От качества буровых и тампонажных растворов непосредственно зависят скорость строительства, сроки эксплуатации и эффективность ремонта скважин. Для затворения и первичного диспергирования компонентов буровых и тампонажных растворов применяются гидроэжекторные смесители (ГЭС). Эти смесители просты, надежны и технологичны, однако, более чем столетний промысловый опыт их использования при бурении, освоении и капитальном ремонте скважин показал, что конструкции ГЭС далеки от совершенства: наблюдаются слабая эжекция, нестабильная подача материалов в камеру смешения, намокание материалов в воронке, вовлечение в растворы большого количества воздуха. Дальнейшее совершенствование конструкций и технологии применения ГЭС возможно путем уточнения методов расчета и конструирования этих устройств. Необходимо адекватное уравнение характеристики ГЭС как жидкостно-газового струйного аппарата, т.е. зависимость безразмерного перепада давления на аппарате от коэффициента эжекции.
В статье приведены результаты анализа и расчета ГЭС на основе известных теоретических уравнений характеристик жидкостно-газовых струйных аппаратов (диффузорных и бездиффузорных) с учетом коэффициентов скорости основных элементов: сопла, входного участка камеры смешения, камеры смешения, диффузора. Расчеты выполнены для идеальных и реальных жидкостей Построены зависимости относительного безразмерного перепада давления от коэффициента эжекции. Показано, что теоретические характеристики достоверно отражают лишь общую тенденцию возрастания коэффициента эжекции с уменьшением безразмерного перепада давлений, но существенно отличаются от экспериментальных огибающих кривых, построенных по результатам испытаний натурных образцов ГЭС, выпускаемых промышленностью.
Список литературы
1. Пахлян И.А. Проблемы и перспективы применения гидроэжекторных смесителей в процессах приготовления буровых растворов и технологических жидкостей // Нефтяное хозяйство. – 2020. – № 11. – С. 112–114. – https://doi.org/10.24887/0028-2448-2020-11-112-114
2. Пахлян И.А. Усовершенствование гидроэжекторных смесителей для приготовления буровых промывочных и тампонажных растворов // Газовая промышленность. – 2015. – № 11. – С. 88–91.
3. Мищенко С.В. Модернизация оборудования и совершенствование технологии приготовления тампонажных растворов: дис. ... канд. техн. наук. – Краснодар, 2014. – 182 с.
4. Пат. № 2442686 РФ. Гидроэжекторный смеситель / И.А. Пахлян, Ю.М. Проселков; патентообладатель ГОУ ВПО «КубГТУ». – № 2010124212; заявл. 11.06.2010; опубл. 20.02.2012.
5. Соколов Е.Я., Зингер Н.М. Струйные аппараты. – М.: Энергоатомиздат, 1989. – 352 с.
6. Тарг С.М. Краткий курс теоретической механики. – М.: Высшая школа, 2001. – 416 с.
7. Гидравлика, гидромашины и гидропривод / Т.М. Башта, С.С. Руднев, Б.Б. Некрасов [и др.]. – М.: Машиностроение, 1982. – 423 с.
8. Drozdov A.N., Drozdov N.A. Prospects of development of jet pump’s well operation technology in Russia // SPE-176676-MS. – 2015. DOI: 10.2118/176676-MS.
9. Pump handbook / I.J. Karassik, J.P. Messina, P. Cooper, C.C. Heald. – New York: McGraw-Hill, 2001. – P. 4.1–4.49.
10. Цегельский В.Г. Струйные аппараты. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2017. – 573 с.
11. Дроздов А.Н. Утилизация нефтяного газа с использованием существующей инфраструктуры промыслов // Нефтяное хозяйство. – 2014. – № 4. – С. 74–77.
12. Дроздов А.Н. Проблемы внедрения водогазового воздействия на пласт и их решения // Нефтяное хозяйство. – 2014. – № 8. – С. 100–104.
