Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 [ 48 ] 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182

проста и удобна в использовании. Вместе с тем она имеет следующие существенные недостатки:

отсутствие аэрации в начальный момент продавки, что может вызвать сильные поглощения и кольматацию пласта;

прерывистая подача воздуха в нагнетательную магистраль, обусловленная изменением гидравлического сопротивления циркуляции в скважине в процессе бурения;

потеря циркуляции при обрушении стенок скважины и, как следствие, прихват инструмента и обрыв труб;

необходимость ручного регулирования кранов 3 и направления движения потока;

сложность герметизации обводного канала при использовании стандартных трехходовых кранов и рекомендуемых перепадов давления на сопле эжекторного смесителя 1-1,5 МПа.

С целью обеспечения стабильной работы струйного смесителя автором предлагается конструкция аппарата с регулируемым размером сопла, что позволяет при изменении условий промывки менять размер сопла и поддерживать тем самым заданный коэффициент эжекции (см. рис. 3.4). Эжекторный смеситель (рис. 3.8) можно устанавливать с обводненным каналом и без него. Сопло имеет форму кольцевой щели. Размер сопла, а следовательно сечение потока, скорость струи, высота всасывания насоса и коэффициент эжекции регулируется вращением эжекционного патрубка внутри сопла в резьбовом соединении.

С ростом сопротивления циркуляции (например при бурении мягких пород), увеличением концентрации шлама, обрушением стенок скважины патрубок 3 вкручивается внутрь сопла, увеличивая коэффициент эжекции. При уменьшении скорости бурения

Рис. 3.8. Принциниальная схема струйного аннарата с регулируемым размером

сонла:

1 - насос; 2 - сопло; 3 - всасывающий (эжекционный) патрубок; 4 - резьбовое соединение; 5 - рабочая камера; 6 - диффузор; 7 - камера смещения; 8 - конфузор; 9 - нагнетательная магистраль; 10 - скважина

патрубок 3 выкручивается из сопла и снижается объем подсасываемого воздуха. При необходимости приготовления смесей с высоким содержанием воздуха в струйном аппарате в качестве рабочего агента можно использовать воздух, а вместо эжекти-руемой среды - воду с добавлением реагентов. Возможность удовлетворительной работы струйного смесителя на воде и воздухе обеспечивается регулированием в широких пределах размеров сопла.

В случае установки аппарат без обводного канала с целью продавки столба жидкости в начальный момент циркуляции на торце эжекционного патрубка 3 устанавливают клапан с возможностью перекрытия всасывающего канала. Регулировка клапана в патрубке значительно проще, чем синхронная регулировка двух трехходовых кранов.

Струйный аппарат с клапанной системой. На отверстиях в эжекционной камере 1 устанавливаются патрубки, в нижней части которых выполнено посадочное конусное седло (рис. 3.9). Над седлом в патрубке имеются эжекционные отверстия, а выше отверстий - резьба. Внутри патрубков устанавливается клапан с посадочным конусом в нижней части. Клапан закрыт, если конус

Рис. 3.9. Принципиальная схема струйного аппарата с клапанами в отверстиях и патрубках камеры смешения:

а - эжекция; б - прокачка порций аэрированной жидкости, обеспечение аэрации в начальный момент циркуляции: 1 - эжекционная камера; 2 - эжекционные патрубки; 3 - конусное седло эжекционного патрубка; 4 - эжекционные отверстия камеры; 5 - эжекционные отверстия патрубков; 6 - клапан; 7 - резьбовое соединение; 8 - посадочный конус клапана

клапана достигает седла патрубка. В этом случае доступ воздуха в аппарат прекращается и аэрации промывочной жидкости не происходит. При открытии клапана конус выворачивается из седла, обеспечивая доступ воздуха из эжекционных отверстий патрубка в эжекционные отверстия напора и в нагнетательную магистраль.

Преимуществом клапанной системы в струйном аппарате является возможность регулирования объема подсасываемого воздуха не только путем изменения расхода рабочей жидкости или воздуха, но и высотой подъема клапанов в эжекционных патрубках.

Приготовление многокомпонентной смеси. Использование клапанной системы позволяет приготавливать многокомпонентные газожидкостные смеси различной концентрации (рис. 3.10).

В эжекционные отверстия патрубков вставляются и закрепляются штуцера, которые шлангами соединяются с емкостями для реагентов, используемых для приготовления многокомпонентной смеси. Расход каждого реагента регулируется вентилем, который устанавливается на отверстия емкости для его хранения. При открытом клапане через отверстия в эжекционной камере в нагнетательную магистраль поступает вместе с воздухом требуемое количество реагента и готовится смесь с заданными параметрами. Число отверстий в эжекционных патрубках выбирается, исходя из количества реагентов и необходимого объема подсасываемого воздуха.

В начальный момент циркуляции клапаны закрыты и доступа воздуха и реагентов в поток рабочей жидкости нет. По мере восстановления циркуляции при прокачке скважины рабочей жид-

Рис. 3.10. Принциниальная схема нриготовления много-комнонентной газожидкостной смеси с номощью системы клананов в эжекционных натрубках смесителя: 1 - эжекционная камера; 2 -эжекционный патрубок; 3 -штуцер эжекционных отверстий патрубка; 4 - эжекционные отверстия патрубка для подсоса воздуха; 5 - емкости для реагентов первого, второго, третьего и четвертого типов