Наддолотный газожидкостный сепаратор
Патент 966222
Авторы
Наддолотный газожидкостный сепаратор
Иллюстрации
Реферат
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советскиз
Социалистических
Республик
<>966222
РЦ М.кл.
Е 21 В 10/22
Е 21 В 43/38 (61) Дополнительное к asr. амид-иу(22) Заявлено 0603.81 (21) 3260940/22-03 с присоединением заявки ¹â€” (23) ПриоритетГосударственный комитет
СССР но делам изобретений и открытий
1ЩУДК 622.767..55 (088.8) Опубликовано 151082. Бюллетень Ê9 38
Дата опубликования описания 15.10.8?
Ю.Н. Турчанинов, М.A. Диченко, M.И. Мал
Ю.К. Колонтай и Ю.A. Тошматов (72) Авторы изобретения
Ивано-Франковское специальное конструкто средств автоматизации (71) Заявитель (54 ) НАДДОЛОТНЫЙ ГАЗОЖИДКОСТНЫЙ СЕПАРАТОР
Изобретение относится к сепараторам и может быть использовано в гор ном и строительном деле при бурении взрывных скважин шарошечными долотами.
Известен газожидкостный сепаратор, включающий корпус с отверстиями для отвода жидкости и установленные внутри корпуса .направляющую втулку и шнек с переменньм шагом g1).
Недостатком данного устройства является низкая эффективность выделения жидкости из смеси.
Наиболее близок к изобретению наддолотный газожидкостный сепаратор, содержащий корпус с радиальными отверстиями и сообщающимися с ними центральным продувочным каналом, в кртором.,установлен конический перфорированный. стакан с размещенным внутри него коническим шнеком, жестко связанным с корпусом посредством крестовины с втулкой и опорной шайбы, расположенной ниже радиальных отверстий 12 1..
Недостатком известного устройства является неполное использование резервов по повышению эффективности процесса водоотделения, так как выделяющиеся в верхней части корпуса на внутренней цилиндричес° кой поверхности перемычек крупные частицы воды стекают вниз и перекрывают в своем движении перФорации, препятствуя проникновению через них новых, более мелких отделяемых частиц по внутренней поверхности стакана на крестовину и повторного смешивания с потоком. Одновременно с этим неполно используются и возможности шнека для получения требуемого перепада поперечных сечений канала и, соответственно, требуемого приращения скорости.
Цель изобретения - повышение эффективности сепарации.
Это достигается тем, что конический стакан выполнен с жалюзями, расположенными над или под перфорирован. 0, ными каналами, а шнек — с прогрессивно убывающим по ходу движения потока смеси шагом.
На.фиг.1 показано устройство, общий вид; на фиг.2 — перемычка стака
25 на (увеличено) .
Гаэожидкостный скважинный сепаратор состоит иэ корпуса 1 с цент« ралъным продувочным каналом 2. С судного торца корпуса нарезана наружная
30 резьба 3 для соединения с буровой
966222 штангой, а с другой — внутренняя 4 для соединения с шарошечным долотом (штанга и долото не показаны). Для отделения воды от воздушно-водяной смеси на пути следования воздуха к долоту сепаратор снабжен коническим шнеком 5, перфорированным стаканом 6, крестовиной 7 с окнами, полой втулкой 8, опорной шайбой 9, а также сверлениями 10 в корпусе.
Отличительной особенностью кон- О струкции сепаратора является выполнение шнека 5 с прогрессивно убываю-. щим по ходу движения потока шагом, а также придание перемычкам стакана 6, расположенным между перфора- 15 циями (фиг.2 ), Формы жалюзи, с на- клоном вниз-наружу.
Устройство работает следующим об разом.
Черед началом бурения производят:, 2О сборку сепаратора, а затем корпус 1 соединяют со штангой и долотом. В процессе бурения в буровой став по центральному продувочному каналу 2 подают воздушно-водяную смесь. Вой- 25 дя в сопрйкосновении с винтовой поверхностью конического шнека 5, поток смеси закручивается, и частицы воды, как более тяжелые, отделяются под действием центробежной силы от воздуха и отбрасываются к . стенкам стакана и ко Муса. По внутренней поверхности корпуса 1 они сте. кают в кольцевую полость 11, а за35 через сверления 10 в затрубное пространство. Обеэвоженный воздух подается через окна крестовины 7 и отверстия во втулке 8 и шайбе 9 к долоту. Благодаря конической форме шнека происходит наращивание скорости 40 движения потока и улучшение отделения более мелких частиц. Перфориро- ванный стакан способствует гашению скорости отделенных частиц и их улавливанию. 45
Отличительной особенностью в работе предложенного устройства является значительно больший по сравнению с известным перепад скоростей по длине шнека, обусловленный выполне- 5О нием шнека с переменным шагом. Это связано с тем, что поперечное. сечение винтового канала, образованное радиусом кривизны кольцевой щели между центральным стержнем шнека и шагом винтовой поверхности шнека, может при уменьшении шага меняться в несколько раз больше, чем при изменении радиуса кривизны, так как последнее ограничено размерами крес» товины 7 (конусностью шнека), а изменение шага практически ничем не ограничено. Следовательно шнек с переменным шагом позволяет добиться значительно большего наращива-. ния скорости потоком и повысить эффективность отделения наиболее мелких частиц воды. Преимущества стакана с перфорацией типа жалюзи заключается в том, что осаждающиеся на внутренней йоверхности стакана частицы воды не стекают, как в известном устройстве, на крестовину, а благодаря наклонной форме перемычек попадают сразу в щелевидное пространство между стаканом и корпусом и полностью собираются в водосборнике 11. Таким образом предотвращается воэможность повторного смешивания отделенной воды с воздушным Потоком.
Применение предложенного сепаратора позволяет повысить качество отделения жидкой фазы и тем самым эффективность обезвоживания воздуха на пути к шарошечному долоту, поддержквать сухой режим в забое скважины, обеспечивающей повышение стойкости шарошечного долота и производительности станка.
Формула изобретения
1. Напдолотный гаэожидкостный сепаратор, содержащий корпус с радиальными отверстиями и сообщающимся с ними центральным продувочным каналом, в котором установлен конический перфорированный стакан с размещенным внутри него коническим шнеком, жестко связанным с корпусом посредством крестовины с втулкой и опорной шайбы, расположенной ниже радиальных отверстий, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения эффективности сепарации, конический стакан выполнен с жалюзями, расположенными над или под его перфори рованными каналами.
2. Сепаратор rio п. 1, о т л и— ч а ю щ и Й с я тем, что шнек вы-. полнен с прогрессивно убывающим по ходу движения потока .смеси шагом. . Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
Р 368399, кл. Е 21 С 37/00, 1973.
2. Авторское свидетельство СССР
9 578443, кл. Е 21 В 39/00,1977 (прототип).
966222
Вадушно- 5од мы с ей
%здук м 5олоту
Фж1 Составитель С. Денисова
Техред T.Маточка КорректорГ. Решетник
Редактор Н. Швыдкая
Эакаэ 77/9/43 Тираж 623 Подписное
ВНИИНИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий
113035, Москва, Я-35, Рау аская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент"., г. Ужгород, ул. Проектная, 4