Устройство для подачи ингибитора

Устройство для подачи ингибитора

Реферат

Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности к погружным устройствам для подачи ингибитора солеотложений на вход электроцентробежных насосов и поверхность погружных электродвигателей, и может быть использовано для повышения надежности работы насосных агрегатов при добыче нефти с повышенным содержанием парафинов, смол и асфальтенов.

Известно устройство для подачи ингибитора, представляющее собой цилиндрический корпус с перфорированной боковой поверхностью, омываемый скважинной жидкостью, внутри которого находится блок твердого ингибитора, занимающий цилиндрический объем меньшего диаметра. Смесь с ингибитором растворяется потоком пластовой жидкости, проходящим между блоком ингибитора и корпусом (патент РФ №2227206, Е21В 37/06, 2004). Такая конструкция обеспечивает большую поверхность контакта скважинной жидкости с ингибитором, а также постоянный отвод растворенного ингибитора из устройства.

Однако эти процессы ускоряют растворение ингибитора и делают невозможной длительную работу устройства, особенно в высокотемпературных скважинах.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является устройство для подачи ингибитора, представляющее собой цилиндрический контейнер с отверстиями, расположенными в верхней части боковой поверхности контейнера. Пористый твердый ингибитор размещен ниже отверстий. Ингибитор растворяется пластовой жидкостью внутри контейнера (патент РФ №2165009, Е21В 37/06, 1999). От поверхности ингибитора до уровня отверстий ингибитор выносится по диффузионному механизму, далее за пределы контейнера потоком пластовой жидкости, создающимся внутри отверстий.

Недостатком данной конструкции является быстрое уменьшение скорости подачи ингибитора в скважину в результате понижения скорости растворения ингибитора внутри контейнера из-за отложения твердых частиц, всегда присутствующих в добываемой жидкости, на поверхности ингибитора и в его пористой структуре.

Задачей заявляемого изобретения является создание конструкции устройства для подачи ингибитора солеотложений, которое бы обеспечило длительное равномерное поступление ингибитора в пластовую жидкость.

Поставленная техническая задача достигается тем, что в устройстве для подачи ингибитора на вход погружной установки для добычи пластовой жидкости, содержащем цилиндрический корпус, имеющий в верхней части отверстия, образующие два ряда отверстий - верхний и нижний, и ингибитор, размещенный в цилиндрическом корпусе ниже отверстий, согласно изобретению отверстия ориентированы под углом, обеспечивающим поступление добываемой жидкости через нижний ряд отверстий, а выход - через верхний ряд отверстий, причем углы между отверстиями нижнего и верхнего ряда выполнены сходящимися внутри корпуса, а плотность ингибитора превышает плотность пластовой жидкости. Для заявляемой конструкции предпочтительно использовать жидкий ингибитор или гранулированный, заключенный в оболочку, растворимую в воде, содержащейся в пластовой жидкости.

Благодаря тому что добываемая жидкость поступает через нижний ряд отверстий и выходит через верхний ряд отверстий, обеспечивается формирование интенсивного вихревого движения в верхней части устройства и внутри отверстий не образуются мелкомасштабные вихревые течения. При этом ингибитор находится в нижней части корпуса, так как имеет по сравнению с пластовой жидкостью более высокую плотность.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где приведена общая схема заявляемого устройства.

Устройство содержит цилиндрический корпус 1, внутри которого размещен ингибитор 2. В верхней части боковой поверхности корпуса 1 над ингибитором 2 имеются отверстия 3, расположенные в два ряда или более, соединяющие внутренний объем емкости устройства с затрубным пространством.

Устройство для подачи ингибитора работает следующим образом. Добываемая жидкость поступает в верхнюю часть цилиндрического корпуса 1 через нижний ряд отверстий 3. Внутри корпуса в зоне поступления жидкости образуется вихревое течение (см. чертеж). Поступившая жидкость выносит смесь с растворенным ингибитором через верхний ряд отверстий 3 в затрубное пространство. Такое устройство создает интенсивное вихревое течение в верхней части корпуса над ингибитором. Угол наклона отверстий подбирается в зависимости от подачи таким образом, чтобы обеспечить поступление добываемой жидкости через нижний ряд отверстий 3, а выход - через верхний ряд отверстий 3, поэтому углы наклона отверстий, работающих на вход и выход, выполнены сходящимися внутри устройства. Размер и количество отверстий обеспечивают постоянный вынос растворенного ингибитора и предотвращают скопление раствора с высокой концентрацией ингибитора в верхней части корпуса. Внутри устройства растворение ингибитора происходит по диффузионному механизму. Характерное время выноса ингибитора в затрубное пространство главным образом зависит от скорости растворения ингибитора в жидкости внутри устройства.

Угол наклона отверстий выбирается в зависимости от величины подачи в скважине, чем больше подача, тем меньше угол а (см. чертеж) между потоком жидкости, омывающей корпус устройства, и отверстиями. Для того чтобы вихревой поток охватывал все пространство в верхней части устройства, необходимо, чтобы расстояние между верхним и нижним рядами отверстий было соизмеримо с диаметром корпуса.

Работоспособность заявленной конструкции подтверждена стендовыми испытаниями. Геометрические размеры отверстий 3 подбирались эмпирическим путем, правильность подбора подтверждена.

1. Устройство для подачи ингибитора на вход погружной установки для добычи пластовой жидкости, содержащее цилиндрический корпус, имеющий в верхней части отверстия, расположенные на верхнем и нижнем рядах, и ингибитор, размещенный в цилиндрическом корпусе ниже отверстий, отличающееся тем, что отверстия ориентированы под углом, обеспечивающим поступление пластовой жидкости через нижний ряд отверстий, а выход - через верхний ряд отверстий, при этом углы между отверстиями нижнего и верхнего ряда выполнены сходящимися внутри корпуса, а плотность ингибитора превышает плотность пластовой жидкости.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве ингибитора использован жидкий реагент.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что ингибитор использован в форме гранул, заключенных в оболочку, растворимую в пластовой жидкости.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что расстояние между верхним и нижним рядом отверстий соизмеримо с диаметром корпуса.