Цементно-смесительная машина для приготовления тампонажных растворов

 

Союз Советскмк

Социвлксткческик

Респубпкк

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ,,74О9З4 (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено L2.06.78 (2! ) 2641262/22 03 с присоединением заявки .% (23) Приоритет

Опубликовано 15.06.80. Бюллетень № 22

Дата опубликования описания 15.06.80 (51)М. Кл.

E 23 В 33/14

Гоеударотаеннмй комитет

СССР йо делам изобретений н отерытнй (53) УДК 693. . 54 2 (088. 8} (72) Авторы изобретения

А. К. Куксов, Н. И. Макушев и Ю. П. Иванов

Всесоюзный научно-исследовательский институт по креплению скважин и буровым pBGTBopsM (7I ) Заявитель (54) UEMEHTHG-СМЕСИТЕЛЬНАЯ МАШИНА

ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ТАМПОНАЖНЫХ РАСТВОРОВ

Изобретение относится к смесительной технике; обеспечивающей приготовление тампонажных растворов из сухого вяжущего и жидкости затворения, и предназначено для использования в нефтяной

5 и газовой промышленности при.цементировании скважин.

Известен агрегат для приготовления тампонажных растворов типа ЗАС-30 с пневматической подачей сухого вяжущего. Агрегат такого типа имеет шасси автомобиля, зллипсный бункер с двумя аэроднишами, с загрузочными и разгрузочными отверстиями, оборудованными люками и шиберными заслонками, сбросной клапан, смесительное устройство, компрессор с приводом от раздаточной коробки автомобиля jl).

Основным недостатком данного агрегата является значительные колебания плот-о ности тампонажного раствора (+0,5 г/cd, имеющие место в процессе его приготовления, которые по технологическим рег» ламентам не должны превышать

2 ъ

+0,02 г/см ). Причиной таких колебаний является неравномерность, а иногда даже и периодичность подачи сухого вяжущего потоком сжатого воздуха в сМесительное устройство, возникающая из-за периодического оголения поверхности азродниш около выгрузочных отверстий от сухого вяжущего . При этом также не обеспечивается возможностью осуществлять тонкую регулировку подачи сухого вяжущего в гидровакуумный смеситель.

Наиболее близким техническим решением является цементно-смесительная машина для приготовления тампонажных растворов, включающая установленный на шасси автомобиля с пневматической системой бункер с загрузочными и разгрузочными отверстиями, с запорными приспособлениями, клапаном для сбрасывания давления в бункере, шнеки н смеситель

2). Однако проведенный анализ промысловых изделий показал, что серийно выпускаемая цементно-смесительная машина 2СМН-20 не обеспечивает пригс 834

740

50

55 товление тампонажных растворов с допустимыми «опебаниями плотности

+0,02 г/см .

Установлено, что причиной колебаний плотности, превышающих +0,05 г/см является неравномерность подачи сухого вяжущего в смесительное устройство гидровакуумного типа, обусловленная, в основном, образованием сводов сухого вяжущего в нижней части бункера на l/3 высоты его боковых стенок.

Целью изобретения является обеспечение равномерной подачи сухого вяжущего в смеситель путем исключения сводообраэования его в бункере.

Поставленная цель достигается тем, что бункер снабжен связанными с пневмо системой автомобиля посредством воэдухопровода эластичными баллонами и упругими элементами, натянутыми параллельно эластичным баллонам и скрепленными с ними, причем эластичные баллоны размещены вдоль продольных стенок бункера на высоте, не превышающей 1/3 от его основания и имеют отверстия, выполненные по трем сторонам, - двум боковым и сверху. Кроме того, эластичные баллоны снабжены обратными клапанами на 2/3 длины от передней стенки бункера.

В качестве упругих элементов могут быть использованы пружины, эластичные жгуты или троса с закрепленными на концах отрезками пружин или эластичных материалов, Н а чертеже изображен общий вид предлагаемой цементно-смесительной машины. цементно-смесительная машина включает бункер 1 дпя вакуумирования сухого вяжущего, установленный на шасси автомобиля 2, загрузочные 3 и разгрузочные 4 отверстия с запорными устройствами, смесительное устройство 5, шнеки 6, упругие элементы 7, эластичные баллоны 8 с отверстиями 9 и обратными клапанами 10, пневмосистему 11, воэдухопровод 12 и клапан для сброса давления 13.

Работа осуществляется следующим образом; перед началом процесса приготовления тампонажного раствора их сухого вяжушего (в том числе и из слежавшег ся) и жидкости эатворения бункер 1 герметиэируют, закрыв эапорные устройства на разгрузочных 4, и, загрузочных 3 отверстиях, и открывают кран . пневмосисте мы 11.Ëðè этом сжатый воздух по ф воэдухопроводу 12 поступает в эластичные баллоны 8 и в бункер 1, проходя через отверстия 8, необорудованные обратными клапанами и отверстия, оборудованные обратными клапанами 10, последние открываются под действием давления толщи сухого вяжущего и закрываются потоком сжатого воздуха при снятии давления толши сухого вяжущего. Сжатый воздух, выходя из отверстий 9 и обратных клапанов 10, аэрирует сухое вяжущее в месте образования свода, а также по пути прохождения.

При создании давления сжатого воздуха в бункере 1 происходит насыщение воздухом пор между частицами сухого вяжущего, увеличивая их в размере, а это, соответственно, повышает подвижность всего объема сухого вяжущего.

По достижению давления сжатого воздуха

0,-1-0,3 кгс/см в бункере 1 (эта велиэ чина зависит от прочности бункера) открывают клапан и резко сбрасывают давление в бункере до атмосферного . 3aтем опять закрывают клапан 13 и создают давление сжатого воздуха до этих же значений и вновь резко сбрасывают до атмосферного. Эти операции производят 3-4 раза, в результате чего сухое вяжущее s бункере взрыхляется — ослабевают связи между частицами. После заключительного сброса давления сжатого воздуха, закрывают сбросной клапан 13, и, не прекращая подачи сжатого воздуха в бункер 1, обеспечивают подачу жидкости затворения в смеситель 5, и открыв эапорные устройства на выгрузочных отверстиях 4, и включив в работу шнеки

6, обеспечивают подачу сухого вяжущего.

Регулирование подачи сухого вяжущего

1S

40 в смесительное устройство 5 и, соответственно, величины плотности приготавливаемого тампонажного раствора осушествляется, как и обычно, изменением числа оборотов шнеков 6.

По мере расхода сухого вяжущего и принимая во внимание закономерность, что заполнение шнеков 6 материалом происходит с начальных витков, опорожнение объема бункера осуществляется от передней его стенки.

В результате этого основание массы сухого вяжущего на расстоянии 2/3 длины бункера от передней стенки перед заключительной стадией выгрузки, в течение 4-5 мии, остается постоянным, а изменяется масса, в основном, по высоте. Особенно это касается материала, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

40 1. Машины и нефтяное оборудование, РНТС, М., ВНИИОЭНГ, % 5, 1971, с. 17-19.

2. Авторское свидетельство СССР

hb 96387, кл. Е 28 С 5/42, 1951.

7409 3 находящегося у задней стенки бункера, который выгружается последним. B свяси с этим подачу сжатого воздуха в эту часть бункера осуществляют непрерывно от начала до конца выгрузки сыпучего материала и отпадает необходимость оснащать отверстия эластичных баллонов обратными клапанами далее 2/3 длины бункера от передней его стенки. Вместе с тем, наличие свободных отверстий, ф0 необорудованных обратными клапанами, исключит возможность возникновения пневмоудара в эластичных баллонах и порыва их в момент опорожнения бункера и перекрытия всех обратных клапанов.

При опорожнении передней части бункера в освободившихся от давления толщи сухого вяжущего частях эластичных баллонов обратные клапаны закрываются и поток сжатого воздуха направляется в мес 20 та бункера, где материал erne находится, При этом, кроме эффекта аэрации и сдувания материала со стенок бункера сжатым воздухом, достигается механическое обрушение свода сухого вяжущего при 25 вибрации упругих элементов 7 и скрепленных с ними эластичных баллонов 8 у боковых стенок. Вибрация возникает при снятии давления толщи сухого вяжущего с упругих и эластичных элементов и вы- 30 прямления их участков, а также при ударах по ним скатывающихся со стенок бункера масс сухого вяжущего, После опорожнения бункера наличие эластичных баллонов позволяет производить вымыва- з5 ние водой из шнеков и смыв со стенок остатков сухого вяжущего перед заполнением бункера другим материалом по свойствам, не совместимым с предыдущим, не опасаясь закупорки отверстий и обратных клапанов схватившимся тампонажным материалом. Так как при наполнении эластичных баллонов сжатым воздухом происходит увеличение их в

6 размере, а также и их отверстий, и схватившийся тампонажный материал отстает от их поверхности и выдувается из отверстий.

Формула изобретения

1. Цементно-смесительная машина дпя приготовления тампонажных растворов включающая установленный на шасси автомобиля с пневматической системой бункер с загрузочными и разгрузочными отверстиями, с запорными приспособлениями, клапаном для сбрасывания давления, шнеки и смеситель, о т л и ч а ю ш а яс я тем, что, с целью обеспечения рав- ° номерной подачи сухого вяжущего в смеситель путем исключения сводообразования его в бункере, бункер снабжен связанными с пневмосистемой автомобиля посредством воздухопровода эластичными баллонами и упругими элементами, натянутыми параллельно эластичным баллонам и скрепленными с ними, причем эластичные баллоны размещены вдоль продольных стенок бункера на высоте, не превышающей 1/3 от его основания и имеют отверстия, выполненные по трем сторонам, — двум боковым и сверху.

2. Цементно-смесительная машина по п. 1, отличающаяся тем,. что эластичные баллоны оснащены обратными клапанами нч 2/3 длины от передней стенки бункера.

740934

Составитель Е. Молчанова

Редактор H. Новожилова Техред Н. Бабурка Корректор Г. Назарова

Заказ 3173/35 Тираж 626 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4