Турбулизатор

 

Изобретение относится к турбулизатррам, применяемым 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 отверстиями и наклонены к образующей корпуса & противоположные стороны. Это способствует форги;ированию потоков, выходящих из смежных каналов между пластинами с различными скоростями, и созданию неодин.а;- ковых давлений в них. Зто приводит к перетокам тампонажного раствора через отверстия в пластинах и дополнительному перемешиванию. 2 ил.^о•ч^ёИзобретение относится к турбулизаторам, применяемым при цементировании скважин для повышения эффективности вы* теснения промывочной жидкости.Известен турбулизатор, содержащий корпус и пластины, радиально с наклоном укреп-ленные на кбрпусе.Недостатком известного турбулизатйра является низкая эффективность при пр(]>&ка~ чивании через негЬ тампонажных раетво^ ров. Такой раствор, проходя через .известный турбулизатор, получает закрутку, но смежные струи этого потока сохраняют ламинарный характер течения в силу структурированности раствора.Известен турбулизатор, содержв1Ц1«А1 корпус из двух обечаек и размещенйыв наклонно по наружной поверхности корпуса параллельные пластины.Недостатком известного турбулизатора является также его низкая эффективность из-за параллельного положения пластин, в результате чего отклонение струй практически не нарушает ламинарного характера движения структурированного потока.Цель изобретения - повышение эффективности турбулизации структурированного потока тампонажного раствора.Поставленная цель достигается за счет наклона пластин в противоположные стороны, выполнения в жлх отверстий и размещения на ребрах эластичных пластин.Противоположно наклонённые пластины образуют каналы переменного сечения. Каналы с переменным сечением, деформируют (смйнают)'поток, формируют различные скорости потоков, выходящих из смежных каналов турбулизатора; создают неодинаковые давления в соседних каналах (боль-ю(Л 00 XJ>&

союз соВетских социАлистических

РЕСПУБЛИК (19) (!!) (зри Е 21 В 33/14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4709611/03 (22) 23.06.89 (46) 15.02,92. Бюл, М 6 (77) Ухтинский индустриальный институт (72) И.Ю.Быков и В.А.Кузнецов

° (53) 622.245,42(088,8) (56) Справочник по потреблению нефтяных и газовых скважин. М.: Недра, 1981, с. 121.

Авторское свидетельство СССР

М 383825, кл. Е 21 В 33/14, 1971. (54) ТУРБУЛИЗАТОР (57) Изобретение относится к турбулизаторам, применяемым при цементировании скважин. Цель — повышение эффективности турбулзиации потока. Турбулизатор, содерИзобретение относится к турбулизаторам, применяеМым при цементировании скважин для повышения эффективности вытеснения промывочиой жидкости.

Известен турбулизатор, содержащий корпус и пластины, радиально с наклоноМ укрепленные на кбрпусе.

Недостатком известного турбулизатора является низкая эффективность при пр©качиваиии через негЬ тампонвжных раствОров. Такой раствор, проходя через ,известный турбулизатор, получает закрутку, но смежные струи этого потока сохраняют ламииариый характер течения в силу структурированности раствора.

Известен турбулизатор, содержащий корпус из двух обечаек и размещеиныф иаклоиио по наружной поверхности корпуса параллельные пластины. жащий корпус и основные пластины, закрепленные иа нем с наклоном к его образующей, снабжен дополнительиыми эластичными пластинами, которые закреплены по наружному ребру основных пластин и образуют с ними единую лопасть, Основные пластины выполнеиы с отверсти- . ями и наклонены к образующей корпуса в противоположные стороны. Это способствует формированию потоков, выходящих из смежных каналов между пластинами с различиыми скоростями, и созданию иеодинаковь;х давлеиий в них. то приводит к перетокам тампоиажного раствора через отверстия в пластиках и дополиительиому перемешиваиию. 2 ил.

Недостатком известного турбулизатора является также его низкая эффективность из-за параллельного положения пластин, в а результате чего отклонение струй практиче- с ски ие нарушает ламииариого характера движения структурированного потока.

Цель изобретения — повышение эффективности турбулизации структурирован Ного потока тампонажного раствора. ©©

Поставлеииая цель достигается за счет иаклоиа пластин в противоположные стороны, выполнении в иих отверстий и размещения на ребрах эластичных пластин.

Противоположно иаклонеииые пластииы образуют каналы перемеииого сечеиия, Каналы с переменным сечением, деформируют (сминают) лоток, формируют различные скорости потоков, выходящих вз смежных каналов турбулизатора; создают иеодииаковые давлеиия в соседних каналах (боль3

1712587 шее в сужающихся каналах — меньшее в расширяющихся), Последнее обстоятельство вызывает перетоки тампонажного раствора из сужающихся каналов в расширяющиеся. Таким образом, создаются условия для турбулизации потока в двух местах: 1) на выходе из турбулизатора сое. диняются потоки с различными скоростями течения и на поверхности их соприкосновения возникают завихрения; 2) через отверстия в наклонных лопастях происходит переток раствора струями из сужающихся каналов в расширяющиеся; эти струи встречаются с основным потоком под углом в поперечном направлении и вызывают в нем дополнительные завихрения.

Таким образом, предлагаемое устройство соответствует критерию изобретения

"новизна". Сравнение предлагаемого решения с известными техническими решениями в данной области техники не позволило выявить в них признаки, отличающие предлагаемое решение от известного, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию "существенные отличия".

На фиг. 1 представлен турбулизатор, общий вид; на фиг. 2 — то же, в развернутом виде.

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 отверстия 3.

После спуска обсадной колонны в скважину пластины 2 с эластичными резиновы.ми пластинами 4 делят кольцевое пространство между стенками скважины и обсадной колонной на ряд клиновидных каналов. Назначение эластичных пластин 4— более полно разделить кольцевое пространство между обсадной колонной и стенками скважины на секторы (каналы переменного .сечения) и облегчить при спуске прохождение обсадной колонны через суженные участки ствола скважины.

Поток цементного раствора, проходя через эти каналы, изменяет свою скорость течения; в сужающихся (no направлению потока) каналах скорОсть потока увеличивается, а давление внутри этого канала, вследствие увеличения сопротивления потоку возрастает; в расширяющихся каналах скошения сопротивления потоку. Таким образом, в результате возникновения перепадов

5 .давления в соседних канала через отвер45

40 рость потока снижается, также снижается и давление внутри потока, вследствие уменьстия 3 будет происходить переток раствора из сужающегося канала в расширяющийся.

При пересечении потоков в расширяющемся канале возникает турбулизация.

Условия- для интенсификации турбулизации возникают и на выходе потока из клиновидных каналов. Из сужающихся (по направлению движения потока) каналов поток выходит с большей скоростью, чем иэ расширяющихся каналов. При слиянии потоков с различной скоростью возникает турбулиэация..

Таким образом, предлагаемое устройство турбулизует поток тампонажного раствора в кольцевом пространстве, что обеспечивает более полное вытеснение из застойных зон (каверн) бурового раствора и более пол,ое смывание глинистой корки со скважины, что способствует образованию сплошного цементного кольца по всему эатрубному пространству цементируемой скважины.

Предлагаемый турбулизатор повышает качество цементирования скважин, благодаря более полному вытеснению глинистого раствора тампонажными и более полному смыванию глинистой корки; сокращает продолжительность цементирования за счет сокращения или даже полного исключения расхаживания обсадной колонны для разрушения структуры цементного раствора во время его продавки; кроме того сокращает количество цементированных агрегатов, так как турбулизация цементного раствора возникает при меньших скоростях и увеличивает межремонтный период работы скважины.

Формула изобретения

Турбулизатор, включающий корпус и основные пластины, закрепленные на корпусе с наклоном к его образующей, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения эффективности турбулизации потока за счет повышения его турбулизирующей способности, он снабжен дополнительными пластинами, закрепленными по наружному ребру основных пластин и образующими с ними единую лопасть, основные пластины выполнены с отверстиями и наклонены к образующей корпуса в противоположные стороны.

1712587

1 t t

Составитель Е.Молчанова

Техред М,Моргентал Корректор Э.Лончакава

Редактор И.Сегляник

Заказ 519 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва„Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101