Скважинный сепаратор

 

Использование: в насосной добыче нефти из скважины для повышения эффективности отделения от нефти воды, газа и механических частиц. Сущность изобретения: корпус сепаратора соединен с муфтой, имеющей жидкостный и газоотводный каналы с обратным клапаном и размещенный в. корпусе шнек с полым валом, выполненным с перфорационными отверстиями, и полость которого сообщена с газоотводным каналом в муфте. Концентрично корпусу сепаратора установлен герметичный кожух с перепускным обратным клапаном в. нижней его части. Полость кожуха сообщена с газоотводным каналом муфты. Муфта имеет кольцевую перегородку, делящую полость ее на две кольцевые камеры, из которых одна сообщена с жидкостным каналом муфты , а другая - с полостью кожуха через перфорационные отверстия, выполненные в . стенке муфты. Отверстия Закрыты трубчатым чехлом из эластичного материала, один конец которого жестко закреплен на поверхности муфты, а другой свободно обхватывает ее. Сепаратор позволяет отделять нефть от газа, воды и механических частиц и увеличить коэффициент заполнения насоч ica и его производительность, снизить износ деталей насоса и увеличить его межремонтный период. 1 ил..

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з Е 21 В 43/38

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) е

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4950183/03 (22) 26.06.91 (46) 15.04,93. Бюл. N 14 (71) Центральная научно-исследовательская лаборатория.Производственного объединения "Укрнефть" (72) Б.М,Рылов, Б,Н.Цвык и В.И.Белоусов." (56) Махмудов С,А, Монтаж, эксплуатация и ремонт скважинных насосных установок. М.: Недра, 1987, с.132-133..

Авторское свидетельство СССР

N . 613085, кл . Е 21 В 43/38, 1976. (54) СКВАЖИН НЫЙ СЕПАРАТОР . (57) Использование: в насосной добыче нефти из. скважины для повышения эффективности отделения от нефти воды. газа и механических частиц. Сущность изобретения; корпус сепаратора соединен с муфтой, имеющей жидкостный и газоотводный каналы с обратным клапаном и размещенный в корпусе шнек с полым валом, выполненным с перфорационными отверстиямй, и IloИзобретение относится к насосной добыче нефти из скважины.

Цель изобретения — повышение эффективности отделения от нефти воды, газа и механических частиц.

Поставленная цель достигается тем, что скважинный сепаратор, включающий корпус соединенный с муфтой, имеющей жидкостный и газоотводный каналы и размещенным в корпусе шнеком, ось которого выполнена полой, снабжена перфорвционными отверстиями и сообщена с газоотводным каналом в муфте, оборудованным обратным клапаном, содержит установленный на муфте и корпусе сепаратора герметичный кожух с перепускным обрат„„Я)„„1809021 А1 лость которого сообщена с газоотводным каналом в муфте. Концентрично корпусу-сепаратора установлен герметичный кожух с перепускным обратным клапаном в.нижней его части. Полость кожуха сообщена с газоотводным каналом муфты. Муфта имеет кольцевую перегородку. делящую полость ее на две кольцевые камеры, иэ которых одна сообщена с жидкостным каналом муфты. а другая — с полостью кожуха через перфорационные отвврСтия, выполненные в стенке муфты. Отверстия Закрыты трубчатым чехлом из эластичного материала, один конец которого жестко закреплен на поверхности муфты, а другой свободно обхватывает ее. Сепаратор позволяет отделять нефть от газа, воды и механических частиц и увеличить коэффициент заполнения насо--:..

1са и его производительность, снизить износ деталей насоса и увеличить его межремонтный период. 1 ил.. Я .,»

QO. ным клапаном в нижней его части, полость, С) кожуха сообщена с газоотводным каналом :. . 0 муфты. внутри муфты выполнена полость.. „0 разделенная кольцевой перегородкой, об-, разующей в муфте две кольцевые камеры, из которых внутренняя кольцевая камера сообщена с жидкостным каналом муфты. а периферийная кольцевая камера сообщейа с полостью кожуха посредством перфораци-., онных отверстий в стенке муфты, причем они закрыты трубчатым чехлом из эластиЧ-" ного материала, один конец которого >keC1 - ко закреплен на поверхности муфты, а другой свободно обхватывает ее.

Существенными отличиями заявляемо- ;

lo скважинного сепаратора является то. что

1809021 средством перфорационных отверстий 13 в стенке муфты 4, причем отверстия 13 закрыты трубчатым чехлом 14 из эластичного материала (например, резины), один конец которого жестко закреплен на поверхности муфта, а другой свободно обхватывает ее.

Работает скважинный сепаратор следующим образом.

В процессе всасывания штангового насоса газожидкостная смесь (смесь воды; нефти, газа, а также механических частиц породы), поступает в полость корпуса 1 устройства, При этом газожидкостная смесь, проходя по виткам шнека 2. приобретает вращательное движение. Под действием центробежной силы, жидкость и частицы песка будут отбрасываться к стенкам корпуса

1, а газ из смеси, как наименее плотный, будет располагаться вблизи полой оси шнека 2 и через перфорационные отверстия 3 будет поступать в полую ось и далее через клапан 7 в газоотводный канал 6 муфты 4 в

50 на корпусе сепаратора и муфте установлен герметичный кожух с перепускным обратным клапаном в нижней части, полость кожуха сообщена с газоотводным каналом муфты, внутри муфты выполнена полость, разделенная кольцевой перегородкой, образующей в муфте две кольцевые камеры, из которых внутренняя кольцевая камера сообщена с жидкостным каналом муфты, а периферийная кольцевая камера сообщена с полостью кожуха посредством перфорационных отверстий в стенке муфты, причем они закрыты трубчатым чехлом из эластичного материала, один конец которого жестко закреплен на поверхности муфты, а "5 другой свободно обхватывает ее, Техническая сущность и принцип действия заявляемого скважинного сепаратора поясняется чертежом, на котором показан продольный разрез устройства. 20

Скважинный сепаратор крепится к штанговому насосу посредством труб (на чертеже не показано) и включает корпус 1 с размещенным в нем шнеком 2, ось которого выполнена полой и снабжена перфорацион- 25 ными отверстиями 3. Корпус 1 связан с муфтой 4, снабженной жидкостным каналом 5 и газоотводным каналом 6 с обратным клапаном 7. !а корпусе 1 и муфте 4 установлен герметичный кожух 8, оборудованный в 30 нижней части перепускным обратным клапаном 9. Внутри муфты 4 имеется полость, разделенная кольцевой перегородкой 10, . образующей в полости муфты 4.две кольцевые камеры 11 и 12. Внутренняя кольцевая 35 камера 11 сообщена с жидкостным каналом, 5 в муфте 4, а периферийная кольцевая камера 12 сообщена с полостью кожуха 8 пополость кожуха 8. Под действием центробежной силы происходит также и разделение жидкости на фракции, Вода и.частицы песка будут находиться возле самой стенки корпуса 1, а нефть будет занимать промежуточное положение в витках шнека 2. Двигаясь поступательно фракции, жидкости поступают в полость в муфте 4, которая разделена кольцевой перегородкой 10. образующей в полости муфты 4 две кольцевые камеры 11 и 12. При этом нефть поступает во внутреннюю кольцевую камеру 11 и через жидкостный канал 6 на прием насоса.

Вода и частицы породы, находящиеся у самой стенки корпуса 1, поступают в периферийную кольцевую камеру 12, где скорость движения резко снижается. Кольцевая камера 12 сообщена с полостью кожуха 8 посредством перфорационных отверстий 13 в стенке муфты 4, которая закрыта трубчатым чехлом 14 из эластичного материала. Вследствие резкого торможения потока в кольцевой камере 12 происходит повышение давления, под действием которого свободный край трубчатого чехла 14 отжимается от поверхности муфты 4. При этом вода и частицы породы через перфорационные отверстия 13 сбрасываются в полость кожуха 8.

При определенном давлении в полости кожуха 8 открывается нижний перепускной обратный клапан 9 и часть обьема воды и механических примесей, находящихся в полости кожуха 8, вытесняется в ствол скважины. В дальнейшем при работе насоса в кожухе 8 поддерживается определенный уровень води, постепенно понижающийся до полного вытеснения его и части газа в ствол скважины, а затем снова уровень воды и мехпримесей будет подниматься до определенной величины. Таким образам, в полости кожуха 8 происходит циклическое накопление газа, воды и мехпримесей, и дальнейшее их вытеснение в ствол скважины, Вследствие этого на прием насоса поступает дегазированная и обезвоженная нефть, очищенная от механических примесей. Это позволяет увеличить коэффициент заполнения насоса, а следовательно, и его производительность, уменьшить износ деталей насоса и увеличить его межремонтный период, а также исключить образование водонефтяной эмульсии в насосно-компрессорных трубах в процессе подьема жидкости на поверхность. Все это вместе взятое позволяет увеличить продуктивность скважины и снизить затраты на эксплуатацию оборудования и подготовку товарной нефти.

Оценка технико-зкономической эффективности изобретения.

1809021

При раСчете экономической эффективности заявляемого устройства, в качестве базы сравнения выбираем серийно выпускаемый газопесочный якорь ЯГП2-114, Известный якорь обладает недостаточными сепарационными качествами, при удалении из откачиваемой жидкости газа. Кроме того, газопесочный якорь позволяет удалить из жидкости только крупные фракции песка, но мелкие фракции поступают в скважинный насос, что сопровождается усиленным износом узлов насоса и сокращением его межремонтного периода. Заявляемый скважинный сепаратор позволяет эффективно удалять из откачиваемой нефти газ, воду и механические примеси, что позволяет увеличить производительность насоса и его межремонтный период. Скважинный сепаратор позволяет увеличить межремонтный период работы погружного насоса с 2 до 3 месяцев.

Формула изобретения

Сквэжинный сепаратор, включающий цилиндрический корпус. соединенный с муфтой с газоотводным каналом с обратным клапаном и жидкостным каналом и размещенным в корпусе шнеком с полым валом, выполненным с перфорационными

5 отверстиями, полость которого связана с газоотводным каналом, отличающийся тем, что, с целью повышения степени очистки нефти от воды, газа и механических частиц, он снабжен установленным

10 концентрично корпусу герметичным кожухом с перепускным обратным клапаном в нижней части, полость которого сообщена с газоотводным каналом муфты, при этом по.следняя выполнена с боковыми отверстия15 ми, перекрытыми чехлом из эластичного материала по наружной поверхности, один конец которого жестко закреплен нэ поверхности муфты, а другой — свободно обхватывает ее. и имеет кольцевую перегородку, 20 делящую полость муфты на две камеры. одна из которых связана с жидкостным каналом, а другая через. боковые отверстия — с полостью герметичного кожуха.