ПЕРЕДВИЖНАЯ СМЕСИТЕЛЬНО-ОСРЕДНИТЕЛЬНАЯ УСТАНОВКА

Полезная модель относится к устройствам для перемешивания и может быть использована в нефтяной и газовой промышленности для осреднения и гомогенизации тампонажного раствора в емкости путем его перемешивания винтовым шнеком, а также рециркуляции центробежным насосом.
3
Известна установка осреднительная передвижная (УОП-20), которая предназначена для стабилизации параметров тампонажных (цементных) растворов и других песчано-жидкостных смесей. Установка содержит смонтированную на основании четырехосного автошасси большую осреднительную емкость общим объемом до 20 м, рециркуляционный насос для дополнительного перемешивания раствора, манифольд для подключения резервной линии подачи раствора к двухнасосному агрегату, линию промывки емкости от остатков раствора, специальные сетки для сбора мусора и камней при загрузке установки, систему подогрева емкости от выхлопной системы автомобиля, эжекторную (гидравлическую) воронку для приготовления раствора, рукава и трубы высокого давления, технологический уклон емкости способствует продвижению раствора в зону выходного коллектора. Емкость снабжена лестницей для обслуживания персонала, площадками с перильными ограждениями (Каталог продукции ООО «Стромнефтемаш», Кострома, УОП-20 - Установка осреднительная передвижная).
Одним из недостатков известной установки является наличие одного рециркуляционного насоса, который снижает оперативность и надежность работы установки, а в случае выхода из строя рециркуляционного насоса, процесс рециркуляции становится невозможным и в связи с этим не обеспечивается качество приготовляемого тампонажного раствора. Другим недостатком является ограничение функциональных возможностей, обусловленных тем, что емкость выполнена без разделения на секции. Вследствие чего установка не обеспечивает приготовление технологических растворов с различными параметрами, т.е. необходимой концентрации и различной плотности.
Технической задачей полезной модели является расширение эксплуатационных возможностей, повышение эффективности и надежности работы установки.
Техническая задача достигается тем, что в передвижной смесительно-осреднительной установке, состоящей из автомобильного шасси и технологической навески, включающей раму и установленную на ней емкость с перемешивающими устройствами, концы валов перемешивающих устройств установлены на концевые опоры, закрепленные на торцевых стенках емкости и соединены с приводом от ходового транспортного средства через коробку отбора мощности и цепные передачи, мерной линейкой, лестницей и технологическими люками с сетками и фильтрующими корзинами, площадок для обслуживания с перильными ограждениями, рециркуляционный насос с гидросистемой, согласно полезной модели, установка снабжена вторым рециркуляционным насосом, который соединен с первым насосом технологической обвязкой, емкость выполнена из двух отсеков, каждая из которых соединена с соответствующим насосом. Оба рециркуляционных насоса расположены вертикально. Технологическая обвязка состоит из трех наливных линий, одной линии нагнетания, двух линий рециркуляции и двух приемных линий.
Наличие второго центробежного рециркуляционного насоса, входящего в состав установки и работающего независимо от первого, позволяет не прерывать работу установки при выходе из строя одного из насосов. Оба рециркуляционных насоса имеют возможность работать как совместно, так и по отдельности. В случае отказа одного из рециркуляционных насосов второй насос может осуществлять рециркуляцию раствора в любом отсеке емкости за счет переключения шиберных затворов технологической обвязки, а также осуществлять загрузку и откачку цементного тампонажного раствора. Технологическая обвязка на установке, состоящая из линий налива, рециркуляции и нагнетания, которые соединены через рециркуляционные насосы и питающие каждый отсек по отдельности, позволяет дублировать работу, т.е подключать каждый из насосов к любому отсеку. Следовательно, использование центробежных рециркуляционных насосов с технологическими обвязками и их взаимозаменяемость позволяют повысить эффективность и надежность использования установки, увеличить производительность за счет коэффициента ее использования. Кроме того, вертикальное расположение центробежных рециркуляционных насосов (горизонтального исполнения) позволяет более компактно разместить и сократить общую площадь размещения верхнего навесного оборудования на раме шасси. Двухсекционная емкость позволяет одновременно готовить технологические растворы, отличающиеся по своим параметрам: необходимой концентрации и различной плотности для выполнения различных операций.
На фиг. 1 представлен общий вид передвижной смесительно-осреднительной установки. На фиг. 2 представлен манифольд (технологическая обвязка) установки.
3
Установка смесительно-осреднительная состоит из автомобильного трехосного шасси (КамАЗ 43118) и технологической навески, включающей раму 1 и установленную на ней емкость 2, состоящую из двух отдельных отсеков с технологическим уклоном не более 1,5 градуса. Каждый отсек емкости 2 объемом не более 10 м имеет мерную линейку 3 и поплавковый указатель 4 уровня. Для контроля параметров раствора в отсеках в нижней части емкости 2 установлены два пробоотборника 5.
Для повышения качества перемешивания растворов в составе установки применены два центробежных рециркуляционных насоса 6 (Mission 6x5x11 горизонтального исполнения). При этом для компактности их размещения на площадке рамы 1 они расположены вертикально. Для исключения напряжения в корпусе рециркуляционных насосов 6 в месте соединения насоса с технологической обвязкой использованы амортизационные подушки (на фиг. не показано). В задней части емкости установлена лестница 7, для обслуживания выполнены две площадки 8, 9 с перильными ограждениями 10, 11, одна из которых расположена сзади емкости 2, другая на емкости 2. На емкости 2 выполнены технологические люки 12, которые закрывают сетки 13 и фильтрующие корзины 14. Корзины 14 служат для защиты от попаданий камней и затвердевших остатков раствора в осреднительную емкость 2. Для удаления остатков раствора после окончания работ установка оснащена рукавом для ручной промывки. Внутри емкости к передним и задним подшипниковым узлам 15 крепятся винтовые перемешиватели (на фиг. не показано). Каждый перемешиватель состоит из двух частей - передние и задние, привод которых осуществляется от двигателя шасси через КОМ, карданные валы и редуктор посредством цепной передачи. К винтовым лопастям перемешивателей крепятся накладки, предназначенные для более качественного очищения стенок емкости от раствора. Технологическая обвязка установки состоит из трех наливных линий 16, одной линии нагнетания 17, двух линий рециркуляции 18 и двух приемных линий 19. Для удобства эксплуатации две наливные линии 16 расположены впереди емкости. Третья наливная линия 16 расположена позади емкости 2 и разветвляется на два отсека, управление потоком осуществляется через шиберные затворы 20. Гидросистема установки обеспечивает работу центробежных рециркуляционных насосов 6. Гидробак (на фиг. не показан), установленный на передней стенке емкости 2, предназначен для размещения необходимого объема рабочей жидкости.
Работа установки осуществляется следующим образом. Перед началом работы установки в емкость 2 подается раствор через передние или заднюю наливные линии 16. При заполнении емкости 2 через линию налива, расположенную сзади емкости 2, необходимо либо переключать шиберные затворы 20 для заполнения разных отсеков, либо открыть оба для равномерного заполнения всей емкости 2. Уровень налива контролируется по мерным линейкам 3. В процессе заполнения отсеков включают перемешиватели для предотвращения образования застойных зон, комков и налипания смеси на витки перемешивателей. В процессе перемешивания при помощи пробоотборников 5 контролируются параметры раствора, приготавливающегося в каждом отсеке. При необходимости изменения параметров, раствор направляют через линию рециркуляции 18 и добавляют к раствору необходимые компоненты. До начала процесса рециркуляции необходимо открыть соответствующие шиберные затворы 20. Рециркуляционные насосы 6 могут работать как совместно, так и поочередно, позволяя изменять характеристики растворов, приготовляемых в разных отсеках. При достижении положительных результатов насос 6 отключить. При откачке и продавке готового раствора выставить шиберные затворы 20 в зависимости от того, из какого отсека раствор будет откачиваться. После проверки подключения манифольда к технологическому оборудованию включить в работу соответствующий рециркуляционный насос 6 для подачи раствора в скважину. После откачки раствора из одного отсека остановить рециркуляционный насос, переключить шиберные затворы 20, начать откачку готового раствора из второго отсека, включив соответствующий рециркуляционный насос 6. По окончании процесса насос 6 отключить.
Для процесса растаривания и промывки оборудования необходимо открыть соответствующие шиберные затворы 20. После проверки подключения манифольда к технологическому оборудованию начать процесс растаривания. При работе перемешивателей и открытых затворах 20 раствор перетекает в технологическое оборудование без повышения давления. По окончании процесса растаривания выключить перемешиватель, оборудование, элементы обвязки, емкость промыть при помощи рукава.
В случае возникновения неисправности одного из рециркуляционных насосов 6, работа другого позволяет осуществить процессы заполнения, рециркуляции, откачки, продавки и растаривания с каждым из отсеков емкости, благодаря технологической обвязке рециркуляционных насосов и отсеков емкости.
Благодаря многофункциональности работы установки увеличивается коэффициент использования установки, что позволяет сократить сроки проведения работ на скважине. Таким образом, разработанная установка имеет повышенную производительность, надежность и эффективность.