Устройство для создания однородного газожидкостного потока в скважине

 

Изобретение касается добычи газа и нефти и может быть использовано для интенсификации выноса жидкое ти из газовых скважин. Цель изобретения - увеличение дебита газа и снижеч: ние потерь давления в колонне лифтовых труб за счет повышения степени диспергирования жидкости в газе. Для создания однородного газожидкостного потока ( ГЖП ) в колонне труб установлен диспергатор, вьшолненный в виде двух диафрагм ( Д ) 2 и 3 с коЛьцевой прокладкой 4 между ними. Каждая из Д 2 и 3 имеет осевой канал воронкообразной формь, обращенный узкой частью с острыми кромками к ГЖП. Благодаря этому увеличивается турбулентно.сть потока. Для увеличения длины сопрокос.новения Д 2 с ГЖП она выполнена с равномерно расположенными по окружности зубцеобразными вырезами. Поверхность Д 2 между вырезами гофрирована и расположена под углом к направлению движения ГЖП. При движении ГЖП по трубе.он разделяется на отдельные компоненты. При попадании в диспергатор существенно возрастает скорость Г)Ш и происходит его турбулизация. 2 ил. с (Л Фиг.1

СОЮЗ СОВЕТСКИ)(СОЦИАЛИСТИЧЕСКИ)(РЕСПУБЛИК

А1 (19) (11) (51) 4 Е 21 В 43/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиг. 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3892723/22-03 (22) 08.05.85 (46) 23.05.87. Бюл. ¹ 19 (71) Ивано-Франковский институт нефти и газа (72) Я.Д.Климишин и Р.М.Кондрат (53) 622.276.5 (088.8) (56) Эртэ Е.П. и др. Интенсификация процесса газлифтной добычи нефти:

Научно-технический обзор, сер. Нефтепромысловое дело. — М.: ВНИИОЭНГ, 1978, с. 16-18.

Ли Г.С. и др, Промысловое испытание диспергаторов потока газожидкостной смеси в газлифтных скважинах.

Нефтяное хозяйство, 1977, № 5, с. 5254. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЗДАНИЯ ОДНОРОДНОГО ГАЗОЖИДКОСТНОГО ПОТОКА В СКВАЖИ-.

НЕ (57) Изобретение касается добычи газа и нефти и может быть использовано для интенсификации выноса жидкос ти из газовых скважин. Цель изобретения — увеличение дебита газа и сниже-к ние потерь давления в колонне лифтовых труб за счет повышения степени диспергирования жидкости в газе.

Для создания однородного газожидкостного потока (ГИ1) в колонне труб установлен диспергатор, выполненный в виде двух диафрагм (Д ) 2 и 3 с кольцевой прокладкой 4 между ними. Каждая из Д 2 и 3 имеет осевой канал воронкообразной формы, обращенный узкой частью с острыми кромками к ГЖП.

Благодаря этому увеличивается турбулентность потока. Для увеличения длины сопрокосновения Д 2 с ГЖП она выполнена с равномерно расположенными по окружности зубцеобразными вырезами. Поверхность Д 2 между вырезами гофрирована и расположена под углом к направлению движения

ГИ1. При .движении ГЖП по трубе.он разделяется на отдельные компоненты.

При попадании в диспергатор существенно возрастает скорость ГЖП и происходит его турбулизация. 2 ил, 13121

Изобретение относится к добыче газа и нефти, в частности к движению гаэожидкостных смесей в подъемных трубах скважин, и может быть использовано для интенсификации выноса жидкости (воды и углеводородного конденсата) из газовых скважин, Цель изобретения — увеличение дебита газа и снижение потерь давления в колонне лифтовых труб за счет 10 повышения степени диспергирования жидкости в газе.

На фиг,1 изображено устройство, продольный разрез; на фиг.2 — то же, вид сверху. f5

Устройство для создания однородного гаэожидкостного потока в скважине содержит колонну лифтовых труб

1, концентрично установленный в ней диспергатор, выполненный в виде 20 двух диафрагм 2 и 3.с кольцевой прокладкой 4 между ними, каждая иэ которых имеет осевой канал воронкообразной формы, обращенной узкой частью с острыми кромками к газожидкостному потоку. Верхняя диафрагма 2 выполнена с равномерно расположенными по окружности зубцеобразными вырезами 5, причем поверхность диафрагмы 2 между вырезами 5 гофрирова- 30 на и расположена под углом к направлению движения газожидкостного потока, Диспергатор устанавливают в муф" товом соединении 6 колонных лифтовых труб 1. Для этого между стыками труб З5 зажимают торцы верхней и нижней диафрагм. Первый диспергатор монтируют в первом снизу муфтовом соединении труб.

Устройство работает следующим об- 40 разом.

В процессе подъема газожидкост.най смеси по колонне лифтовых труб 1 происходит частичное разделение компонент потока. Газ с взвешенными частицами жидкости занимает центральную часть колонны лифтовых труб, а в периферийной части движется жидкость с включением пузырьков газа, Дпя создания однородного газожидкост.50 ного потока в колонне лифтовых труб устанавливается диспергатор. Направление движения гаэожидкостного потока показано стрелками.

При попадании в диспергатор су- 55 щественно возрастает скорость дви-жения газожидкостной смеси и происходит ее турбулизация, С целью увеличения турбулентности потока кромки от58 2 верстий нижней и верхней диафрагм выполнены острыми.

В предлагаемом устройстве нижняя диафрагма предназначена для турбулизации газожидкостного потока. В полости между диафрагмами происходит образование устойчивых турбулентных вихрей и затем в верхней диафрагме усиление турбулентности потока, С целью увеличения длины линии соприкосновения верхней диафрагмы с гаэожидкостным потоком и тем самым повышения его турбулентности центральная часть верхней диафрагмы снабжена равномерно расположенными по окружности эубцеобразными вырезами, а поверхность диафрагмы между вырезами гофрирована и расположена под yr— лом к направлению движения газожид— костного потока, Выполнение проходного канала верхней диафрагмы лепесткообразным существенно увеличивает длину линии соприкосновения газожидкостного потока с диспергирующим устройством по сравнению с круглым отверстием той же площади, Это позволяет ограничиться применением только двух диафрагм вместо нескольких по известному устройству, Наличие зубцеобраэных вырезов (щелей) в центральной части верхней диафрагмы также способствует снижению потерь давления в диспергаторе за счет прохождения части газа через щели и повышению степени диспергирования жидкости в газе за счет дополнительного дробления (в щелях) капель жидкости, образовавшихся в никней диафрагме.

Но сравнению с известным в предлагаемом устройстве отсутствуют застойные зоны по пути движения газожидкостного потока эа диафрагмами, которые являются накопителями жидкости. B резульгате того, что центральная часть верхней диафрагмы выполнена в сечении в виде конуса и расположена под углом к направлению движения газожидкостного потока, жидкость имеет возможность стекать по направлению к щелям и центральному отверстию. Гофрированная поверхность верхней диафрагмы значительно увеличивает площадь стекания жидкости, При этом уменьшается толщина слоя стекающей жидкости,что создает условия для образования тонкодиспер Hb õ капель.

Таким образом, в предлагаемом устройстве происходит более интенсивСоставитель В.Борискина

Техред М.Ходанич

Редактор Н.Бобкова

Корректор С.Черни

Заказ 1941/27

Тираж 533 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д,4/5

Производственно-полиграфическое предприятие., г,ужгород, ул,Проектная,4 ное перемешивание (турбулизация) газожидкостной смеси по сравнению с известным при одновременном снижении потерь давления в узле диспергирования.

В результате повышения степени диспергирования жидкости в газе и создания эа счет этого однородного высокодисперсного гаэожидкостного потока в колонне лифтовых труб снижаются потери давления в стволе скважины. Это позволяет увеличить отборы газа и конденсата из пласта при том же значении устьевого давления и продлить период устойчивой работы газовых скважин при наличии жидкости в газовом потоке.

Диспергатор целесообразно испольэовать при эксплуатации .газовых скважин, в продукции которых имеется жидкость °

12158 4

Формула изобретения

Устройство для создания однородного гаэожидкостного потока в скважине, содержащее колонну лифтовых труб и концентрично установленный в ней диспергатор, выполненный в ви де двух диафрагм с кольцевой прокладкой между ними, каждая из которых имеет осевой канал воронкообразной

10 формы, обращенной узкой частью с острыми кромками к газожидкостному потоку, отличающее с я тем, что, с целью увеличения дебита газа и снижения потерь давления в колон15 не лифтовых труб за счет повышения степени диспергирования жидкости в газе, верхняя диафрагма выполнена с равномерно расположенными по окружности эубцеобразными вырезами, причем по20 верхность диафрагмы между вырезами гофрирована и расположена под углом к направлению движения гаэожидкостного потока.