Скважинный газосепаратор

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

PECfMiËÈК

0% (И) А1 щ) g Е 21 В 43/38

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ и автОЮСнюмм сюИЮтюЪСтвм

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (2l) 4675670/03 (22) 14. 04 .89 (46) 30 04 91. Бюл. Ф 16 (71) Казахский государственный научно-исследовательский и проектный институтт нефтяной промыипенности (72) В.Ф.Троицкий, В.К.Нарапинский, В.В.Уланов и Б.Х.Акопов (53) 622:276.53 (088.8) (i6) Авторское свидетельство СССР

Р 987080, кл. Е 21 В 43/34, 198, 2 (54) СКВАЛИНННЙ ГАЗОСЕПАРАТОР (57) Изобретение относится к добыче нефти и предназначено для откачки газожидкостной смеси. Цель — повышение сепарационной способности. Газосепаратор содержит корпус в виде гидравлически связанных между собой по крайней мере двух секций 1. В нижней секции 2 размещен завихритель 3 потока, имеющий лопасть. Над завихрителем 3 установлено средство для отвода газа

1645478

30 в виде газоотводной трубы 5 и клапана б. В каждой последующей секции 1, расположенной над нижней секцией 2, установлен дополнительный эавихритель 7 пот ка„ Последний имеет лопатки и средство 8 для отвода газе.

В газосепараторе ускорение вращения потока достигается уменьшением диаИзобретение относится к добыче нефти cKBBEHHHblMH насосами и предназначено для откачки газожидкостной смеси.

Цель и зобр ет ения — повышение сепа20, зционной способности, На фиг.1 схематично представлен

-ззосепаратор, в котором угол наклона

:.латок в каждом завихрителе уменьша.-тся от нижней к верхней секциям; на п .2 — сечение А-А на фиг.1; на фп".3 — газосепаратор, в котором диаметр каждой секции корпуса выполнен уменьшающимся от нижней к верхней секциям, а лопатки в каждом завихрителе имеют одинаковый угол наклона; на фиг.4 — сечение Б-Б на фиг.3; на фиг.5 — сечение В-В на фиг.3.

Скважинный газосепаратор содержит корпус в виде гидравлически связанных между собой по крайней мере двух секций 1, размещенный в нижней секции 2 эавихритель 3 потока, имеющий лопатки

4, установленное над эавихрителем 3 потока средство для отбора газа в виде гаэоотводной трубы 5 и клапана 6, последовательно размещенные в каждой последующей секции 1, расположенной над нижней секцией 2, дополнительный эавихритель 7 потока, имеющий лопатки, и средство 8 для отвода газа, Угол наклона лопаток 4, 9 и 10 в каждом эавихрителе 3 и 7 потока выполнен уменьшающимся от нижней к верхней секций 2 и 1 корпуса в пределах от 60 до 30 относительно горизонтальной . плоскости корпуса (фиг.1 и 3), Кроме того, газосепаратор (фиг.1 и 3) имеет газосборную воронку 11, расположенную под эавихрителями 3 и 7 потока на наружной поверхности нижней секции 2.

Согласно газосепаратору, изображенно- > му на фиг.3-5, диаметр каждой секции

2 и 1 снабжен уменьшающимся от нижней к верхней секциям, а лопатки 4. 9 и метра вышерасположенных секций 1, а следовательно, и эавихрителей 7 потока. В этом варианте нет необходимости изменять угол наклона лопаток завихрителей 3 и 7 в вышерасположенных секциях. В то же время для некоторых условий эксплуатации такой вариант возможен. 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

12 в каждом из эавихрителей 3 и 7 потока имеют o;IHHBKoBblA угол наклона, например, 45 относительно горизоно тальной плоскости корпуса. Гаэосепаратор устанавливают в обсадной колонне 13 и опускают в нее на насосных трубах 14.

Скважинный газосепаратор работает следующим образом.

Газосборная воронка 11 перекрывает сечение обсадной колонны 13, чтобы вся газожидкостная смесь прошла через скважинный газосепаратор. Это необходимо для того, чтобы испольэовать энергию всплывающего газа для приведения во вращение гаэожидкостной смеси при прохождении ее через завихритель 3, установленный неподвижно в камере 2. Угол наклона лопаток в эа- вихрителе 3 составляет 60 (фиг.1 и

2). Это сделано для того, чтобы при прохождении большого объема газа с жидкостью через завихритель 3 гидравлические сопротивления были бы минимальньии при скорости смеси, соответствующей условиям газоотделения . При вращении потока над завихрителем 3, основная масса газа образует газовый шнур" вдоль оси, который попадая в средство для отвода газа образует "газовую подушку" и как только высота этой "подушки" достигнет определенного уровня, клапан 6 открывается и газ выйдет в затрубное пространство.

l.(èäK0ñòü, оттесненная центробежной силой к стенкам секции 2, вместе с частью газа, не попавшего в средство для отвода газа, поступит в вышерасположенную секцию 1, в которой угол наклона лопаток 9 в эавихрителе 7 потока будет меньше 60

Проходя через эавихритель 7 потока с меньшим углом наклона лопаток, газожидкостная смесь получит большую скорость вращения. Это даст возможность

16454 уловить средством для отвода газа еще некоторую часть газа и удалить его в эатрубное пространство и так далее.

В верхней секции 1 угол наклона лопаток 10 в завихрителе 7 потока сос5 тавляет 30 . По экспериментальным, о данным такой угол наклона обеспечивает быстрое вращение всасываемой насосом жидкости с остатками газа при допу"..тимых гидравлических сопротивлениях в завихрителе. Таким многократным гаэоотделением можно отсепарировать практически весь свободный газ, содержапдйся в газожидкостной смеси, постуь ающей в газоотводную воронку 11. г

Р скважиннсм газосепараторе (фиг.3-5) ускорение вращения потока достигается уменьшением диаметр вышерасг оложенных секций 1, а =дедова- 20 тельно, и эавихрителей 7 потока. В этом вариан-.å нет необходимости изменять угол наклона лопаток 4, 9 и 12 завихрителей 3 и 7 потока, в ььпперасположенных секциях, хотя для некото- 25 рьгк условий эксплуатации такой на в.ант возможен. ормупа изобретения

ЗО

Скважинный гаэосецаратср, содержащий корпус в виде гидравлически связанных между собой по крайней мере двух секций, размеценный в нижней

78 6 секции эавихритель потока, имеющий . лопатки, установленное над завихрителем потока средство для отвода газа в виде газоотводной трубы и клапана, отличающийся тем, что, с целью повьппения сепарационной способности, он снабжен последовательнс размещенными в каждой последующей секции, расположенной над нижней секцией, дополнительным завихрителем потока, имеющим лопатки, и средством для отвода газа.

2. Газосепаратор:по п.1, о т л ич а ю ц и и с я тем, что угол наклона лопаток в каждом завихрителе потока выполнен уменьшающимся от нижней к верхней секциям корпуса в пределах

60-30О относительно горизонтальной пл ос кости к орп уса .

3. Газосепаратор по п.1, о т л ич а ющи и с я тем, чтодиаметр каждой секции корпуса выполнен уменьшающимся от нижней к верхней секциям, а лопатки в каждом иэ завихрителей потока имеют одинаковый угол наклона относительно горизонтальной плоскости корпуса.

4. Газосепаратор по пп.1-3, о т и и ч а ю шийся тем, что он снабжен гаэосборной воронкой, расположенной под завихрителями потока на наружной поверхности нижней секции корпуса.

1645478

Б-6

Фцг.5

Составитель В. Борискина

Редактор Р.Середа Техред М.Дидык Корр е кт ор С. Иекм ар

Закаэ 1330 Тираж 372 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по иэобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Проиэводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101