УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ВОЛНИСТЫЙ ИЗЛУЧАТЕЛЬ ДЛЯ АГРЕССИВНЫХ СРЕД

Полезная модель относится к устройствам переработки материалов нефтехимической промышленности в области применения акустических колебаний в технологических процессах.
Работа устройства заключается в термическом и акустическом воздействии на призабойную зону пласта (ПЗП), в результате чего происходит увеличение производительности добычи за счет снижения вязкости добываемой нефти. Однако в зависимости от выбранного метода обработки, процесс может зачастую протекать в агрессивных средах, из-за чего срок службы устройства значительно сокращается или вовсе проведение технологического процесса не предоставляется возможным.
Прототипом устройства предложен ультразвуковой погружной излучатель для агрессивных сред (Патент РФ на изобретение № RU 2746104 С1) состоящий из пьезокерамических блоков, зажатых между волноводными звеньями и стянутых между собой стяжками, накручиваемыми на резьбу волноводных звеньев. В известном устройстве резьбы на двух концах стяжек выполнены в разные стороны и с двух сторон защищены уплотнительными кольцами. Принцип работы уплотнительных материалов, защищающих резьбовые соединения от попадания агрессивных сред между стяжками и волноводными звеньями, заключается в герметизации пространства за счет прижимания уплотнительных колец в канавке между противоэкструзионными кольцами и элементами излучателя, что закрывает доступ внешней среды. Силиконовая смазка является дополнительным защитным слоем, действующим как противокоррозионное покрытие и слой препятствующий заполнению жидкой средой, в случае, если уплотнительные кольца были повреждены или деформированы.
Недостатком данного устройства является необходимость регулярной проверки, обслуживания и технического ремонта стягивающих элементов, поскольку наличие уплотнительных материалов не защищает соприкасающиеся элементы устройства с агрессивной средой. В некоторых случаях данное устройство по-прежнему не может быть использовано.
Задачей полезной модели является новое устройство акустической обработки материалов в различных сферах производства, где необходимо создание акустических колебаний в агрессивных жидких средах, например, при работе с растворами кислот в нефтедобывающей промышленности с целью интенсификации процесса и увеличения эффективности добычи,
Поставленная задача решается предлагаемым ультразвуковым волнистым излучателем для агрессивных сред, состоящим из n волноводных звеньев, n-1 блоков пьезокерамических элементов и п-1 стяжек, где n - натуральное число, резьбы которого на двух концах стяжек выполнены в разные стороны и с двух сторон защищены уплотнительными кольцами, стяжка снабжена рельефными пазами, при этом волноводные звенья и стяжки выполнены из стали марки 07Х16Н6
На фиг. 1 приведено схематическое изображение предлагаемого устройства, где:
1 - уплотнительные кольца:
2 - пьезокерамические блоки:
3 - волноводные звенья:
4 - стяжки:
5 - резьба волноводных звеньев.
Устройство состоит из (см. фиг. 1): пьезокерамических блоков (2), зажатых между волноводными звеньями (3) и стянутых между собой стяжками (4), накручиваемыми на резьбу волноводных звеньев (5), герметизированную уплотнительными кольцами (1).
В предполагаемой авторами полезной модели предлагается использование соединяющих элементов из материала, выдерживающих агрессивные условия использования, а именно из стали марки 07X16Н6. При этом, поскольку изменение материала изготовления приводит к изменению рабочей частоты, то для согласования работы устройства с генератором стяжки снабжены пазами и имеют рельефную структуру. Форма пазов выражена в характерных закруглениях, как показано на фиг. 1. Так же стоит отметить, что, длина всего устройства, выполненного с деталями из стали марки 07X16Н6 сокращается на 6,5%, что упрощает процессы эксплуатации и транспортировки.
Работа устройства основана на том, что при подаче переменного напряжения на пакеты пьезокерамических пластин за счет обратного пьезоэлектрического эффекта возникают ультразвуковые механические колебания, излучаемые в окружающую среду резонатором.
Таким образом, предлагаемая авторами полезная модель обладает преимуществами и полностью решает вопрос об использовании устройства в условиях агрессивной среды, образующейся при применения комбинированного метода ультразвуковых колебаний и химического воздействия на пласты месторождения нефтедобывающей промышленности.