Способ отвода зарядов статического электричества

 

СПОСОБ ОТВОДА ЗАРЯДОВ СТАТИЧЕСКОГО ЭЛЕКТРИЧЕСТВА с жидкостей и газов, движущихся по трубопроводам, путем заземления трубопроводов, о тличающийся тем, что, с целью повышения эффективности отвода зарядов от газожидкостной смеси в лифтовых колоннах скважин путем снижения толщины пограничных слоев у стенок колонны и улучшения контакта в резьбовых соединениях, в стенках колонны периодически возбуждают продольные механические колебания частотой Ю - 10 Гц.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1193845 сЮ 4 05 K 3 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ газов, движущихся по трубопроводам, путем заземления трубопроводов, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности отвода зарядов от газожидкостной смеси в лифтовых колоннах скважин путем снижения толщины пограничных слоев у стенок колонны и улучшения контакта в резьбовых соединениях, в стенках колонны периодически возбуждают продольные механические колебания частотой 104 — 10 Гц.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3701286/24-21 (22) 17.02.84 (46) 23.11.85. Бюл. № 43 (71) Куйбышевский инженерно-строительный институт им. А.И. Микояна (72) Г.M.Äæàìãàðoâ, В.И.Меняйло, И;В.Назаров и В.А.Башкин (53) 62 1.319.74(088 .8) (56) Патент Японии № 42-48290, кл. 100 Do опублик. 1974.

Патент СССР № 609497, кл. Н 05 F 3/02, 1975. (54)(57) СПОСОБ ОТВОДА ЗАРЯДОВ СТАТИЧЕСКОГО ЭЛЕКТРИЧЕСТВА с жидкостей и

ВНИИПИ Заказ 7327/61 Тираж 793 Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Ужгород, ул.Проектйая, 4

1 11938

Изобретение относится к технике борьбы с вредными проявлениями статического электричества и может быть использовано при разработке устройств для предотвращения образования и 5 накопления электростатических зарядов на поверхности труб в нефтяных и газовых скважинах при движении в них нефти и газа или газовоэдушной смеси путем заземления указанных труб, а 10 также в других отраслях промышленности, где имеет место накопление зарядов электростатического электричества на поверхности изделий в процессе их эксплуатации. 15

Целью изобретения является повышение эффективности отвода зарядов от газожидкостной смеси в лифтовых колоннах скважин путем снижения толщины пограничных слоев у стенок колонн и 20 улучшения контакта в резьбовых соединениях.

На чертеже представлена схема устройства для реализации предложенного способа. 25

Устройство содержит лифтовую ко лонну 1, возбуждающие колебания излучатели 2, узлы 3 резьбовых соединений, систему 4 подвода энергии к излучателям и генератор 5 питания из- З0 лучателей энергией;

Лифтовая колонна 1, имеющая узлы резьбовых соединений 3, соединена через систему 4 подвода энергии с излучателями 2. Стрелками А показаны направления возбуждения колебаний .при использовании двухсторонних излучателей, а стрелками Б и  — при использовании односторонних излучателей ° Стрелкой P показано направле- 40 ние движения газожидкостной смеси в колонне;

Способ реализуется следующим образом.

Перед началом стравливания газо45 воздухо-жидкостной смеси из скважины включается генератор 5 и по системе 4 подвода энергии включается питание излучателей 2, которые выводятся на стационарный режим с частотой колебаний порядка 1 0 " - 10 Гц, после чего начинается процесс дросселирования. По заданной скорости дросселирования и составу смеси

45 2 (ее дисперсности) устанавливается периодичность ультразвукового воздействия в течение всего процесса.

При направленном механическом воздействии на внешнюю границу пограничного слоя потока происходит интенсификация массообмена, в том числе электроннОго и ионного обмена, в пограничном слое, а следовательно, и интенсивный перенос зарядов статического электричества от жидкости к поверхности труб с последующим отводом их по контуру заземления. Это приводит к снижению общего потенциала зарядов на поверхности труб до значений, при которых исключается искровой разряд в скважине, обеспечивая еепожаро- и взрывобезопасность при освоении.

Кроме того, продольные ультразвуковые колебания, воздействуя на резьбовые соединения элементов лифтовой колонны, позволяют увеличить площадь фактического контакта смежных элементов и обеспечить более интенсивный переток зарядов между ними, что также приводит к выравниванию потенциалов на их поверхностях и снижению их общего уровня.

Таким образом, методом периодического воздействия направленными вдоль поверхности лифтовой колонны ультразвуковыми колебаниями с часто-. той порядка 10 - 10 Гц на внешнюю границу пограничного слоя, движущегося в трубах потока (газо-воздухожидкостной смеси), в интервале, где потенциал зарядов статического электричества достигает максимальных (критических) значений, т.е в интервале 0-50 м от устья скважины, обеспечивается повышение эффективности, отвода зарядов и снижение общего уровня потенциала зарядов на поверхности труб лифтовой колонны до значений, при которых исключается искровой разряд в скважине при ее освоении, а следовательно, и ее пожаро- и взрывобезопасность.

При конкретном исполнении в качестве излучателей могут использоваться кольцевые источники ультразвуковых колебаний пьезоэлектрического или магнитострикционного типа.