SU1712587A1

SU1712587A1 - Turbulizer

Info

Publication number: SU1712587A1
Application number: SU894709611A
Authority: SU
Inventors: Игорь Юрьевич Быков; Виктор Акимович Кузнецов
Original assignee: Ухтинский индустриальный институт
Priority date: 1989-06-23
Filing date: 1989-06-23
Publication date: 1992-02-15

Abstract

Изобретение относитс к турбулизатр- рам, примен емым при цементировании скважин. Цель - повышение эффективности турбулзиации потока. Турбулизатор, содер-жащий корпус и основные пластины, закрепленные на нем с наклоном к его образующей, снабжен дополнительными эластичными пластинами, которые закреплены по наружному ребру основных пластин и образуют с ними единую лопасть. Основные пластины выполнены с отверсти ми и наклонены к образующей корпуса & противоположные стороны. Это способствует форги;ированию потоков, выход щих из смежных каналов между пластинами с различными скорост ми, и созданию неодин.а;- ковых давлений в них. Зто приводит к перетокам тампонажного раствора через отверсти в пластинах и дополнительному перемешиванию. 2 ил.^о•ч^ёИзобретение относитс к турбулизато- рам, примен емым при цементировании скважин дл повышени эффективности вы* теснени промывочной жидкости.Известен турбулизатор, содержащий корпус и пластины, радиально с наклоном укреп-ленные на кбрпусе.Недостатком известного турбулизатйра вл етс низка эффективность при пр(]>&ка~ чивании через негЬ тампонажных раетво^ ров. Такой раствор, проход через .известный турбулизатор, получает закрутку, но смежные струи этого потока сохран ют ламинарный характер течени в силу структурированности раствора.Известен турбулизатор, содержв1Ц1«А1 корпус из двух обечаек и размещенйыв наклонно по наружной поверхности корпуса параллельные пластины.Недостатком известного турбулизатора вл етс также его низка эффективность из-за параллельного положени пластин, в результате чего отклонение струй практически не нарушает ламинарного характера движени структурированного потока.Цель изобретени - повышение эффективности турбулизации структурированного потока тампонажного раствора.Поставленна цель достигаетс за счет наклона пластин в противоположные стороны, выполнени в жлх отверстий и размещени на ребрах эластичных пластин.Противоположно наклонённые пластины образуют каналы переменного сечени . Каналы с переменным сечением, деформируют (смйнают)'поток, формируют различные скорости потоков, выход щих из смежных каналов турбулизатора; создают неодинаковые давлени в соседних каналах (боль-ю(Л 00 XJ>&The invention relates to turbulence agents used in well cementing. The goal is to increase the efficiency of flow turbulence. The turbulizer, containing the case and the main plates fixed on it with an inclination to its forming, is supplied with additional elastic plates, which are fixed along the outer edge of the main plates and form with them a single blade. The main plates are made with holes and are inclined to form the body & opposite sides. This contributes to the forgings, the iration of flows coming out of adjacent channels between the plates at different speeds, and the creation of varying pressures in them. This leads to overflow of cement slurry through the holes in the plates and additional mixing. 2 il. ^ O • h ^ The invention relates to turbulizers used in well cementing to increase the efficiency of the drilling fluid *. A turbulizer is known, comprising a housing and plates radially inclined with a slope fixed to the core. The disadvantage of the well-known turbulizer is Low efficiency is achieved when spraying (] > & h through cement grouting stations. Such a solution, a passage through a known turbulator, gets a twist, but adjacent jets of this flow retain the laminar nature of the flow solution. A turbulizer is known, containing 1 A1 body of two shells and parallel plates placed obliquely on the outer surface of the body. A disadvantage of the known turbulator is also its low efficiency due to the parallel position of the plates, as a result of which the jet deflection does not violate the laminar movement. structured flow. The purpose of the invention is to increase the efficiency of the turbulence of a structured flow of cement slurry. The goal is achieved due to on the plates in opposite directions, making holes in the housings and placing elastic strips on the edges. Oppositely inclined plates form channels of variable cross section. Channels with a variable cross-section, deform (smack) the flow, form different flow velocities emanating from adjacent channels of the turbulator; create unequal pressure in adjacent channels (pain (L 00 XJ > &

Description

шее в сужающихс каналах - меньшее в расшир ющихс }. Последнее обсто тельство вызывает перетоки тампонажного раствора из сужающихс каналов в расшир ющиес . Таким образом, создаютс услови дл турбулизации потока в двух местах: 1) на выходе из турбулизатора соедин ютс потоки с различными скорост ми течени и на поверхности их соприкосновени возникают завихрени ; 2) через отверсти в наклонных лопаст х происходит переток раствора стру ми из сужающихс каналов в расшир ющиес ; эти струи встречаютс с основным потоком под углом в поперечном направлении и вызывают в нем дополнительные завихрени .neck in narrowing channels - less in expanding}. The latter circumstance causes the flow of the cement slurry from the narrowing channels to the expanding ones. Thus, conditions are created for the flow turbulization in two places: 1) at the exit from the turbulator, flows with different flow rates are connected and vortices appear on the surface of their contact; 2) through the holes in the inclined blades x the solution flows with jets from the narrowing channels into the expanding ones; These jets meet the main flow at an angle in the transverse direction and cause additional turbulence in it.

Таким образом, предлагаемое устройство соответствует критерию изобретени новизна. Сравнение предлагаемого решени с известными техническими решени ми в данной области техники не позволило вы вить в них признаки, отличающие предлагаемое решение от известного, что позвол ет сделать вывод о соответствии критерию существенные отличи .Thus, the proposed device meets the criteria of the invention of novelty. Comparison of the proposed solution with the known technical solutions in this field of technology did not allow them to identify features that distinguish the proposed solution from the known one, which allows us to conclude that the criterion meets significant differences.

На фиг. 1 представлен турбулизатор, общий вид; на фиг. 2 - то же, в развернутом виде.FIG. 1 shows a turbulizer, a general view; in fig. 2 - the same, in expanded form.

Устройство состоит из корпуса 1, выполненного в виде полого цилиндра и наклоненных в противоположные стороны пластин 2. Пластины составные; в основании , примыкающем к корпусу, выполнены из металла, периферийной части - из пластичного материала, например из резины. В металлической части пластин выполнены отверсти 3.The device consists of a housing 1, made in the form of a hollow cylinder and inclined plates 2 in opposite directions. Composite plates; in the base, adjacent to the body, made of metal, the peripheral part of the plastic material, such as rubber. Holes 3 are made in the metal part of the plates.

После спуска обсадной колонны в скважину пластины 2 с эластичными резиновыми пластинами 4 дел т кольцевое пространство между стенками скважины и обсадной колонной на р д клиновидных каналов . Назначение эластичных пластин 4 более полно разделить кольцевое пространство между обсадной колонной и стенками скважу1ны на секторы (каналы переменного сечени ) и облегчить при спуске прохождение обсадной колонны через суженные участки ствола скважины.After the casing is lowered into the well, the plates 2 with elastic rubber plates 4 divide the annular space between the walls of the well and the casing into a series of wedge-shaped channels. The purpose of the elastic plates 4 is to more fully divide the annular space between the casing and the walls of the borehole into sectors (variable cross-section channels) and to facilitate the passage of the casing through the narrowed sections of the wellbore during descent.

Поток цементного раствора, проход через эти каналы, измен ет свою скорость течени ; в сужающихс (по направлению потока) каналах скорость потока увеличиваетс , а давление внутри этого канала, вследствие увеличени сопротивлени потоку возрастает; в расшир ющихс каналах скорость потока снижаетс , также снижаетс и давление внутри потока, вследствие уменьшени сопротивлени потоку. Таким образом , в результате возникновени перепадов давлени в соседних канала через отверсти 3 будет происходить переток раствора из сужающегос канала в расшир ющийс . При пересечении потоков в расшир ющемс канале возникает турбулизаци .The flow of cement, the passage through these channels, changes its flow rate; in narrowing (in the direction of flow) channels, the flow rate increases, and the pressure inside this channel, due to the increase in flow resistance, increases; in expanding channels, the flow rate decreases, and the pressure inside the flow also decreases, due to the decrease in flow resistance. Thus, as a result of the occurrence of pressure drops in the adjacent channels through the openings 3, the solution will flow from the converging channel into the expanding one. At the intersection of flows in the expanding channel, turbulization occurs.

Услови дл интенсификации турбулизации возникают и на выходе потока из клиновидных каналов. Из сужающихс (по направлению движени потока) каналов поток выходит с большей скоростью, чем из расшир ющихс каналов. При сли нии потоков с различной скоростью возникает турбулизаци .Conditions for the intensification of turbulence also arise at the outlet of the flow from the wedge-shaped channels. From narrowing (in the direction of flow) channels, the flow comes out at a faster rate than from expanding channels. When flows merge at different rates, turbulization occurs.

Таким образом, предлагаемое устройство турбулизует поток тампонажного раствора в кольцевом пространстве, что обеспечивает более полное вытеснение из застойных зон (каверн) бурового раствора и более польое смывание глинистой корки со скважины, что способствует образованию сплошного цементного кольца по всему затрубному пространству цементируемой скважины.Thus, the proposed device turbulent stream of cement slurry in the annular space, which provides a more complete displacement from the stagnant zones (cavities) of drilling mud and more flushing of the mud cake from the well, which contributes to the formation of a solid cement ring throughout the annular space of the cemented well.

Предлагаемый турбулизатор повышает качество цементировани скважин, благодар более полному вытеснению глинистого раствора тампонажными и более полному смыванию глинистой корки; сокращает продолжительность цементировани за счет сокращени или даже полного исключени расхаживани обсадной колоннь| дл разрушени структуры цементного раствора во врем его продавки; кроме того сокращает количество цементированных агрегатов, так как турбулизаци цементного раствора возникает при меньших скорост х и увеличивает межремонтный период работы скважины.The proposed turbulizer improves the quality of cementing wells, due to more complete displacement of the mud with cement slurry and more complete washing off of the mudcake; reduces the duration of cementing by reducing or even eliminating casing stomping | to destroy the structure of the cement slurry while it is being poured; In addition, it reduces the number of cemented aggregates, since cement mud turbulization occurs at lower speeds and increases the turnaround time of the well.

Claims

Claims of the invention A turbulizer comprising a body and main plates fixed on the body with an inclination to its generators, characterized in that, in order to increase the efficiency of the flow turbulence by increasing its turbulizing capacity, it is provided with additional plates fixed along the outer edge of the main plates and forming there is a single blade with them, the main plates are made with holes and are inclined to the generator of the body in opposite directions. ,