Скважинный диспергатор

 

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано в устройствах для добычи нефти газлифтным способом. Цель - повышение эффективности работы диспергатора за счет возможности повышения степени диспергирования газа. Изобретение позволяет уменьшить расход компримированного газа в скважине при том же дебите нефти. Диспергатор содержит корпус и пористый элемент, который выполнен в виде соосных колец с радиальными пазами. Для подачи газа предусмотрены отверстия в корпусе диспергатора. На кольцах с пазами сделаны фаски для облегчения подвода газа по всем кольцам. 4 ил.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано в устройствах для добычи нефти газлифтным способом.

В настоящее время при газлифтном способе добычи нефти в качестве устройств для ввода компримированного газа в насосно-компрессорные трубы (НКТ), по которым поднимается нефть из пласта, служат рабочие газлифтные клапаны или различные типы диспергатора. Как известно, самой оптимальной структурой нефтегазового потока в скважине для получения максимального дебита нефти при минимальном расходе закачиваемого газа является эмульсионная или пузырьковая. Известен эжектор, используемый для приготовления эмульсионных структур газожидкостного потока. Эжектор крепится к подъемнику специальной муфтой. В подводящую трубу врезан ввод газа, на конец которого навинчивается крестовина для фиксации ввода. В крестовину ввинчиваются сменные наконечники различных проходных сечений. В корпус эжектора вставляются камеры смешения различного диаметра. Камера смешения имеет зазор со стенками корпуса эжектора, вследствие чего в процессе работы происходит двойное эжектирование жидкости. Недостатком эжектора являются большие потери полного давления. Кроме того, размеры газовых включений получаются довольно значительными (0,5-1 мм) [1].

Наиболее близким техническим решением является диспергатор с пористой вставкой, где необходимый размер пор обеспечивается подбором размера зерна спекаемого материала [2].

Недостатком данного устpойства является то, что поры находятся близко друг к другу, следствием чего происходит слипание пузырьков газа в процессе их образования на выходе из диспергатора (диаметр образовавшихся пузырьков 0,5 мм и более). Кроме того, применение пористой вставки ведет к потерям давления газа при продавливании его через поры.

Целью изобретения является повышение эффективности работы диспергатора за счет возможности повышения степени диспергирования газа.

Указанная цель достигается тем, что в известном диспергаторе, содержащем корпус и пористый элемент, согласно изобретению, указанный элемент выполнен в виде набора соосных колец с радиальными пазами, расположенными на одной из торцевых поверхностей каждого кольца. В корпусе диспергатора кольца ставятся таким образом, чтобы торец с радиальными пазами кольца стыковался с торцем без пазов соседнего кольца, образуя радиальную щель. Газ, проходя по радиальным пазам во внутренний канал диспергатора, срывается потоком поднимающейся жидкости в виде мелких пузырьков. Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое устройство отличается конструктивным выполнением пористого элемента, что позволяет получать пузырьки диаметром не более 0,2 мм.

На фиг. 1 изображен диспергатор, общий вид; на фиг. 2 - кольцо с радиальными пазами; на фиг. 3 - вид по стрелке А на фиг. 2; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 2.

Диспергатор содержит корпус 1 и установленные в нем соосные кольца 2 с радиальными пазами, расположенные на одной из торцевых поверхностей каждого кольца, при этом кольца ставятся таким образом, чтобы торец с пазами кольца стыковался с торцем без пазов соседнего кольца. Кольца 2 стягиваются гайкой 3. Для предотвращения утечек газа через резьбу гайки 3 предусмотрено кольцо 4 в уплотнением 5. Для подачи газа предусмотрены входные отверстия 6 и 7 в корпусе диспергатора. Козырьки 8 служат для предотвращения попадания стекающей жидкости во входные отверстия 6 и 7 корпуса. Для обеспечения подвода газа ко всем кольцам с радиальными пазами и облегчения выхода жидкости из диспергатора на кольцах сделаны фаски l и K (см.фиг. 2 и 3). Центрирование колец 2 в корпусе диспергатора происходит по диаметру D.

Диспергатор работает следующим образом.

Во время запуска скважины жидкость из пространства между насосно-компрессорными трубами (НКТ) и обсадной трубой выдавливается газом из компрессора и начинает подниматься вверх по трубам НКТ. Как только уровень жидкости станет ниже входных отверстий 6 диспергатора, так жидкость начнет выдавливаться газом из диспергатора через отверстия 7 и кольца 2 с радиальными пазами. При понижении уровня жидкости в затрубном пространстве ниже диспергатора газ начинает поступать внутрь труб НКТ через кольца с радиальными пазами, обеспечивая подъем жидкости в виде мелкодисперсного газожидкостного потока.

Таким образом, наличие пористых радиальных щелей повышает степень диспергирования газа, соответственно повышая эффективность работы диспергатора.

Формула изобретения

СКВАЖИННЫЙ ДИСПЕРГАТОР, содержащий корпус, в котором установлен пористый элемент, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности в работе диспергатора за счет возможности повышения степени диспергирования газа, пористый элемент выполнен в виде набора соосных колец с радиальными пазами, расположенными на одной из торцевых поверхностей каждого кольца.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4