Стенд для исследования процесса образования эмульсий

Стенд для исследования процесса образования эмульсий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ()747982

Союз Советских

Социалистических

Республик (61 ) Допол к и тел ьное к а вт. с вид- ву (22) Заявлено 25.0 1,78(21)2576197/22-03

I с присоединением заявки,% (51)M. Кл.

Е 21 В 43/00

Гооударстееииый комитет

СССР (23) Приорктет— ло делам изобретений и открытий

Опубликовано 15.06.80. Бюллетень,% 26

Дата опубликования описания 15.р7. 8Q (53) УДК622. .276.53 (088.8) М. Д. Валеев, P. С. Хакимов, К. Р. Уразаков, Г. И. Николаев и О. В, Эделев (72) Авторы изобретения

Башкирский научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности (7! ) Заявитель (54) СТЕНД ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА

ОБРАЗОВАНИЯ ЭМУЛЬСИЙ! 2

Изобретение относится к лаборатор- вающие большие градиенты скоростей и ным исследованиям процессов, происходя» -. ведущие к дроблению капелек многокомпсгщих в глубиннонасосных скважинах, и мо- нентной жидкости и, как итог, к образоважет быть использовано дпя оценки илия- нию вязкой водонефтяной эмульсии .ния работы штанговых колонн йа свойства, Образование вязких эмульсий в нефтяных эмульсий, образуемых в скважинах резко ухудшает условия работы

5 насосных трубах. насосного оборудования, а также трансПериод безводной эксплуатации нефтя:- порта. ных масторождений сравнительно корот- Для разработки эффективных мер борь кий и поэтому продукция скважин в боль- бы с таким нежелательным явлением нетО шинстве случаев представляет собой эмуль- обходнмо располагать данными о характесию типа вода в нефти. Известно, что фор- ре и степени формирования эмульсии в трумирование высокодисперсных структур бах, ее устойчивости, дисперсности и др. водонефтяных эмульсий при механизирован- Исследование указанного процесса в ной добыче нефти штанговыми насосами 1 . работающей скважине путем отбора с разпроисходит, в основном, в подземной час- личной глубины не представляется возможти установок. ным из-за наличия в насосной трубе подЖидкость, пройдя через насос, продол вижной штанговой колонны. Кроме того, жительное время движется в пространстве операция подъема проб с глубины скважимежду насосными трубами и штангами. B ны сопровождается изменением свойств этом случае кольцевые пространства межу эмульсии. между насосными трубами и штангами, а Известно устройство для фотометриособенно муфтами, образуют относительно- "ческого исследования газовых включений узкие дросселирующие щели, обуславли . в жидкости, содержащее сосуд для жид982 4 пластин 7. Приводом насоса и штанги служит кривошипно-шатунный механизм 8, соединенный со штангой с помощью системы блоков и троса 9.

Система имеет патрубки для вязки проб 10, расположенные по высоте труб.

В нижней части колена, в котором помещена штанга, имеется устройство 11 для.ввода газа, в верхней - предохранительный клапан 12.

Работа стенда и проведение исследова-... ний заключается в следующем.

Кривошипно-шатунный механизм 8 обесобеспечивает возвратно-поступательное движение штанги 2 и вращение колен:чатого вала 5. Кулачки коленчатого вала с помощью толкателей 6 и прижимных пластин 7 попеременно пережимают поперечное сечение эластичной трубы, за счет чего достигается плавное перемещение жидкостей по кольцу системы. Скорость движения жидкостей, число качаний и длина хода штанги могут регулироваться числом оборотов приводного механизма и изменением плеча кривошипа.

После раздельного заполнения гйдравлической системы нефтью и пластовой (либо имитирующей ее) водой стенд включается в работу.

Через необходимые промежутки времени перекачки (равносильно определенно-заданным интервалам глубины скважины),из патрубков берутся пробы жидкости. С целью определения свойств образующей эмульсии по всему объему системы все полученные на данный момент пробы жидкости перемешиваются и подвергаются определенному анализу.

Стенд позволяет исследовать влияние газа на процесс формирования эмульсии.

Для эт:ого предусмотрено входное устройство для ввода газа и удаление его из системы с помощью предохранительного клапана 12.

1 f

3 747 кости (1). В ту часть сосуда, в которой проводятся фотометрические измерения

Р вводятся газовые пузырьки .

Однако за поведением газовых пузырьков при движении жидкости наблюдать невозможно.

Наиболее близким к изобретению иэ известных является стенд дпя исследования процесса образования эмульсий, содержащий две вертикальные трубы соединенные в замкнутую систему, патрубки для отбора проб, насос и привод (2).

Недостатком указанного, стенда .являУ ется невозможность обеспечения оценки работы труб и штанг в штанговых глубиннонасосных установках.

Действительно, жидкость, перемещаемая в системе под действием поршня, по достижению последним своего крайнего положения, вынуждена протекать в обратном направлении, Такая схема не позволяет исследовать поведение инородных включений (газа или капель внутренней фазы эмульсий) в потоке с постоянной циркуляцией в одном направлении. Сформировавшийся поток при изменении направления движения на противоположное будет полностью нарушен,и поэтому появятся условия дополнительной коалесценции капель . (газа), а также изменения концентра- 30 ции фаз по сечению трубки вследствие разности инерцпонных свойств компонентов смеси. Многократное изменение направления перемещения не позволяет оценить изменение свойств эмульсии во вре- 35 мени.

Целью изобретения является обеспечение возможности оценки работы труб и штанг в штанговых глубиннонасосных установках.

Поставленная цель достигается тем, что в качестве насоса использован насос перистальтического типа, привод которого выполнен в вице кривошипно-шатун ного механизма, механически связанного со штангой, причем насос установлен в одной трубе, а штанга - в другой.

Схема стенда показана на чертеже.

Стенд .состоит из кольцевого трубопро50 вода 1, собранного на насосно-компрессорт ных труб. Внутри одного из копен кольца помещается штанга 2, имеющая муфту 3, выполненную в форме патрона, геометрически. подобного муфтовому соединению.

В другое кольцо системы устанавли,вается насос . перистальтического типа, состоящий из эластичной трубы 4, коленчатого вала 5, толкателей 6 и прижимных

Стенд позволяет обеспечить следующее:

1, Возможность всестороннего исследования характера образования водонефтяной эмульсии в процессе добычи нефти установками штанговоглубинных насосов.

2. Предсказатель свойства будущих водо-нефтяных эмульсий.

З. Оценить мощности технологического оборудования по тоанспорту образующейся эмульсии и последующей обработки нефти. В последнем случае возможен рассчет расхода реагента на разбивание во5 7479 .до-нефтяной эмульсии и отделение нефти ° от воцы.

Формула изобретения

Стенд для исследования процесса образования эмульсий, соцержащий две вертикальные трубы, соединенные в замкнутую систему, патрубки цля отбора проб ц} насос и привоц о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью обеспечения возможности оценки работы труб и штанг в штанговых глубиннонасосных установ82 6 ках, в качестве насоса использован насос перистальтического типа, привод которого выполнен в виде кривошипно-шатунного механизма, механически свяцанного со штангой, причем насос установлен в одной трубе, а штанга — в другой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США М 3709616, кл. 356-246, опублик. 1972.

2. Авторское свицетельство СССР

34 424047, .кл. бг 01Й 9/36, 1972 (прототип)..

ЦНИИПИ Заказ 4198/20

Тираж 626 Подписное

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