Устройство для удаления жидкости с забоя газовых скважин

 

Изобретение относится к газовой промышленности, в частности к устройствам, способствующим интенсификации отбора газа из скважин за счет диспергации скапливаемой влаги на забое. Устройство позволяет производить диспергацию жидкости при минимальных скоростях газа в полости диспергатора на границе разности скоростей смешения основного газового потока с циркуляционным потоком, образованного за счет эжектирования вокруг патрубка смешения потоков. Устройство включает в себя полый диспергатор, состоящий из сопла, имеющего на выходе пилообразный периметр, над которым концентрично расположен смесительный патрубок, образующий кольцевые полости с соплом и с внутренней стенкой лифтовой трубки. Устройство устанавливается в соединительном замке колонны лифтовых труб. На цилиндрической части сопла имеется перфорация для отсоса жидкости из глухой полости, образованной между соплом и стенкой лифтовой трубы. 1 ил.

Изобретение относится к устройствам для удаления скапливаемой на забое газовой скважины пластовой жидкости на период падающей добычи.

Известно устройство для удаления жидкости из газовых скважин с помощью равномерно установленных по всей высоте колонны лифтовых труб полых диспергаторов [1] . Недостатком данного устройства является наличие вращающихся узлов диспергатора, создающее дополнительные потери давления по лифтовой трубе, а вместе с этим и осложнения по эксплуатации скважин.

Известно устройство для удаления скапливаемой жидкости на забое газовых скважин, выполненное набором диспергаторов в виде иглообразных в продольном сечении тел с утолщением [2].

Недостаток данного устройства заключается в затруднении выполнения геофизических и ремонтных работ на забое без разборки лифтовых труб.

Целью изобретения является снижение потерь давления в полости лифтовых труб и повышение добычи газа за счет эффективного диспергирования сопутствующей жидкости.

Цель достигается тем, что диспергаторы, равномерно расположенные по высоте лифтовой трубы скважины, выполнены в виде сужающего устройства, позволяющего разогнать газовый поток до тех значений минимальной скорости, при которых происходит дисперсия сопутствующей капельной жидкости на границе смешения основного и циркуляционного потоков в устройстве.

На чертеже изображено предлагаемое устройство.

Устройство содержит колонку лифтовых труб 1, в соединительном замке которой установлен полый диспергатор, состоящий из сопла 2, имеющего спрямляющее устройство в виде ребер 3 и окончание 4 с пилообразным периметром на выходе, образующий со стенкой трубы 1 глухую полость 5, имеющую с цилиндрической частью сопла 2 перфорацию 6. Над соплом 2 расположен смесительный патрубок 7, образующий коаксиальные кольцевые полости 8 с соплом 2 и 9 с внутренней стенкой трубы 1.

Устройство работает следующим образом.

Газовый поток на входе в сопло 2, проходя через спрямляющее устройство 3, утрачивает угловую и увеличивает поступательную скорость в полости сопла 2. Отсепарируемая на ребрах спрямляющего устройства 3 жидкость подхватывается газовым потоком и жидкостной пленкой перемещается к остриям пилообразного периметра выхода сопла 2, концентрируясь на них утолщенным слоем, сдувается потоком газа в виде капель. Газовый поток, проходя через патрубок 7 за счет эжекционного эффекта, производит подсос газа через кольцевые полости 8 и 9, образуя циркуляционный поток газа вокруг патрубка 7. При смешении основного и циркуляционного потоков, в виду разности их скоростей, происходит дробление жидкостных капель до дисперсионного состояния, которые во взвешенном состоянии уносятся газовым потоком к следующему диспергатору. Скоагулированная жидкость по стенке трубы 1 стекает в глухую полость 5 и по мере ее накопления отсасывается за счет эжекции через отверстия перфорации в полость сопла 2.

Преимуществом предложенного устройства являются более низкие потери давления в преодолении диспергаторов и их высокая эффективность. Так, при увеличении скорости потока газа в 2 раза в полости сопла общая потеря давления в лифтовой трубе при установлении диспергаторов через 60 м друг от друга вырастает не более, чем на 2-3%.

Полая конструкция диспергатора позволяет проводить геофизические работы и ремонт на забое без подъема лифтовых труб, а экономическая эффективность определяется увеличением межремонтных циклов профилактических работ и за счет увеличения стабильной добычи газа.

Формула изобретения

Устройство для удаления жидкости с забоя газовых скважин, содержащее колонну лифтовых труб, в соединительном замке которой установлен полый диспергатор, состоящий из сопла, имеющего спрямляющее устройство на входе и окончание с пилообразным периметром на выходе, образующий со стенкой лифтовой трубы глухую полость, отличающееся тем, что над соплом имеется смесительный патрубок, образующий коаксиальные кольцевые полости со стенкой лифтовой трубы и соплом, при этом на цилиндрической части сопла имеется перфорация для отсоса жидкости из глухой полости.

РИСУНКИ

Рисунок 1