Газовый якорь

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ()875000

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительнре к авт. свнд-ву (22) Заявлено 03.07. 79 (21) 2787165/22-03 с присоединением заявки.% (23) Приоритет (51)М. Кл.

E 21 В 43/34

3юеударотеаивй комитет

СССР

Опубликовано 23. 10. 81, Бюллетень № 39 ае делан изобретений и открытий (53) УДК622.276. ,53(088.8) Дата опубликования описания 23. 10.81

Г«»

Ю.Г.Валишин и Ю.Г.Вагапов !

Башкирский государственный научно-исследовательский

J и проектный институт нефтяной промьпнленноети . (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ГАЗОВЬЩ ЯКОРЬ

Изобретение относится к нефтедобывающей промьпйтенности и может быть использовано при насосной добыче нефти.

Известен газовый якорь для глубин-. ного, насоса, выполненный в виде раз, 5 мещенного в корпусе шнека, верхняя часть которого входит в газовыпускную трубку с обратным клапаном. Газированная жидкость, поступающая в по10 лость якоря снизу, совершает винто" вое движение, направляемое поверхностью шнека. Под действием центробежной силы частицы жидкости перемещается к стенке корпуса якоря а газо.—

15 вые пузырьки - к боковой поверхности оси шнека. Двигаясь далее вверх,.газ попадает в газовыпускную трубку (1 ).

Недостатком указанного якоря, работающего путем выделения газа под, действием центробежных сил, является узкий диапазон эффективной работы.

Это вызвано тем, что при малых расходах.газо-жидкостной смеси центробеж= ная сила оказывается недостаточнои для эффективного отделения газа. При больших расходах, несмотря на рост центробежной силы, эффективность якоря снижается за счет дополнительноговыделения газа-из отсепарированной нефти вследствие увеличения перепада давления в винтовом канале устройства.

Указанный недостаток затрудняет подбор оптимальных геометрических параметров Названного газового якоря, особенно в тех случаях, когда в процессе эксплуатаций происходит существенное изменение производительности насосной установки, что в конечном счете является причиной снижения эффективности применения этого устройства.

Другой недостаток указанного газового якоря связан с наличием в его конструкции обратного клапана, который при сепарировании загрязненных

875000 и парафинистых жидкостей недостаточно надежен в работе.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является газовый якорь, содержащий корпус с отверстиями для входа газонефтяной смеси и размещенный в нем шнек, ось которого выполнена полой и соединена верхним концом с приемом насоса 12).

Недостатком известного устройства 10 является низкая сепарационная способность его в определенных условиях из-за наличия путей возможного неэффективного движения газонефтяной смеси в газовом якоре, и как следствие, 15 поступления в полость насоса захваченных нефтью пузырьков газа.

Цель изобретения — повышение сепа рирующей способности якоря.

Поставленная цель достигается тем, что часть винтовой поверхности шнека выполнена гофрированной, причем гофры образуют каналы, направленные по радиусу к оси шнека параллельно об25 разующей его и не доходящие до полой оси.

На фиг. 1 изображен газовый якорь, общий вид; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1.

Газовый якорь состоит из корпуса

1 с отверстиями 0 в верхней части для входа газонефтяной смеси и выхода газа и шнека 2, винтовая поверхность которого выполнена гофрированной, а

35 его полая ось 3 имеет цельную боковую поверхность и открытый нижний конец. Верхний конец полой оси соединен с приемом насоса 4. Гофры на винтовой поверхности шнека 2 вы40 полнены таким образом, что они образуют сходящиеся к оси якоря радиальные каналы и не доходят до нее, вследствие чего на шнеке образуется винтовой канал 6, расположенный вокруг

45 полой оси 3.

Газовый якорь работает следующим образом.

При очередном такте всасывания в полость корпуса 1 устройства через отверстия О поступает газожидкостная смесь и располагается в винтовом канале, образованном шнеком 2 (фиг. 1) .

Следует отметить, что объем поступившей смеси должен быть больше объема, освобождаемого плунжером при ходе 55 вверх.

Процесс сепарации газа происходит по следующей схеме.

Пузырьки газа, находящиеся в объеме газожидкостной смеси, эвакуируются из полости газового якоря по маршруту, состоящему из следующих отрезков пути: первый — всплытие по вертикали в объеме .газожидкостной смеси между витками шнека до соприкосновения с нижней поверхностью шнека, второй — перемещение вдоль линии наиболее крутого подъема по гофрированной поверхности шнека до наклонных радиальных каналов Д, образованных гофрами, третий — перемещение вдоль гофров (волнистых складок) IIQ наклонным каналам Д в сторону оси якоря до винтового канала 6 при одновременном слиянии в пути из-за стесненности усло-. вий движения в более крупные пузырьки или в сплошной газовый поток, четвертый — перемещение по винтовому каналу вдоль линии пересечения шнека с поверхностью полой оси в виде сплошного газового потока до выхода из якоря через отверстия О в затрубное пространство скважины.

Объем полости газового якоря и высота винтового канала шнека выбираются такими, чтобы за время такта нагнетания, т.е. при ходе плунжера насоса вниз, газожидкостная смесь успела полностью разделиться на газ и жидкость.

При следующем такте всасывания дегазированная жидкость поступает в полую ось якоря и далее в цилиндр скважинного насоса, а вместо нее в полость устройства поступает свежая порция газожидкостной смеси и начинается следующий цикл;

Описываемый газовый якорь .способен иметь коэффициент. сепарации, равный единице, и увеличить коэффициент наполнения насосов на 15 .

Общий прирост добычи нефти на месторождениях Башкирии — 3340 т/сут, на 3000 скважинах.

Формула изобретения

Газовый якорь, содержащий корпус с отверстиями для входа газонефтяной смеси и размещенный в нем шнек, ось которого выполнена полой и соединена верхним концом с приемом на" соса, отличающийся тем, что, с целью повышения сепарирующей .

875000 способности якоря, часть винтовой поверхности шнека выполнена гофрированной, причем гофры образуют каналы, направленные по радиусу к оси шнека параллельно образующей его и не доходящие до полой оси.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 226530, 1976.

2. Патент США ¹ 3128719, кл. 166-105.5, 1961 (прототип).

НИИПИ Заказ 9284/55

Тираж 630 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород,ул.Проектная,4