Наддолотный газожидкостный сепаратор бурового става

 

Союз Советских

Социалистических..Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВЕОРСКОМУ СВИ ВИЛЬСЕВУ

<Ä)779573 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (51) М.. Кл. (22) Заявлено 281076 (21) 2417450/22-03

Е 21 В 43/34 с присоединением заявки ¹â€”

Государствеивый комитет

СССР по делам изобретеиий и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 151180. Бюллетень й9 42 (53) УДК622. 767. .55(088.8) Дата.опубликования описания 151180 (72) Авторы изобретения

A. Н. Лукьянов, A.. Ю. Вальдберг, Ф. Е. Дубинская, Н. В. Савенков, Г. Г. Ширай и 3. В. Козло !

:{73) Заявитель (54 ) НАДДОЛОТНЫЙ ГАЗОЖИДКОСТНЫЙ СЕПАРАТОР

БУРОВОГО СТАВА

Изобретение относится к бурению скважин, а именно к устройствам, обеспечивающим сухой забой скважины при бурении с гаэожидкостной продув-. кой и мокрым пылеподавлением., 5

Известен гаэожидкостный сепа- ратор, в котором разделение потока смеси происходит под действием центробежных сил, образующихся при прохождении газожидкостной смеси по винто- 10 вой поверхности сепаратора (1) .

Однако указанный сепаратор обладает невысокой степенью фаэного разделения продувочной воздушной смеси . в буровом отаве. 15

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является сепаратор, содержащий корпус, сепарационное устройство с направляющими лопатками, 20 размещенными между двумя торцовыми кольцевыми основаниями, и газовыпускную втулку t2l.

Недостаток известного сепаратора заключается в невысокой эффективнос. ти сепарации из-за низкой степени фазного разделения смеси и возможности вовлечения уже выведеннь1х, .в периферийную зону капель жидкости в восходящие потоки осушенного газа. 30

"2

Цель изобретения — увеличение эффективности сепарации путем интенсификации фазного разделения газожидкостной смеси.

Указанная цель достигается тем, что в наддолотном газожидкостном сепараторе бурового става, содержаЩем корпус, сепарационное устройство с направляющими лопатками, размещенными между двумя торцовыми кольцевыми ос-. нованиями,и газоеыпускную втулку,се» парационное устройство выполнено в форме усеченного конуса с кривизной направляющих лопаток, увеличивающейся в направлении потока газожидкостной смеси, а кольцевое основание на выходе отсепарированного газа выпол- . нено сплошным, при этом под сепарирующим устройством между проточкой в кораусе и газовыпускной втулкой образована полость, сообщенная посредством таигенциально расположенных и направленных под углом вверх выпускных отверстий с закорпусным пространством, а наружная поверхность газовыпускной втулки со стороны сепарирующего устройства снабжена кольцевым буртиком, причем сепарационное устройство выполнено с соотношением диаметров кольцевых оснований 2-1,1 и yr779573

35 лом перекрытия по длине лопаток 2030

На фиг. 1 схематически изображен наддолотный газожидкостный сепаратор бурового става, общий вид, на фиг. 2 - разрез A-A на фиг. 1, на фиг. 3 — разрез Б-Б на фиг. 1, на

5 фиг. 4 - сепарационное устройство в иэометрии.

Наддолотный гаэожидкостный сепа ратор состоит из корпуса 1 с проточкой 2 и отверстиями 3 для выпуска жидкости, направленными тангенциально к отсепарированным струям и сориентированными вверх по отношению к забою скважины, двух ниппелей верхнего 4 и нижнего 5 для подсоеди- 15 нения к колонке бурильных труб, сепарационного устройства б в форме усеченного конуса, содержащего направляющие лопатки 7, установленные между двумя кольцевыми основаниями Щ

8 и 9, соотношение диаметров которых

2-1,1, йричем кольцевое основание 9 выполнено сплошным, а лопатки 7 имеют переменный профиль по длине: радиус кривизны их уменьшается в направлении перемещения гаэожидкостной

25 смеси соответственно соотношению диаметров кольцевых оснований и газовыпускной втулки 10 с кольцевым буртиком 11 в верхней части на наружной поверхности, причем газовыпуск- 30 ная втулка 10 установлена в корпусе

1 таким образом; что между внутренней проточкой 2 корпуса 1 и втулкой

10 образуется полость для сбора стекаемой жидкости.

Поток продувочной газожидкостной смеси подводится через верхний полый ниппель 4 и отверстие в верхнем кольцевом основании 8 и закручивается в сепарационном устройстве 6, про- 4р ходя через направляющие лопатки 7. В верхней части устройства происходит сепарация наиболее крупных капель жидкостного потока. Более мелкие капли попадают в нижнюю часть, где вследствие большей кривизны лопаток на 45 них действует большая центробежная сила, отбрасывающая капли к периферийной части корпуса 1.

Осушенный гаэ через газовыпускную втулку 10 подается на продувку 50 бурового долота, а струи жидкости, стекая по стенкам корпуса 1, отсекаются и попадают в проточку 2 и затем через отверстия 3 выводятся в эакорпусное пространство. 55

Кольцевой буртик на наружчой поверхности гаэовыпускной втулки 10 предотвращает вторичный захват жидкости газовым потоком.

Наддолотный гаэожидкостный сепаратор бурового става позволяет достичь почти полного (до 99%) фазного разделения продувочной водовоздушной смеси и до забоя выводить воду во внутреннюю полость скважины для пылеподавления, что способствует увеличению механической скорости бурения и повышению нзносостойкости буровых долот.

Формула изобретения

1 ° Наддолотный гаэожидкостный сепаратор бурового става, содержащий корпус, сепарационное устройство с направляющими лопатками, размещенными между двумя торцовыми кольцевыми основаниями, и газовыпускную втулку, отличающийся тем, что, с целью увеличения эффективности сепарации путем интенсификации фаэного разделения газожидкостной сме и, сепарационное устройство выполнено в форме усеченного конуса с кривизной направляющих лопаток, увеличивающейся в направлении. потока газожидкостной смеси, а кольцевое основание на выходе отсепарированного газа выполнено сплошным, при этом под сепарирующим устройством между проточкой в корпусе и гаэовыпускной втулкой образована полость, сообщенная посредством тангенциально расположенных и направленных под углом вверх выпускных отверстий с закорпусным пространством, а наружная поверхность газовыпускной втулки со стороны сепарирующего устройства снабжена кольцевым буртиком.

2. Сепаратор по п. 1, о т л ич а ю шийся тем, что сепарационное устройство выполнено с сооТношением диаметров кольцевых оснований 2-1,1 и углом перекрытия по длине лопаток 20-30

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 350957, кл. F. 21 С 37/00, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР

9 242918, кл. В 01 D 45/08, 1967.

779573

4 -4 фиг. 1

Фие 5

Ôèã.4

Составитель Р. Назарова

Редактор С. Лыжова Техред Н.Бабурка

Корректор М. Шароши.

Закаэ 7984/44 Тираж б26

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретеиий и открытий

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

Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4