Скважинный сепаратор

Скважинный сепаратор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ < 981589

ИЗО6РЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (6l) Дополнительное к авт. саид-ву (22)Заявлено 29.05.80 (21) 2933363/22-03 с присоединением заявки Ж(23) Приоритет (5I)M. Кл.

Е 2 В 43/00

3Ьеуаерствениый комитет

СССР (53) УДК 622.2У6. .532(088.8) ио делан изооретеиий и открытий

Опубликовано15. 12.82. Бюллетень М 46

Дата опубликования описания 15 .1 2 .82 (72) Автор изобретения

K. И. Пономарев (7l ) Заявитель (54) СКВАЖИНН6!Й СЕПАРАТОР

Изобретение относится к скважинным сепараторам при добыче газированной нефти из глубоких скважин.

Известны специальные приспособле- s ния,устанавливаемые на приеме электроцентробежного насоса, имеющие це: лью предварительную сепарацию нефти от свободного паза и песка, наличие которых в жидкости способствует уменьшению производительности насоса и иногда срыву эксплуатации. К ним относятся различной конструкции газовые якоря, состоящие в простейшей своей конструкции из двух концентрически расположенных труб, одна иэ которых непосредственно связана с приемом насоса, а другая - большего диаметра связана с корпусом насоса. го

Нефть с газом поступает в якорь через отверстия в верхней части наружной трубы и поворачивает вниз. Во время нисходящего движения пузырьки газа частично всплывают вверх и уходят в скважину через верхние отверстия, нефть же по внутренней трубе поступает на прием насоса. Эффективность сепарации газа от нефти в газовом якоре вависит от соотношения скоростей всплывания пузырьков газа в жидкости и общей скорости движения смеси в кожухе якоря (13.

Недостатком устройства является то, что диаметр корпуса якоря ограничивается диаметром обсадных труб, поэтому скорости движения жидкости в якоре не всегда удовлетворяют условиям полной сепарации нефти от газе.

Наиболее близким по техническому решению к предлагаемому является гаэосепаратор, включающий корпус с размещенным в нем валом, узлом для отделения газа от пластового флюида и канал для отвода газа (2 ).

Сепаратор работает на принципе разделения жидкости и газа под дей3, 981589 ствием центробежных сил . Кроме указанных узлов сепаратор имеет завихритель, колокол с системой бсковых и радиальных каналов для улавливания отсепарированного свободного газа и отвода его в скважину.

Цель изобре.тения - улучшение сепарационной способности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что скважинный сепаратор, включающий 10 корпус с размещенным в нем валом, узлом для отделения газа от пластового

Флюида,и канал для отвода газа, снабжен тарелками с отверстием для про-. хода пластового флюида, которые рас- з положены одна над другой на расстоянии среднего диаметра частиц твердой фазы, а корпус имеет каналы для отвода воды и мехпримесей.

На чертеже изображен скважинный

20 сепаратор, продол ьный р азрез .

Устройство состоит из вала.1, шнека 2, барабана 3, сальников 4-6, колокола 7, пакета 8 тарелок, расположенных друг над другом на расстоянии соеонего диаметра частиц твердой фазы, отверстий 9 в тарелках, канала для воды и мехпримесей

10, отверстия 11 для выхода газа, 30 детали 12 сегментообразной формы по поперечному сечению, образующей канал для выхода газа, такой же детали 13 для сброса воды и мехпримесей,нижней перекрестной муфты 14, газовых труб 15, насосно-компрессорных труб

16, устьевой крестовины 17, бокового .отвода 18, сальника 19, верхней муфты 20, вмонтированного в нее горизонтального патрубка 21, жестко связанного с газовыми тоубаьи 22, нижних насосно-компоессорных труб 23, верхних насосно-компрессорных труб 24, входного окна 25, приемной камеры 26, канала 27 для газа обсадной колонны 28 и 29, фильтра 30. Все де-. тали сепаратора размещены в корпусе 31., В скважинном сепараторе предусмотрено два варианта работы.

При первом варианте, межтрубное пространство эксплуатационной колонны и насосных труб не может быть использовано в качестве обводного ка-. нала (периодический выброс жидкой фазы или пропуск в резьбовых соедине- SS ниях эксплуатационной колонны). В этом случае от нижней перекрестной муфты до устья идут газовые трубы, концентрически вставленные в насосно-компрессорные. Головка газовых труб на устье связана с боковым отводом в крестовине, через который поступает на дневную поверхность.

При втором варианте в насоснокомпрессорных трубах на глубине выше динамического уровня смонтирована верхняя перекрестная муфта, которая связана с нижней перекрестной муфтой газовыии трубами. От нижней перекрестной муфты газ поступает по газовым трубам до верхней перекрестной муфты, из которой выходит в межтрубное пространство и идет на дневную поверхность.

По первому варианту смесь под давлением динамического столба жидкости над приемом насоса по входному окну 25 поступает в приемную камеру 26, где вращающимся вместе с валом шнеком 2, подается ао вращающийся барабан 3. Под действием центробежной силы, в зависимости от плотности жидкостей, мехпримеси и газа разделяется на фазы.

Газ, имеющий малую плотность по сравнению с нефтью, водой и мехпримесью, движется под колокол 7, где через боковое отверстие 11 по каналу

27 в детали 12 поступает к перекрестной муфте 14, откуда идет в газовые трубы 15, концентрически вставленные в насосно-компрессорные трубы 16. На устье с помощью крестовины 17, бокового патрубка 18 и сальника 19 гаэ выходит на дневную поверхность в сборные коммуникации.

Нефть движется через отверстия 9 в пакете тарелок к приему центробежного насоса, который подает ее по межтрубному пространству труб 15 и 16 на дневную поверхность.

Вода с мехпримесью отбрасывается к стенке барабана,и через окно

10 по каналу 13 поступает в очистительный фильтр, где проходя через металлическую сетку очищается от мехпримеси и через отверстия в корпусе фильтра выходит в межтрубное пространство и поступает снова на прием насоса.

По второму варианту, когда свободно межтрубное пространство и герметична эксплуатационная колонна, газ от нижней перекрестной муфты 14 по газовым трубам 22 движется вверх до верхней перекрестной муфты 20, где по горизонтальному каналу в патрубке 21 переходит в межтрубное пространство эксплуатационной колонны 29 и насосно-компрессорных труб

24. По этому обводному каналу газ. поступает на дневную поверхность, где по коммуникациям. движется, до сборного пункта.

Предлагаемый скважинный сепаратор улучшает качество сепарации и, как следствие, увеличивает производительность электроцентробежных насосов по добыче газированной нефти.

Формула и з обре те ни я

Скважинный сепаратор, включающий корпус с размещенным в нем валом, 981589 6 узлом для отделения газа от пластового флюида и канал для отвода газа, отличающийся тем, что, с целью улучшения сепарационной способности, он снабжен тарелками с отверстием для прохода пластового флюида, которые расположены одна над ,другой на расстоянии среднего диаметра частиц твердой фазы, а корпус

1В имеет каналы для отвода воды и мехпримесей.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Муравьев И. М, Крылов А. П °

Эксплуатация нефтяных месторождений, М-Л, Гостоптехиздат, 1949, с. 608, 2. Богданов А. А. Погружные цент робежные электронасосы для добычи .нефти. М., "Недра",. 1968, с. 80 (про20 тоти и).