works as follows. The calculated amount of mixing liquid is poured into the first compartment of the tank 1, the control valve is opened (not shown in FIG. 1), the slurry pump 7 is turned on, and mixing liquid is taken along the suction line. Mixing fluid is supplied through the injection line to the hydrojector mixer 3. The powder material is placed in the loading funnel 8, from where it enters the mixing chamber of the hydrojector mixer 3 through the supply line of the aerosol mixture 4. The finished mixture enters the cyclone disperser-degasser at the outlet of the hydrojector mixer 3. type 2. Under the action of centrifugal forces, the flow swirls and heavy particles of the solution are squeezed to the walls of the cyclone-type dispersant-degasser 2 into the zone of high velocity gradients it occurs wetting of particles and dispersing the solid solution phase and the light gas fraction through the central channel comes to atmosphere. Next, the finished solution enters the second compartment of the tank 1, in which the paddle mechanical stirrer 9 is continuously operating. The design of the cyclone-type dispersant-degasser 2 allows the prepared solution to be freed from incidently ejected air and to provide a sufficient degree of dispersion in one cycle of mixing the solution.

Регулирующей задвижкой 6 фиксируют расход жидкости затворения, по манометру 5 осуществляют контроль за выходом технологических параметров:The control valve 6 fixes the flow rate of the mixing fluid, according to the manometer 5, control the output of the process parameters:

расхода жидкости затворения, давления на насадке и соответственно коэффициента эжекции по порошкообразному материалу, на заданные значения.mixing fluid flow rate, nozzle pressure and, accordingly, the ejection coefficient for the powder material, by the specified values.

Claims

An autonomous unit for the preparation of drilling and grouting fluids, consisting of a tank, slurry pump, hydraulic ejector mixer, mechanical paddle mixer, characterized in that the discharge line of the slurry pump is equipped with a pressure gauge and a control valve, and a cyclone-type dispersant-degasser is installed at the outlet of the hydraulic ejector mixer.