Устройство для дросселирования и диспергирования газожидкостного потока

 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности. Цель изобретения - повышение эффективности регулирования характеристик работы скважины за счет улучшения диспергирования газожидкостного потока. Устройство содержит корпус 1, установленную с возможностью вращения в нем обойму 4. В обойме 4 жестко закреплены диски 2 с отверстиями 3, образующими ступенчатый проходной канал (СПК) 7 в виде винтовой линии

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

Ф

РЕСПУБЛИК (51)5 Е 21 В 43 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

rZ !!

ГОСУАМСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОИ ЕтЕНИЯМ И ОТН ЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (2 1) 463028 1/03 (22) 22. 11.88 (46) 300491. Бюл. Ф 16 (71) Ивано-Франковский институт нефти и газа (72) P.М.Кондрат, В.С.Петришак, Б.П. Гвоздев, Б. Б.Итайден, П.H Бере кная, А.Н.Герман, А.З.Саушин и В ° A.Öõàé (53) 622.276 ° 5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1320398, кл . Е 21 В 43/00, 1985.

Я.М.Вильнер и др. Справочное пособие по гидравлике, гидромашинам и компрессорам. /Минск: Вышэйшая школа, 1985, с. 274-275..SU„„1645469 А 1

2 (54) УСТРОЙСТВО JVIH ЛРОССЕЛИРОВАНИЯ

И !ЯСПЕРГИРОВАНИЯ ГАЗОЖИДКОСТНОГО

ПОТОКА (57) Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности. Цель изобретения — повышение эффективности регулирования характеристик работы скважины за счет улучшения диспергирования газожидкостного потока.

Устройство содержит корпус 1, установленную с возможностью вращения в нем обойму 4. В обойме 4 жестко закреплены диски 2 с отверстиями 3, образующими ступенчатый проходной канал (СПК) 7 в виде винтовой линии

1645469 происходит на острых кромках СПК и при дополнительном воздействии на поток 1 ентробежных сил, возникающих

5 при вращении обоймы 4. 3 ил.!

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к устройствам для эксплуатации скважин.

Целью изобретения является повышение эффективности регулирования характеристик работы скважины за счет улучшения диспергирования газожидкостного потока.

На фиг, 1 схематично изображен штуцер-диспергатор, продольный разрез, на фиг.2 — проекция проходного канала

;:.нспергирующего устройства на горизонтальную плоскость и вид диска сверху; на фиг.3 — схема взаимного расположения отверстий в соприкасающихся дисках. .Устройство для д1 осселирования и диспергирования газожидкостного потока (фиг ° 1) содержит корпус 1 и 3< расположенный вдоль его оси диспергирующий элемент в виде набора соосно расположенных в корпусе 1 цилиндрических дисков 2 с эксцентричными отверстиями 3, образующими канал для прохода газожидкостного потока. Устройство снабжено размещенной между внутренней поверхностью корпуса 1 и наружной поверхностью дисков 2 обоймой 4 с входным 5 и выходным 6 отвер- 40 стиями, установленной с возможностью вращения н корпусе 1, а диски 2 жестко закреплены в обойме 4 и прилегают друг к другу, отверстия 3 в соприкасающихся дисках 2 смещены между со- 45 бой в радиальном г и угловом Ot направлениях, образуя ступенчатый проходной канал 7 (фиг. 3) в виде винтовой линии на поверхности усеченного конуса с вершиной, направленной к входному отверстию 5 обоймы 4 (фиг,1 и 2). Для крепления в обойме 4 диски

2 снабжены буртиком 8, а обойма 4 продольным пазом, в который вставляют буртики 8 дисков 2 при сборке диспергирующегп элемента, Диски 2 зажаты в обойме 4 гайкой 9 с расположенными пп кольцу отверстиями 10, выполненными под углом к поверхности на поверхности усеченного конуса.

Лросселирование и диспергирование потока происходит при его движении н СПК 7. Улучшение диспергирования

I гайки 9 и являющимися естественным продолжением проходного канала 7.

Центры отверстий в гайке 9 и отверстия 3 в последнем (верхнем) диске находятся на одинаковом расстоянии от оси корпуса.

Обойма 4 установлена в корпусе 1 на подшипниках 11 и может вращаться относительно его оси. Для предупреждения попадания в подшипник 11 добываемой продукции (жидкости и газа) применяют фторопластовые уплотнител ьные кол ьца 12.

С целью снижения потерь давления на входе в штуцер-диспергатор обойма 4 снабжена плавно сужающимся входным отверстием 5. На выходе устройства установлен выпрямитель 13 гаэожидкостного потока, выполненный в виде сочетания конфуэора с диффуэором, снабженным дополнительно продольными лопатками 14, Положение обоймы 4 и выпрямителя газожидкостного потока фиксируется гайками 15 и 16 с центральным отверстием.

Штуцер-диспергатор работает следующим образом.

Штуцер-диспергатор устанавливают в муфтовом соединении 17 колонны лифтовых труб 13. Газожидкостная смесь поступает в штуцер-диспергатор через центральное отверстие в нижней гайке 16 и входное отверстие 5 в обойме 4, проходит по винтообразному каналу 7, образованному отверстиями 3 в дисках 2, и выходит через расположенные под углом отверстия 10 в гайке 9, выпрямитель 13 гаэожидкостного потока, предназначенный для придания гаэожидкостному потоку одномерного движения, и центральное отверстие в гайке 15. Направление движения гаэожидкостного потока через штуцер-диспергатор показано на чертеже стрелками.

Дросселирование и диспергирование гаэожидкостного потока осуществляется в образованном отверстиями дисков винтообразном проходном канале, имеющим вид усеченного конуса с вершиной, с выполнением нь»ходного отверстия 10 н г; иье 9 под углом к плоскости дис— ков 2. Направление вращения обоймы 4 противоположно направлению движения газожидкпстнпй смеси ио проходному каналу 7. В случае изготовления выходного отверстия 10 вертикальным обойма 4 нращалась бы в направлении движения газожидкостного потока за счет сил трения жидкости и газа о поверхность проходного канала 7 в дисках 2. Выполнение проходного канала 7 нинтообра эным, в форме усеченного конуса с вершиной, направленной к входному отверстию 5 обоймы 4, позволяет увеличить момент импульса за счет увеличения расстояния от центра выходного отверстия 10 к оси кор20 пуса 1. В результате возрастает угловая скорость вращения обоймы 4. В процессе вращения обоймы 4 с дисками

2 происходит интенсивное. перемешива— ние и турбулиэация газожидкостного

25 потока, сопровождающиеся ее диспергированием.

Применение в предлагаемой конструкции штуцера-диспергатора проходного канала 7 в форме винтоной

30 линии, нанесенной на п«верхность усе енного конуса с вершиной, направленной к входному отверстию 5 обоймы . 4, изготовление канала 7 ступенчатым в виде набора отдель.»ых цилиндрических отверстий 3, смещенных между собой в радиальном и угловом направлениях, и дополнительное воздействие на газожидкостный поток центробежными силами, возникающими за счет

4р вращения диспергирующего элемента, позноляют повысить эффективность дросселирова ния и диспергирования газожидкостной смеси. В результате повышается надежность регулирования

45 характеристик работы скважин, снижаются потери давления в лифтовых трубах и в среднем на 5-77 увеличиваются дебиты газа и жидкости (конденсата, нефти) .

Предлагаемый штуцер-диспергатор цецелесообразно использовать при эксплуатации газовых скважин с жидкостью и нефтяных скважин.

Устройство для дросселирования и диспергирования газожидкостного потока, содержащее корпус и диспергирую5 1(> i,;469 6

»»a»i».a»»>I pí»»«Й K входному «твореTI»>»> )

»>Поймы 4. При такс>й форме выи >»»н«»»»»я проходного канала значител»»»о увс:»и— чинается его длина, что повь»»»»с»гт с те пень дроссе»»ир»>на»»ия и дисис рг»»рс>»»ания газ»»ю»дкост ного потока»»р»» тс>»» же высоте штуцера-диспергатор» или позволяет уменьшить его высоту при одинаковой эффективности воздействия на газожидкостный поток.

Проходной канал 7 в диспергирую— щем элементе составлен иэ равных по высоте и смещенных относительно «си корпуса н радиальном и угловом направле»>иях цилиндрических отверстий 3 н дисках 2. Величина смещения центров птяергтия 3 в ««прнкаcaiollpfxc дисках может»»зменятьгн >T нуля до диаметра отверстия d. При птс утгтвии г » шения отверстия 3 образую»» р тикал ьный цилинлричес к>»й канал минимальной длины и наимс ньшегс>:«противления . При не и»ч»»н«смеще«ия, равпои d и больше, отнерстия

3 н соприкасающихся дисках 2 полностьк> перекрываются телами,дис кон и проходной канал не образуется . Сме— щение це»»трс в отверсти» 3 в дисках 2 приводит к ум .выменяю сечения прсходного ка нала на гра »»»цах цис кон (см. фиг.3, на которой прсхс>дной к;.— нал на грацицах д,сков заштриховав) .

В результате создаются местные сопротивления на границах дискон 2 и изменяется сечение проходного канала 7 по егп длине. При этс.м на острых кромках отверстий 3 в местах соприкосновения дисков 2 образуются дополнительные центры турбулизации газожидкостного потока, способствующие повышению эффективности ее дрос— селирования и диспергирования. Выбором величины смещения центров отверстий 3 в дисках 2 можно регули ровать длину проходного канала 7 и значение гидравлических сопротивлений движению газожидкостного потока.

Важнои отличительной способностью предлагаемой конструкции штуцера-диспергат.>ра, способствующей повышению эффективности дросселиронания и диспергирования гаэожидкостной смеси

У является дополнительное воздействие на газожидкостный поток центробежны- Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я ми силами, возникающими при вращении обоймы 4 с дисками 2. Оно происходит ппд но.»действием горизонтальной составляющей реактинной силы, связанной

1645469 щий элемент в виде набора соосно рас<РигЗ

Составитель В.Борискииа .

Редактор Ю.Середа Техред И.Дидык Корректор С.Шекмар

Чаказ 1330

Подписное

Тираж 377

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 101 положенных в корпусе цилиндрических дисков с эксцентричными отверстиями, образующими канал для прохода газожидкостного потока, о т л и ч а ю5 щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности регулирования характеристик работы скважины эа счет улучшения диспергирования гаэожидкостного потока, оно снабжено размещенной между внутренней поверхностью корпуса и наружной поверхностью дисков обоймой с входным и выл одным отверстиями, установленной с возможностью вращения в корпусе, а диски жестко закреплены в обойме н прилегают друг к другу, отверстия в соприкасающихся дисках смещены между собой в радиальном и угловом направлениях, образуя ступенчатый проходной канал в виде винтовой линии на поверхности усеченного конуса с вершиной, направленной к входному отверстию обоймы.