RU2499878C1 - Preparation method of drilling washing solutions and grouting mortars, and device for its implementation - Google Patents
Preparation method of drilling washing solutions and grouting mortars, and device for its implementation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2499878C1 RU2499878C1 RU2012127522/03A RU2012127522A RU2499878C1 RU 2499878 C1 RU2499878 C1 RU 2499878C1 RU 2012127522/03 A RU2012127522/03 A RU 2012127522/03A RU 2012127522 A RU2012127522 A RU 2012127522A RU 2499878 C1 RU2499878 C1 RU 2499878C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- bulk material
- level
- hydraulic mixer
- pipe
- drilling
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Accessories For Mixers (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к устройствам и способам для приготовления тампонажных, буровых растворов, а также способам регулирования плотности тампонажных и буровых промывочных растворов в процессе их приготовления в гидросмесителях струйного типа при бурении нефтяных и газовых скважин. Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, но может быть использовано в других отраслях промышленности, в процессах дифференцированного смешения сыпучих материалов и жидкости затворения.The invention relates to devices and methods for the preparation of grouting, drilling fluids, as well as methods for controlling the density of grouting and drilling flushing fluids during their preparation in jet-type hydraulic mixers when drilling oil and gas wells. The invention relates to the oil and gas industry, but can be used in other industries, in the processes of differentiated mixing of bulk materials and mixing fluid.
Известен способ приготовления тампонажного раствора (патент РФ №2106479), включающий смешение в вакуумном гидросмесителе смеси вяжущего и сухих компонентов (добавок), и воды затворения, подаваемой под давлением, отличающийся тем, что вышеуказанные составляющие тампонажного раствора подают в вакуумный гидросмеситель в заданном соотношении одновременно, причем воду затворения подают под давлением 3,5-4,5 МПа. Положительным является то, что повышается качество тампонажного раствора и снижаются затраты на его приготовление. Недостатком является использование насосов высокого давления (более 8 атм), которые, во-первых, энергоемкие, во-вторых, высокие давления жидкостей и абразивы приводят к преждевременному абразивному износу деталей, что в целом снижает надежность всей системы.A known method of preparing cement slurry (RF patent No. 2106479), comprising mixing in a vacuum hydraulic mixer a mixture of binder and dry components (additives) and mixing water supplied under pressure, characterized in that the above components of the cement slurry are fed into the vacuum hydraulic mixer in a predetermined ratio simultaneously moreover, mixing water is supplied under a pressure of 3.5-4.5 MPa. The positive is that the quality of the cement slurry is increased and the cost of its preparation is reduced. The disadvantage is the use of high pressure pumps (more than 8 atm), which, firstly, are energy-intensive, and secondly, high fluid pressures and abrasives lead to premature abrasive wear of parts, which generally reduces the reliability of the entire system.
Известно устройство - полезная модель (патент РФ №98221), задачей которого является повышение качества растворов, а также сокращение времени на приготовление буровых и тампонажных растворов. Автономный блок приготовления буровых и тампонажных растворов, состоящий из емкости, шламового насоса, гидроэжекторного смесителя, лопастного механического перемешивателя, отличающийся тем, что нагнетательная линия шламового насоса оснащена манометром и регулирующей задвижкой, а на выходе гидроэжекторного смесителя установлен диспергатор-дегазатор циклонного типа, который позволяет повысить степень дисперсности раствора за счет более интенсивного перемешивания, и одновременно дегазирует раствор.A device is known - a utility model (RF patent No. 988221), the task of which is to improve the quality of solutions, as well as reduce the time for the preparation of drilling and cement slurries. An autonomous unit for the preparation of drilling and grouting fluids, consisting of a tank, a slurry pump, an ejector mixer, a paddle mechanical 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 disperser-degasser is installed at the outlet of the ejector mixer, which allows to increase the degree of dispersion of the solution due to more intensive mixing, and at the same time degasses the solution.
К недостаткам данного устройства относится то, что при имеющемся регулировании подачи жидкости затворения отсутствует регулирование и стабилизация подачи сыпучего материала, что делает невозможным процесс дифференцированного смешения сыпучих материалов и жидкости затворения.The disadvantages of this device include the fact that with the existing regulation of the flow of mixing fluid, there is no regulation and stabilization of the flow of bulk material, which makes it impossible for the process of differentiated mixing of bulk materials and mixing fluid.
Прототипом предлагаемого способа является способ, представленный в патенте РФ №2206706. Сущность изобретения заключается в том, что в гидросмесителе струйного типа, предусматривающем засыпку в него сухого порошкообразного материала с поддержанием его постоянного уровня и смешение указанного сухого материала с подаваемой жидкостью затворения, жидкость затворения подают с постоянным давлением и расходом, готовый раствор сбрасывают по гидроэлеватору в осреднительную емкость, причем одновременно с жидкостью затворения в гидросмеситель подают из осреднительной емкости раствор с плотностью ниже расчетной. В данном изобретении предлагается устройство для приготовления тампонажных и буровых промывочных растворов, включающее гидросмеситель струйного типа, содержащий приемную и смесительную камеры, сопло, установленное с возможностью регулирования зазора в проходном сечении эжектора, что позволяет регулировать подачу жидкости затворения и расход эжектируемой среды, но воздействие на стабилизацию поступления сыпучего материала данное устройство не оказывает, и технических решений на поддержание уровня порошкообразного материала не предлагается.The prototype of the proposed method is the method presented in the patent of the Russian Federation No. 2206706. The essence of the invention lies in the fact that in a jet-type hydraulic mixer, which comprises filling in a dry powder material with a constant level and mixing said dry material with a supplied mixing liquid, the mixing liquid is supplied with constant pressure and flow rate, the finished solution is discharged into the averaging elevator capacity, and simultaneously with the mixing liquid, a solution with a density lower than the calculated one is supplied to the hydraulic mixer from the averaging tank. The present invention proposes a device for the preparation of grouting and drilling drilling fluids, including a jet type hydraulic mixer containing a receiving and mixing chamber, a nozzle installed with the ability to regulate the gap in the passage section of the ejector, which allows you to control the flow of mixing fluid and the flow rate of the ejected medium, but the impact on this device does not stabilize the flow of bulk material, and technical solutions to maintain the level of powdery material are not pre it is offered.
Задача, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, заключается в повышении качества буровых и тампонажных растворов за счет стабильной подачи сухого сыпучего материала в гидроэжекторный смеситель с производительностью, соответствующей производительности жидкостного насоса и заданной плотности получаемого раствора.The problem to which the invention is directed, is to improve the quality of drilling and cement slurries due to the stable supply of dry bulk material into the hydroejector mixer with a capacity corresponding to the performance of a liquid pump and a given density of the resulting solution.
Техническим результатом является регулирование и стабилизация процесса пневмотранспорта сыпучих материалов при приготовлении бурового промывочного, тампонажного раствора за счет возможности ввода в него за один цикл смешивания необходимого количества сыпучих материалов при заданной производительности жидкостного насоса.The technical result is the regulation and stabilization of the process of pneumatic conveying of bulk materials in the preparation of drilling drilling, cement slurry due to the possibility of introducing into it in one mixing cycle the required amount of bulk materials at a given performance of the liquid pump.
Технический результат достигается тем, что подачу в гидросмеситель сухого сыпучего материала по материалопроводу осуществляют за счет разности давлений в загрузочной емкости, находящейся в зоне атмосферного давления, и в приемной вакуумной камере при стабильном регулируемом расходе этого материала путем поддержания его уровня в загрузочной емкости стабильным, а изменение расхода подаваемого сухого сыпучего материала осуществляют посредством регулирования глубины погружения конца материалопровода под уровень сыпучего материала в соответствии с техническим регламентом процесса приготовления раствора, при этом сыпучий материал поддерживают в псевдоожиженном состоянии в загрузочной емкости за счет дозированной подачи воздуха через дно загрузочной емкости. Необходимый расход сыпучего материала определяют по глубине погружения конца материалопровода под слой сыпучего материала из тарировочных графиков зависимости расхода сыпучего материала от уровня его над приемным концом материалопровода.The technical result is achieved by the fact that the supply of dry bulk material to the mixer through the material pipe is carried out due to the pressure difference in the loading container located in the atmospheric pressure zone and in the receiving vacuum chamber with a stable controlled flow rate of this material by keeping its level in the loading container stable, and the change in the flow rate of the supplied dry bulk material is carried out by adjusting the immersion depth of the end of the material pipe under the level of bulk material in in accordance with the technical regulations of the solution preparation process, while the bulk material is maintained in a fluidized state in the loading tank due to the metered air supply through the bottom of the loading tank. The required flow rate of bulk material is determined by the immersion depth of the end of the material pipe under the layer of bulk material from calibration graphs of the dependence of the flow of bulk material on its level above the receiving end of the material pipe.
Устройство для реализации предлагаемого способа включает загрузочную емкость, гидроэжектор с всасывающим патрубком, который подвижно (например, телескопически) связан с материалопроводом, отличающийся тем, что загрузочная емкость соединена с устройством для стабилизации уровня сыпучего материала, а материалопровод установлен с возможностью вертикального перемещения для регулирования погружения приемного конца под слой сыпучего материала на необходимую глубину. Материалопровод подвешен внутри загрузочной емкости при помощи тяги, снабженной указателем глубины его погружения под уровень сыпучего материала. Внизу загрузочной емкости установлен патрубок с регулировочным вентилем, назначение которого обеспечить псевдоожижение сыпучего материала для его стабильной подачи в материалопровод и исключения его завалов.A device for implementing the proposed method includes a loading tank, a hydrojector with a suction pipe, which is movably (for example, telescopically) connected to the material pipe, characterized in that the loading tank is connected to a device to stabilize the level of bulk material, and the material pipe is mounted with the possibility of vertical movement to control immersion receiving end under a layer of bulk material to the required depth. The material pipe is suspended inside the loading tank by means of a rod equipped with an indicator of its immersion depth under the level of bulk material. At the bottom of the loading tank there is a pipe with a control valve, the purpose of which is to provide fluidization of bulk material for its stable supply to the material pipe and to eliminate its blockages.
На фиг.1 изображено устройство, реализующее предложенный способ.Figure 1 shows a device that implements the proposed method.
На фиг.2 представлены зависимости расхода некоторых сыпучих материалов от уровня сыпучего материала от поверхности до конца материалопровода (м) при оптимальном значении вакуума в приемной камере эжектора (0,6×105 Па).Figure 2 shows the dependence of the flow rate of some bulk materials on the level of bulk material from the surface to the end of the material pipe (m) at the optimum value of the vacuum in the receiving chamber of the ejector (0.6 × 10 5 Pa).
Устройство содержит загрузочную емкость 1, устройство 2 для стабилизации уровня сухого сыпучего материала в загрузочной воронке (патент РФ №106300), всасывающий патрубок 3 гидросмесителя, штуцер 4 для подачи жидкости, вакуумную приемную камеру 5, камеру смешения жидкости и сыпучего материала 6, тягу 7 для вертикального перемещения материалопровода с помощью блока, подвижное (например, телескопическое) соединение 8 материалопровода с всасывающим патрубком гидросмесителя, указатель глубины погружения материалопровода 9 под слой сыпучего материала, материалопровод 10, фильтр 11, патрубок 12, регулировочный вентиль 13.The device contains a
Способ приготовления буровых и тампонажных растворов заключается в перемещении сыпучего материала по материалопроводу 8 снизу вверх из загрузочной емкости 1, в которой сыпучий материал находится под воздействием атмосферного давления, в гидросмеситель, в приемной камере 5 которого создается низкое давление. Уровень сыпучего материала в загрузочной емкости 1 стабилизируют в течение всего процесса пневмотранспорта при помощи устройства 2 для стабилизации уровня порошкообразного материала в загрузочной емкости. Расход транспортируемого сыпучего материала регулируют за счет погружения материалопровода 10 под уровень сыпучего материала на глубину, установленную техническим регламентом процесса приготовления раствора. При эжектировании «тяжелых» сыпучих материалов (барит, гематит и др.) при помощи регулировочного вентиля 13 открывают патрубок 12 и псевдоожижают сыпучий материал, тем самым интенсифицируют подачу его в материалопровод. Наличие дополнительно поступающего воздуха через патрубок 12 позволяет исключить условия «завалов» сыпучего материала и наступления кризиса эжекции. Фильтр 11 предотвращает высыпание сыпучего материала через патрубок 12.A method of preparing drilling and cement slurries consists in moving the bulk material through the
К реализуемому способу предлагаются тарировочные кривые, представленные на фиг.2 - зависимости расхода разных сыпучих материалов от уровня сыпучего материала от поверхности до конца материалопровода (м) при оптимальном значении вакуума в приемной камере гидросмесителя (0,6×105 Па). Выбирается нужная кривая в зависимости от вида сыпучего материала, в соответствии с техническим регламентом задаются необходимым расходом и устанавливается необходимое значение глубины погружения материалопровода 10 под уровень сыпучего материала.To the implemented method, calibration curves are presented, which are shown in FIG. 2 — the dependences of the flow rate of different bulk materials on the level of bulk material from the surface to the end of the material pipe (m) at the optimum value of the vacuum in the receiving chamber of the hydraulic mixer (0.6 × 10 5 Pa). The desired curve is selected depending on the type of bulk material, in accordance with the technical regulations, the required flow rate is set and the necessary value of the immersion depth of the
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
Загрузочная емкость 1 заполняется сыпучим материалом через устройство для стабилизации уровня сыпучего материала 2, после чего в загрузочную емкость 1 опускают материалопровод 10, который через подвижное соединение (например, телескопическое) 8 входит верхним концом во всасывающий патрубок 3 гидросмесителя. При помощи тяги 7 и указателя глубины погружения материалопровода 9 устанавливается необходимая глубина погружения материалопровода под уровень сыпучего материала в загрузочной емкости 1. В гидросмеситель через штуцер 4 подается жидкость от насоса (не показан). В приемной камере гидросмесителя создается разрежение, и так как сыпучий материал в конической загрузочной емкости находится под действием атмосферного давления, то начинается пневмотранспорт. Возможность регулирования концентрации сыпучего материала в воздушном потоке осуществляется за счет перемещения материалопровода 10 относительно уровня сыпучего материала в загрузочной емкости 1. Для интенсификации подачи сыпучих материалов и исключения «завалов» приоткрывается регулировочный вентиль 13 и через патрубок 12 осуществляется псевдоожижение порошка. Фильтр 11 позволяет поступать воздуху через патрубок 12 в направлении загрузочной емкости 1 и предотвращает высыпание сыпучего материала.The
Выполненные экспериментальные исследования пневмотранспорта подтвердили, что уровень сыпучего материала в загрузочной емкости напрямую влияет на расход сыпучего материала и соответственно - на плотность восходящего потока по материалопроводу.The performed experimental studies of pneumatic conveying confirmed that the level of bulk material in the loading tank directly affects the flow of bulk material and, accordingly, the density of the upward flow through the material pipeline.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012127522/03A RU2499878C1 (en) | 2012-07-02 | 2012-07-02 | Preparation method of drilling washing solutions and grouting mortars, and device for its implementation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012127522/03A RU2499878C1 (en) | 2012-07-02 | 2012-07-02 | Preparation method of drilling washing solutions and grouting mortars, and device for its implementation |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2499878C1 true RU2499878C1 (en) | 2013-11-27 |
Family
ID=49710541
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012127522/03A RU2499878C1 (en) | 2012-07-02 | 2012-07-02 | Preparation method of drilling washing solutions and grouting mortars, and device for its implementation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2499878C1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU874965A1 (en) * | 1980-02-06 | 1981-10-23 | Специальное Проектно-Конструкторское Бюро Автоматизации Глубокого Разведочного Бурения Министерства Геологии Ссср | Drilling mud preparing and treating unit |
| RU2153060C1 (en) * | 1998-10-06 | 2000-07-20 | Дочернее общество с ограниченной ответственностью Буровая компания РАО "Газпром" | Method of controlling density of cement mortars from various plugging materials |
| RU2206706C2 (en) * | 2000-09-18 | 2003-06-20 | Дочернее общество с ограниченной ответственностью Буровая компания ОАО "Газпром" | Method of density control of grounting mortars and flushing fluids and device for method embodiment |
| RU106300U1 (en) * | 2010-11-09 | 2011-07-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический университет" (ГОУ ВПО "КубГТУ") | DEVICE FOR STABILIZING THE POWDER MATERIAL LEVEL IN A LOADING FUNNEL |
-
2012
- 2012-07-02 RU RU2012127522/03A patent/RU2499878C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU874965A1 (en) * | 1980-02-06 | 1981-10-23 | Специальное Проектно-Конструкторское Бюро Автоматизации Глубокого Разведочного Бурения Министерства Геологии Ссср | Drilling mud preparing and treating unit |
| RU2153060C1 (en) * | 1998-10-06 | 2000-07-20 | Дочернее общество с ограниченной ответственностью Буровая компания РАО "Газпром" | Method of controlling density of cement mortars from various plugging materials |
| RU2206706C2 (en) * | 2000-09-18 | 2003-06-20 | Дочернее общество с ограниченной ответственностью Буровая компания ОАО "Газпром" | Method of density control of grounting mortars and flushing fluids and device for method embodiment |
| RU106300U1 (en) * | 2010-11-09 | 2011-07-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический университет" (ГОУ ВПО "КубГТУ") | DEVICE FOR STABILIZING THE POWDER MATERIAL LEVEL IN A LOADING FUNNEL |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2825351B1 (en) | An abrasive jet system | |
| CA2697433C (en) | Method and apparatus for transporting a particulate material | |
| FI83602B (en) | INMATNING AV EN NOETANDEBLANDNING. | |
| US10253596B2 (en) | Equipment and method enabling to directly use powder polymer in hydraulic fracturing | |
| RU2652591C2 (en) | Control system and apparatus for delivery of non-aqueous fracturing fluid | |
| CN203401406U (en) | Sand supply concentration control device for post-mixing high-pressure jet-cleaning | |
| JP4881179B2 (en) | Abrasive supply device and abrasive supply method | |
| CN104986845A (en) | Slaked lime feeding system in water processing system | |
| RU2499878C1 (en) | Preparation method of drilling washing solutions and grouting mortars, and device for its implementation | |
| US10989580B2 (en) | Apparatus and method for feeding doses of fluidisable materials | |
| US9795939B2 (en) | Apparatus for mixing and blending of an additive material into a fluid and method | |
| JP2014171963A (en) | Quantitative supply apparatus of fine particle-fluid mixture | |
| RU120649U1 (en) | TECHNOLOGICAL COMPLEX FOR PRODUCING SUSPENSIONAL COAL FUEL | |
| JP2589074B2 (en) | Apparatus for injecting a mixture of abrasive and carrier liquid | |
| RU153059U1 (en) | AIR PUMP PUMP FOR THE TRANSPORTATION OF BULK MATERIALS | |
| CN212467750U (en) | Emulsification pump station with variable frequency motor | |
| RU123344U1 (en) | DEVICE FOR DOSED MIXING OF BULK MATERIAL WITH LIQUID | |
| RU98221U1 (en) | STAND-ALONE PREPARATION UNIT FOR DRILLING AND TEMPLING SOLUTIONS | |
| RU2153060C1 (en) | Method of controlling density of cement mortars from various plugging materials | |
| RU106300U1 (en) | DEVICE FOR STABILIZING THE POWDER MATERIAL LEVEL IN A LOADING FUNNEL | |
| RU2851094C1 (en) | Device for hydraulic feed distribution | |
| US20110235460A1 (en) | Method and apparatus to optimize the mixing process | |
| RU141694U1 (en) | AIR PUMP PUMP FOR THE TRANSPORTATION OF BULK MATERIALS | |
| RU2450847C1 (en) | Method and device for feeding auxiliary filtering substance in filter during filtration | |
| RU2310099C2 (en) | Method of and device for transportation of hydraulic mixture from deep depths |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140703 |