Установка для подготовки и подачи рабочей жидкости для привода гидроприводных насосов

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик (ii)1002536 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву ю937708 (22) Заявлено 210781 (21) 3325098/22-03

tg)) К т 3 с присоединением заявки ¹â€”

Е 21 В 43/00

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет

153) УДК 822.278, .53(088.8) Опубликовано 070383 Бюллетень ¹ 9

Дата опубликования описания 070383

A.È.Áÿ÷êoâ, A.A.Ãèëüìàíîâ и Г.A.Ïàâëôâ

l съ с с

Ф

Государственный научно-исследовательский и.-, проектный,, институт нефтяной и газовой промышленности. им. В.И.Муравленко р (72} Автор.ы изобретения (71) Заявитель =Ф (54 ) УСТАНОВКА ДНЯ ПОДГОТОВКИ И ПОДАЧИ РАБОЧЕЙ

ЖИДКОСТИ ДЛЯ ПРИВОДА ГИДРОПРИ ВОДНЫХ

НАСОСОВ

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано при эксплуатации нефтяных скважин, оборудованных гидроприводными насосами.

По основному авт.св. 9 937708 известна установка для подготовки и подачи рабочей жидкости для привода гидроприводных насосов, содержащая центробежный сепаратор с входным и выходным трубопроводами, сообщенными с буферной емкостью, выполнен.ной в виде гидравлического аккумулятора, с гидравлической и аккумулирующей полостями и чувствительный элемент, установленный на выходном трубопроводе и управляющий клапаном, установленным на трубопроводе, соединяющем гидравлическую полость со входом сепаратора(1 ).

Однако при работе известной установки возможно ухудшение качества рабочей жидкости вследствие пульсаций потока добываемой газожидкостной среды и недостаточного объема гидравлической полости буферной емкости.

Цель изобретения — повышение качества рабочей жидкости. с

Указанная цель достигается тем, что в установке для подготовки и подачи рабочей жидкости для привода гидроприводных насосов, содержащей центробежный сепаратор с входным и выходным трубопроводами, сообщенными с буферной емкостью, выполненной в виде гидравлического аккумулятора и гидравлической и аккумулирующей полостями и чувствительный элемент, установленный на выходном трубопроводе и управляющий клапаном, установленным на трубопроводе, соединяющим гидравлическую полость со входом сепаратора, аккумулирующая полость буферной емкости сообщена со входом сепаратора.

На чертеже показана схема установки.

Установка состоит из центробежного сепаратора 1, соединенного посредством выходного трубопровода 2 с буферной емкостью 3, которая выполнена в виде гидравлического аккумулятора и разделена мембраной 4 на полость 5 для очищенной рабочей жидкости и аккумулирующую полость 6, в которой помещается аккумулирующая среда, в качестве последней в данном случае

З0 используется поступающая иэ скважи1002536

65 ны газожидкостная смесь. Сепаратор 1 кроме того, имеет входной трубопровод 7 с расширяющимся переходом 8, соединенным трубопроводом 9 с аккумулирующей полостью 6 буферной емкости 3. Сепаратор 1 также снабжен трубопроводом 10 для отвода добываемой ,продукции скважины в систему промыслового нефтесбора. Центробежный сепаратор 1 имеет ротор 11, снабженный соплами 12 для выхода воды с механическими примесями, штуцером 13 для отвода отсепарированного газа,и трубкой Пито 14, которая неподвижна и соединена с выходным трубопрово дом 2. На выходном трубопроводе 2 установлен обратный клапан 15 и датчик давления 16, взаимодействующий с клапаном 17, размещенным на трубопроводе 18, соединяющем полость

5 буферной емкости 3 с входным трубопроводом 7. Установка также имеет силовой насос 19, всасывающий трубопровод 20 которого сообщается с полостью 5 буферной емкости 3, и нагне тательный трубопровод 21, который соединяется с устьем скважины для подачи рабочей жидкости к гидроприводному насосу.

При работе сепаратора 1 в роторе 11 под действием центробежного поля образуются водяная зона с механическими примесями 22, зона очищенной нефти 23 и газовая зона 24.

Установка работает следующим образом.

При первоначальном запуске установки производят заполнение всей циркуляционной системы нефтью из внешних источников.

Продукция скважины — нефтегазовая смесь по трубопроводу 7 через расширяющийся переход 8 поступает одновременно в сепаратор 1 и по трубопроводу 9 — в полость 6 буферной емкости 3. При этом в расширяющемся переходе 8 за счет снижения скорости потока (скоростного напора) газожидкостной смеси повышается давление, которое по трубопроводу 9 передается в полость 6 буферной емкости 3.

Во вращающемся роторе 11 сепаратора 1 под действием поля центробежных сил происходит разделение поступающей смеси на компоненты в соответствии с их удельными весами с образованием эон газа 24, нефти 23 и воды с механическими примесями 22.

Причем вода с механическими примесями под действием перепада давления в роторе 11 и за ним вытекает через сопла 12 в корпус сепаратора 1 и за счет реактивных сил потока вращает ротор 11.

Отсепарированный газ через штуцер 13 также вытесняется в корпус сепаратора 1. Причем вместе с газом из ротора уходит часть нефти, которая добывается из скважины гидроприводным насосом. Газ, часть нефти и вода с мехпримесями из корпуса сепаратора 1 по трубопроводу 10 отводятся совместно в систему промыслового нефтесбора для дальнейшей подготовки.

Основная часть очищенной нефти

10 рабочая жидкость ) подается из нефтяной зоны 23 через трубку Пито 14, выходной трубопровод 2 в полость 5 буферной емкости 3. При этом нефть поступает под давлением, превышающем

15 давление сепарации, за счет скоростного напора и центробежных сил. Причем объемы рабочей жидкости в полость

5 буферной емкости 3 поступают с некоторым избытком, т.е. отбор жидкости по трубопроводу 20 к силовому насосу 19 несколько ниже ее поступления. За счет этого избытка расхода и избыточного давления происходит заполнение полости 5 буферной емкости 3 (гидроаккумулятора ) запасом рабочей жидкости. При этом мембрана 4 перемещается вправо и вытесняет из полости 6 газожидкостную смесь, ранее заполнившую ее, по трубопроводу 9 во входной трубопровод 7 сепаратора 1.

Это происходит до полного заполнения буферной емкости 3 рабочей жидкостью при равномерном поступлении газожидкостной смеси в ротор 11 сепаратора 1.

В этом случае уровни жидкостной 22 и 23 и газовой 24 зон в ротор 11 устанавливаются, а поступление рабочей жидкости в буферную емкость 3 равно ее отбору к силовому насосу 19 и подаче им к скважине по трубопрово40 ду 21.

В реальных условиях применения установки возможно поступление газовой и жидкостной фракции газожидкостной смеси в сепаратор 1 поочередно. При этом возможно опорожнение ротора 11 и нарушение режима работы установки, следовательно, ухудшение качества подготовки рабочей жид— кости

При поступлении в ротор 11 одного только газа толщина жидкостного слоя (зоны 22 и 23 ) начинает уменьшаться, что вызывает снижение давления на входе в трубку Пито 14 и выходном трубопроводе 2.При этом обратный клапан 15 закрывается и отсекает буферную емкость 3 от сепаратора 1.

Поступление жидкости в буферную емкость 3 прекращается, а силовой насос 19 начинает работать за счет ранее накопленного запаса рабочей жидкости. Давление в буферной емкости 3 при этом подцерживается выше давления сепарации за счет поступления ra1002536

Формула изобретения

ВН1

Ти1 за или газожидкостной смеси из расширяющегося перехода 8.

Когда давление в выходном трубопроводе 2 снизится, датчик давления 16 даст сигнал на открытие клапана 17 и порция жидкости иэ полости 5 бу- 5 ферной емкости 3 по трубопроводу 18 подается в ротор 11 сепаратора 1, компенсируя недостаток жидкой фракции в поступающей из скважины смеси.

По мере поступления в ротор 11 жид- 10 ,кости в достаточном количестве ее ! уровень увеличивается, давление в трубопроводе 2 повышается до рас- . четной величины, датчик 16 закрывает клапан 17, обратный клапан 15 15 открывается, и установка начинает работать в нормальном режиме.

Таким образом, автоматически поддерживается нормальный режим работы установки. Использование в качестве аккумулирующей среды поступающей гаэожидкостной смеси и отбор ее из расширяющегося перехода

8 на::. входном трубопроводе 7 позволяФилиал ПНП (!агент г.Ужгород,улпроектная,4 ет практически полностью использовать объем буферной емкости 3 ддя накопления запаса рабочей жидкости, что повышает эксплуатационные качества установки: качество рабочей жидкости и стабильность ее работы.

Установка для подготовки и подачи рабочей жидкости для привода гидроприводных насосов по авт.св ° 9937708, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества рабочей жидкости, аккумулирую ™ая полость буферной емкости сообщена с входом сепаратора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 937708, кл. Е 21 В 43/00, 1980 (прототип) .