ГАЗОВЫЙ СЕПАРАТОР СКВАЖИННОГО ЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСА Российский патент 2001 года по МПК E21B43/38 

Описание патента на изобретение RU2162937C1

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и найдет применение при добыче нефти с большим газовым фактором.

Известно устройство для сепарации газа при откачке жидкости из скважины погружным электроцентробежным насосом, содержащее корпус, шнек, полая ось которого имеет радиальные перфорационные отверстия и сообщена со всасывающей полостью струйного аппарата (1).

Устройство обладает недостаточной сепарационной способностью, так как шнек не обеспечивает необходимое активное вращательное движение газожидкостной смеси, при этом поступательное движение преобладает над вращательным.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является скважинный газосепаратор, состоящий из корпуса, присоединительных головок, вала, на который насажаны шнек, устройство для подачи жидкости в виде рабочего колеса центробежного насоса большой производительности, барабана для закручивания жидкости, распределителя потока и каналов для отвода отсепарированной жидкости (2).

К основным недостаткам данной конструкции относятся:
сложность конструкции, обусловленная наличием шнека, выправляющих аппаратов и барабана,
низкая эксплуатационная надежность, вследствие некачественного разделения газа от жидкости, которое объясняется тем, что скорость поступательного движения потока значительна, а активное вращательное движение имеет место на малом участке. По этой причине газ не успевает отделиться от жидкости;
высокие эксплуатационные расходы вследствие малого межремонтного периода работы, обусловленного тем, что при большом содержании газа в жидкости движущийся поток разрывается во всасывающей полости насоса, в результате прекращается подача, что приводит к выходу из строя электродвигателя и подъему насосной установки.

Задачей изобретения является упрощение конструкции устройства, повышение эксплуатационной надежности и снижение эксплуатационных расходов.

Указанная задача решается предлагаемым газовым сепаратором, включающим корпус, в котором установлены входная и присоединительная головки, устройство для подачи жидкости в виде рабочего колеса центробежного насоса большей производительности, цилиндрический барабан, вал, распределитель потока и каналы для отвода отсепарированной жидкости и газа.

Новым является то, что рабочее колесо центробежного насоса выполнено с периферийным боковым выходом и установлено в корпусе за входной головкой по направлению движения жидкости, цилиндрический барабан одним концом жестко соединен с ведомым диском рабочего колеса, а другим опирается на присоединительную головку, внутри его концентрично оси сепаратора размещена конусная направляющая потока, диаметр которой плавно уменьшается в направлении насоса, закреплена жестко к присоединительной головке и образует с цилиндрическим барабаном расширяющийся кольцевой канал.

На чертеже изображен предлагаемый газосепаратор в продольном разрезе.

Он состоит из корпуса 1, на концах которого установлены головки: входная 2 и присоединительная 3, вала 4, устройства для подачи жидкости 5, выполненного в виде рабочего колеса центробежного насоса большей производительности с периферийным боковым выходом 6, тонкостенного цилиндрического барабана 7, одним концом жестко соединенного с ведомым диском рабочего колеса, а другим, опирающимся на присоединительную головку 3, конусной направляющей 8, жестко соединенной с головкой 3, диаметр которой плавно уменьшается в направлении насоса и образующей с цилиндрическим барабаном расширяющийся кольцевой канал "а", фильтра 9 и распределителя потока 10.

Устройство работает следующим образом. Газожидкостная смесь поступает из скважины в полость "б" через фильтр 9, откуда направляется во всасывающую полость "в" рабочего колеса 5. В последнем наряду с поступательным движением она приобретает вращательное движение и на периферии выбрасывается в полость "а", где газожидкостная смесь продолжает двигаться в направлении насоса, сохраняя как вращательное, так и поступательное движения. При этом максимальную окружную скорость имеют частицы потока, расположенные на внутренней поверхности цилиндрического барабана 7, а минимальную - на поверхности конусной направляющей 8. Согласно законам гравитации более тяжелые частицы (жидкость), устремляются к периферии, т. е. к внутренней поверхности цилиндрического барабана 7, а более легкие (газ) вытесняются частицами жидкости к центру, к поверхности конусной направляющей 8, где ниже давление. В результате этого двигающийся поток газожидкостной смеси в полости "а" переходит постепенно при подходе к головке 3, в двухфазное состояние. Ближе к центру по кольцу располагается газожидкостная смесь с максимальным содержанием газа, а ближе к периферии - газожидкостная смесь с максимальным содержанием жидкости. Центральный поток, состоящий в основном из газа, по каналам "г" и "д" направляется в затрубное пространство скважины, а периферийный, состоящий в основном из жидкости, по каналу "ж" - на прием насоса 11.

Предлагаемый сепаратор позволяет:
упростить конструкцию благодаря совмещению в рабочем колесе с цилиндрическим барабаном функции подающего и вращающегося (закручивающего) устройств;
повысить эксплуатационную надежность электронасоса в скважинах с большим содержанием газа. Это достигается более качественным разделением жидкости от газа, благодаря сочетанию поступательного движения газожидкостной смеси с активным вращательным движением и снижением скорости на всем протяжении движения смеси от входа в устройство и до входа в центробежный насос. Эти факторы устраняют условия, способствующие выходу из строя электродвигателя;
снизить эксплуатационные расходы благодаря увеличению межремонтного периода работы.

Использованная информация
1. Аналог - авт. св. N 1550115, МКИ E 21 В 43/38, 1990 г.

2. Прототип - авт. св. N 1161694, МКИ E 21 В 43/38, 1985 г.

Похожие патенты RU2162937C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ СЕПАРАЦИИ ГАЗА ПОГРУЖНОГО ЭЛЕКТРОЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСА С ПОГРУЖНЫМ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ В КОЖУХЕ 2018
  • Малыхин Игорь Александрович
RU2691221C1
СПОСОБ ОТКАЧКИ ПЛАСТОВОЙ ЖИДКОСТИ ИЗ СКВАЖИН И ПОГРУЖНАЯ НАСОСНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2006
  • Ефремов Сергей Александрович
  • Лобанов Алексей Александрович
RU2310771C1
Газовый сепаратор 1982
  • Ляпков Петр Дмитриевич
  • Игревский Виталий Иванович
  • Сальманов Рашит Гилемович
  • Дунюшкин Иван Игнатьевич
  • Филиппов Виктор Николаевич
  • Уряшзон Илья Хаимович
SU1161694A1
СПОСОБ ОТКАЧКИ ГАЗОЖИДКОСТНОЙ СМЕСИ ИЗ СКВАЖИНЫ И ПОГРУЖНАЯ НАСОСНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2003
  • Дроздов А.Н.
  • Агеев Ш.Р.
  • Деньгаев А.В.
  • Иванов Г.Г.
  • Дружинин Е.Ю.
  • Карелина Н.С.
  • Белявская М.И.
  • Перельман О.М.
  • Рабинович А.И.
  • Трясцын И.П.
  • Мартюшев Д.Н.
  • Куприн П.Б.
  • Мельников М.Ю.
  • Дорогокупец Г.Л.
  • Иванов О.Е.
  • Маслов В.Н.
  • Вербицкий В.С.
RU2232302C1
Способ откачивания пластовой жидкости с повышенным содержанием газа и абразивных частиц и погружная установка с лопастным насосом и газосепаратором для его осуществления 2020
  • Трулев Алексей Владимирович
RU2749586C1
ГАЗОВЫЙ СЕПАРАТОР 1997
  • Трулев А.В.
  • Трулев Ю.В.
RU2123590C1
СКВАЖИННЫЙ ВИХРЕВОЙ ГАЗОСЕПАРАТОР (ВАРИАНТЫ) 2014
  • Пещеренко Марина Петровна
  • Пещеренко Сергей Николаевич
  • Мусинский Артем Николаевич
RU2547854C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЕПАРАЦИИ ТВЕРДЫХ ЧАСТИЦ И ГАЗА ПОГРУЖНОГО ЭЛЕКТРОЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСА 2007
  • Нужных Валерий Викторович
  • Газаров Аленик Григорьевич
  • Ельцов Игорь Дмитриевич
  • Буранчин Азамат Равильевич
RU2354821C1
СКВАЖИННЫЙ ГАЗОВЫЙ СЕПАРАТОР С ПОДШИПНИКОВОЙ ОПОРОЙ 2005
  • Иванов Александр Александрович
  • Черемисинов Евгений Модестович
  • Девликанов Валентин Мустафьевич
  • Баталов Вадим Юрьевич
RU2292454C1
СПОСОБ ЭФФЕКТИВНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ ПОГРУЖНЫХ ЛОПАСТНЫХ НАСОСОВ ПРИ ОТКАЧИВАНИИ ПЛАСТОВОЙ ЖИДКОСТИ С ПОВЫШЕННЫМ СОДЕРЖАНИЕМ ГАЗА И АБРАЗИВНЫХ ЧАСТИЦ И ГАЗОСЕПАРАТОР УСТАНОВКИ ЭЛЕКТРОЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2015
  • Трулев Алексей Владимирович
  • Макрушин Григорий Михайлович
RU2616331C1

Реферат патента 2001 года ГАЗОВЫЙ СЕПАРАТОР СКВАЖИННОГО ЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСА

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к добыче нефти с большим газовым фактором. Обеспечивает упрощение конструкции устройства, повышение эксплуатационной надежности и снижение эксплуатационных расходов. Сущность изобретения: рабочее колесо центробежного насоса выполнено с периферийным боковым выходом и установлено в корпусе за входной головкой по направлению движения жидкости, цилиндрический барабан одним концом жестко соединен с ведомым диском рабочего колеса, а другим опирается на присоединительную головку, внутри него концентрично оси сепаратора размещена конусная направляющая потока, диаметр которой плавно уменьшается в направлении насоса, прикреплена жестко к присоединительной головке и образует с цилиндрическим барабаном расширяющийся кольцевой канал. 1 ил.

Формула изобретения RU 2 162 937 C1

Газовый сепаратор скважинного центробежного насоса, включающий корпус, в котором установлены входная и присоединительная головки, устройство для подачи жидкости в виде рабочего колеса центробежного насоса большей производительности, цилиндрический барабан, вал, распределитель потока и каналы для отвода отсепарированной жидкости и газа, отличающийся тем, что рабочее колесо центробежного насоса выполнено с периферийным боковым выходом и установлено в корпусе за входной головкой по направлению движения жидкости, цилиндрический барабан одним концом жестко соединен с ведомым диском рабочего колеса, а другим опирается на присоединительную головку, внутри него концентрично оси сепаратора размещена конусная направляющая потока, диаметр которой плавно уменьшается в направлении насоса, прикреплена жестко к присоединительной головке и образует с цилиндрическим барабаном расширяющийся кольцевой канал.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2001 года RU2162937C1

Газовый сепаратор 1982
  • Ляпков Петр Дмитриевич
  • Игревский Виталий Иванович
  • Сальманов Рашит Гилемович
  • Дунюшкин Иван Игнатьевич
  • Филиппов Виктор Николаевич
  • Уряшзон Илья Хаимович
SU1161694A1
Устройство для сепарации газа при откачке жидкости из скважины погружным электроцентробежным насосом 1988
  • Мельник Виктор Иванович
  • Рылов Борис Михайлович
SU1550115A1
Газосепаратор к штанговой глубиннонасосной установке 1973
  • Байков Артур Закиевич
  • Байков Анвар Мавлютович
SU448275A1
Скважинный газосепаратор 1982
  • Мамедов Адил Мамед
  • Саттар-Заде Солтан Джалил
  • Наджафов Наджафали Новруз
  • Шарафитдинов Хафиз Хафьятуллаевич
  • Намазова Туказбан Аскер
SU1157211A1
Скважинный газосепаратор 1987
  • Мордвинов Виктор Антонович
  • Гординский Евгений Иванович
  • Попов Олег Иванович
  • Комаровских Юрий Гаврилович
SU1514915A1
Скважинный газовый сепаратор 1988
  • Ежов Николай Иосифович
  • Лавелин Владимир Григорьевич
SU1596091A1
Скважинная сепарационная установка 1988
  • Вироцкий Валерий Валентинович
  • Давыдов Николай Степанович
SU1615344A1
Газовый сепаратор 1990
  • Рылов Борис Михайлович
  • Цвык Богдан Николаевич
  • Белоусов Владимир Ионикович
SU1802099A1
RU 95103690 A1, 20.12.1996
СПОСОБ ОТКАЧИВАНИЯ ЖИДКОСТИ СКВАЖИННЫМ НАСОСОМ И ГАЗОСЕПАРАТОР СКВАЖИННОГО ЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСА 1991
  • Ляпков Петр Дмитриевич
  • Дроздов Александр Николаевич
  • Игревский Виталий Иванович
  • Монаенков Александр Сергеевич
  • Ямлиханов Рамиль Гайнутдинович
  • Мищенко Игорь Тихонович
  • Сокорев Владимир Николаевич
  • Филиппов Виктор Николаевич
  • Богомольный Григорий Исаакович
RU2027912C1
ГАЗОВЫЙ СЕПАРАТОР СКВАЖИННОГО ЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСА 1995
  • Трулев А.В.
  • Трулев Ю.В.
RU2078255C1
СКВАЖИННЫЙ ГАЗОСЕПАРАТОР 1994
  • Яночкин В.С.
RU2087700C1
US 4366861 A, 04.01.1983
US 4531584 A, 30.07.1985
US 5333684 A, 02.08.1994.

RU 2 162 937 C1

Авторы

Козлов М.Т.

Окин В.Н.

Сафин Р.Б.

Даты

2001-02-10Публикация

1999-06-25Подача