установка мобильная смесительно-осреднительная для приготовления растворов

Формула изобретения

Установка мобильная смесительно-осреднительная для приготовления растворов, содержащая установленный на шасси транспортного средства резервуар, размещенные в нем мешалки, состоящие из горизонтально расположенных полых валов с поперечными полыми траверсами, к торцам которых прикреплены ленточные винтовые лопасти, мерную линейку, пробоотборник, площадки обслуживания, трубопроводы со специальными приспособлениями, при этом резервуар имеет выполненное по форме мешалок днище, раздаточное устройство у задней торцевой стенки резервуара, снабженное поворотными заслонками и патрубками под шланги на прием насосных установок, установленную перед задней стенкой торцевую заглушку, образующую герметичную полость между днищем, передней торцевой стенкой и поддоном, снабженную с противоположных ее сторон патрубками для подвода и отвода теплоагента, а концы валов мешалок, установленные на опорно-концевые подшипники, закрепленные на торцевых стенках резервуара, через цепные передачи соединены специальным приводным валом с двигателем ходового транспортного средства через коробку отбора мощности и раздаточный редуктор, кроме того она снабжена гидросмесителем гидронапорного типа, сливной патрубок которого направлен в резервуар, а на наружных кромках ленточных винтовых лопастей, выполненных сплошными витками, в шахматном порядке закреплены эластичные накладки так, что они соприкасаются с поверхностью днища и перекрывают при вращении мешалок всю его длину, отличающаяся тем, что резервуар снабжен отсеком порошковых материалов, выполненным с наклонным днищем в виде двух желобов, в которых размещены винтовые конвейеры-дозаторы, проходящие через резервуар на приемную камеру, расположенную за его задней стенкой, и секциями жидкости затворения, симметрично расположенными на боковых стенках отсека порошковых материалов, при этом винтовые конвейеры-дозаторы связаны шарнирными передачами с раздаточным редуктором, осуществляющим передачу вращения на мешалки и винтовые конвейеры как совместно, так и поочередно, в соответствии с выбором режимов работы установки.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к устройствам для перемешивания и может быть использовано в нефтяной и газовой промышленности для приготовления и обработки тампонажных растворов для крепления нефтяных и газовых скважин при их освоении и ремонте.

Известна установка мобильная для цементировочных работ, содержащая раму, смонтированную на шасси транспортного средства, установленные на ней емкость для транспортировки порошковых материалов, резервуар для осреднения раствора с размещенными в нем перемешивающим устройством, выполненным в виде ленточной мешалки, при этом резервуар имеет выполненное по форме мешалок днище, мерный бак для аккумулирования обработанного раствора, систему приводов с коробкой отбора мощности, трубопроводы и площадку обслуживания (информационный листок ОАО НПО "Краснодарнефтегаз "Бурение").

Недостатками данной установки является то, что она не обеспечивает возможность доставки жидкости затворения к месту производства работ и ее необходимо подвозить отдельным транспортом, включаемым в состав группы цементажа. Установка имеет уменьшенный объем резервуара осреднения, что требует частых остановок на выгрузку тампонажного раствора и приводит к потерям рабочего времени.

Известна смесительная установка для приготовления растворов, содержащая установленный на шасси транспортного средства резервуар, размещенные в нем перемешивающие устройства, состоящие из горизонтально расположенных полых валов с поперечными полыми траверсами, к концам которых прикреплены ленточные винтовые лопасти, сетчатый фильтр, мерную линейку, пробоотборник, площадки обслуживания, трубопроводы со специальными приспособлениями, при этом резервуар имеет выполненное по форме мешалок днище, расположенный под ним поддон с шахтой, размещенной у задней торцевой стенки резервуара и снабженной поворотными заслонками и патрубками под шланги на прием насосных установок, установленную перед шахтой торцевую заглушку, образующую герметичную полость между днищем, передней торцевой стенкой и поддоном, снабженную с противоположных ее сторон патрубками для подвода и отвода теплоагента, а концы валов мешалок, установленные на опорно-концевые подшипники, закрепленные на торцевых стенках резервуара, соединены специальными приводными валами с приводом от ходового транспортного средства через коробку отбора мощности и цепные передачи, кроме того, она дополнительно снабжена гидросмесителями гидронапорного и/или гидропневматического типа, сливные патрубки которых направлены на фильтры, выполненные в виде сетчатых емкостей, установленных над резервуаром, а на наружных кромках взаимно противоположных ленточных винтовых лопастей, выполненных сплошными витками, направленными в сторону шахты, в шахматном порядке закреплены эластичные накладки так, что они соприкасаются с поверхностью днища и перекрывают при вращении мешалок всю его длину, кроме того, траверсы снабжены сплошными на всю длину резервуара ленточными винтовыми лопастями, размещенными между указанными наружными лопастями и валами, витки которых направлены в сторону, противоположную направлению витков наружных лопастей с равнозначными площадями, при этом полости валов и траверс выполнены герметичными (патент №2150379, МПК ⁷ В28С 5/39, 1999 г. - прототип).

Основными недостатками приведенной в качестве прототипа смесительной установки для приготовления раствора является то, что она не обеспечивает доставку его компонентов к месту производства работ, так как в конструкции отсутствуют емкости (отсеки) для их накопления и транспортировки, и его приготовление без насосного агрегата. Размещение дополнительных агрегатов на площадке у скважин требует дополнительных эксплуатационных и капитальных затрат.

Целью изобретения является расширение технологических и эксплуатационных возможностей, повышение производительности установки при снижении трудозатрат и капитальных вложений в процессе цементирования скважин.

Поставленная цель достигается тем, что в установке мобильной смесительно-осреднительной для приготовления растворов, включающей установленный на шасси транспортного средства резервуар, размещенные в нем мешалки, состоящие из горизонтально расположенных полых валов с поперечными полыми траверсами, к концам которых прикреплены ленточные винтовые лопасти, мерную линейку, пробоотборник, площадки обслуживания, трубопроводы со специальными приспособлениями, при этом резервуар имеет выполненное по форме мешалок днище, раздаточное устройство у задней торцевой стенки резервуара, снабженное поворотными заслонками и патрубками под шланги на прием установок, установленную перед задней стенкой торцевую заглушку, образующую герметичную полость между днищем, передней торцевой стенкой и поддоном, снабженную с противоположных ее сторон патрубками для подвода и отвода теплоагента, а концы валов мешалок, установленные на опорно-концевые подшипники, закрепленные на торцевых стенках резервуара, через цепные передачи соединены специальными приводными валами с двигателем ходового транспортного средства через коробку отбора мощности и раздаточный редуктор, кроме того, она снабжена гидросмесителем гидронапорного типа, установленным на задней стенке резервуара, сливной патрубок которого направлен в резервуар, а на наружных кромках ленточных винтовых лопастей, выполненных сплошными витками, в шахматном порядке закреплены эластичные накладки, так что они соприкасаются с поверхностью днища и перекрывают при вращении мешалок всю его длину, резервуар снабжен отсеком порошковых материалов, выполненным с наклонным днищем в виде двух желобов, в которых размещены винтовые конвейеры-дозаторы, проходящие через резервуар на приемную камеру, расположенную за его задней стенкой, и секциями жидкости затворения, симметрично расположенными на боковых стенках отсека порошковых материалов, при этом винтовые конвейеры-дозаторы связаны шарнирными передачами с раздаточным редуктором, осуществляющим передачу вращения на мешалки и винтовые конвейеры как совместно, так и поочередно, в соответствии с выбором режимов работы установки. Установка дополнительно снабжена насосом, приводимым от раздаточного редуктора, для подачи жидкости затворения из секций резервуара на гидросмесительное устройство в процессе приготовления тампонажного раствора и заправки секций при повторении операций.

Существенным отличием в предложенном устройстве является то, что резервуар снабжен отсеком порошковых материалов, выполненным с наклонным днищем в виде двух желобов, в которых размещены винтовые конвейеры-дозаторы, проходящие через резервуар на приемную камеру, расположенную за его задней стенкой, и секциями жидкости затворения, симметрично расположенными на боковых стенках отсека порошковых материалов, при этом винтовые конвейеры-дозаторы связаны шарнирными передачами с раздаточным редуктором, осуществляющим передачу вращения на мешалки и винтовые конвейеры как совместно, так и поочередно, в соответствии с выбором режимов работы установки, наличием насоса для подачи жидкости затворения.

На чертеже представлен общий вид заявляемой установки мобильной смесительно-осреднительной для приготовления растворов.

На чертеже и в тексте приняты следующие обозначения:
1 - автомобильное шасси	12 - напорный рукав
2 - рама	13 - насос
3 - резервуар	14 - секции жидкости затворения
4 - перемешивающие устройства	15 - клиноременная передача
5 - подшипниковые опоры	16 - карданный вал
6 - отсек порошковых материалов	17 - цепные передачи
7 - конвейеры-дозаторы	18 - смотровая площадка
8 - раздаточный редуктор	19 - патрубок
9 - шарнирные передачи	20 - разборное устройство
10 - приемная камера	21 - наполнительная линия
11 - гидросмесительное устройство

Установка мобильная смесительно-осреднительная состоит из автомобильного шасси 1 и технологической навески, включающей раму 2, установленный на ней резервуар 3 с днищем, выполненным по радиусам размещенных в нем перемешивающих устройств 4 спирально-ленточного типа с навивкой лент в противоположные стороны, при этом перемешивающие устройства закреплены в подшипниковых опорах 5, отсек порошковых материалов 6 с наклонным днищем желобчатого типа, в желобах которого расположены винтовые конвейеры-дозаторы 7, закрепленные в подшипниковых опорах с приводом от раздаточного редуктора 8 через шарнирные передачи 9. Конвейеры-дозаторы 7 проходят через резервуар 3 и осуществляют подачу порошковых материалов в приемную камеру 10, расположенную на его задней стенке и связанную с гидросмесительным устройством 11, к которому подводится также жидкость затворения по напорному рукаву 12 от насоса 13. На боковых стенках отсека порошковых материалов 6 симметрично расположены секции жидкости затворения 14, связанные между собой для выравнивания уровня жидкости в секциях и равномерного забора жидкости затворения насосом 13 центробежно-вихревого типа с приводом через клиноременную передачу 15 от раздаточного редуктора 8. Перемешивающие устройства 4 приводятся во вращение от раздаточного редуктора 8 через карданный вал 16 и цепные передачи 17. Для оперативного управления давлением жидкости затворения и наблюдения за поступлением порошковых материалов на задней стенке резервуара 3 смонтирована смотровая площадка 18 с лестницей и ограждениями. Раствор из смесительного устройства 11 в резервуар 3 для осреднения поступает через патрубок 19, а выдача осредненного раствора осуществляется через разборное устройство 20, расположенное на задней стенке резервуара в нижней ее части. Для заполнения резервуара раствором от других агрегатов предусмотрена наполнительная линия 21.

Установка мобильная смесительно-осреднительная в процессе приготовления растворов работает следующим образом.

Исходные материалы для получения тампонажного раствора загружаются в отсек порошковых материалов 6, а жидкость затворения заправляется в секции 14, и установка следует к месту производства работ, где располагается согласно схемы расстановки и обвязывается с цементировочными нагнетательными агрегатами и производится запуск двигателя. При этом обороты двигателя устанавливаются согласно расчету для достижения конвейерами-дозаторами 7 необходимой подачи порошковых материалов. Насосом 13 жидкость затворения под давлением подается из секции 14 на байпасную линию смесительного устройства 11. Регулировка давления в начальный момент производится через байпасную линию с насадком, аналогичным установленному в смесительном устройстве 11, и устанавливается выше требуемого по расчету. Включаются конвейеры-дозаторы 7, и порошковый материал подается в приемную камеру 10, а жидкость затворения переключается на насадок смесительного устройства. Затворенный раствор поступает для осреднения в резервуар 3, и в зависимости от его плотности производится корректировка давления жидкости затворения путем открытия или перекрытия байпасной линии. В резервуаре 3 раствор обрабатывается перемешивающими устройствами 4 и происходит процесс осреднения. По мере выработки порошковых компонентов (жидкость затворения приготавливается с запасом) конвейеры-дозаторы 7 и насос 13 отключаются, а вращение перемешивающих устройств 4 продолжается. По истечении расчетного времени или неизменности плотности проб раствора приготовленный раствор через разборное устройство 20 откачивается в мерные баки цементировочных насосных агрегатов для закачки в скважину, а установка может быть заправлена для приготовления новых порций раствора.

Исходя из вышеописанного предлагаемое техническое решение позволяет создать установку мобильную сместельно-осреднительную, обладающую высокими технологическими и эксплуатационными возможностями, повысить производительность труда и снизить трудозатраты и капитальные вложения. Установка обеспечивает в кратчайший срок приготовление высококачественного тампонажного раствора из привезенных с собой материалов на месте производства ремонта скважин без участия смесительных, осреднительных машин и водоподающих агрегатов. При этом установка может быть дополнительно использована для работы на отдельных операциях, таких как: смесительная установка при работе с осреднительной установкой или без нее; осреднительная установка при порционном приготовлении раствора и в потоке при работе со смесительными установками; насосный агрегат с закачкой воды с поверхности ниже уровня оси насоса 5 м и менее в собственные отсеки и на сторону; агрегат для приготовления растворов, в том числе для штукатурных работ в строительстве.