Газосепаратор для отделения растворенного газа у приема скважинного насоса Советский патент 1985 года по МПК E21B43/38 

rr-f .1 Изобретение относится к глубиннонасосной эксплуатации скважин, в частности к устройствам для газоотделения у приема скважинного насоса Наиболее близким к предлагаемому является газосепаратор для отделения растворенного газа у приема скважинного насоса, содержащий дега зационную камеру, всасывающую трубу и запорный элемент il . .Недостатками указанного газосепа ратара являются сложность конструкции изготовления, невозможность применения его со стандартными сква жинными Насосами. Устройство являет ся гибридом газосепаратора со скважинным насосом, так как.необходимо внутрь дегазационной камеры поместить всасывающий клапан насоса на трубчатом амортизаторе. Открытие запорного элемента производится при воздействии нагрузки от веса жидкости на всасывающий клапан, вызьгоая растяжение трубчатого амортизатора. Запорный элемент перекрывает доступ жидкости в дегазационную камеру при снятии нагрузки от веса жидкости с амортизатора при хо де.плунжера вверх; Такая система чрезвычайно сложна и дорога в изготовлении. Даже при малых числах тру чатьй амортизатор испытует в сутки 10 тыс. знакопеременных нагрузок. Обеспечить надежную работоспособность такой системы во внутрискважи нык условиях, практически невозможно Устройство не может применяться с гидропоршневыми насосами. Цель изобретения - упрощение кон струкции/ Указанная цель достигается тем, что в газосепараторе для отделения растворенного газа у приема сКважин ного насоса, содержащем дегазационную камеру, всасывающую трубу и запорный элемент, запорный элемент вы полнен в виде концентрично размещен ного на всасывающей трубе и- жестко связанного с ней и дегазационной камерой стакана с радиальными канала ми и скользящего патрубка, заглушен ного в нижней части, установленного с возможностью перекрытия верхней частью радиальных каналов стакана, причем скользящий патрубок имеет каналы для прохода жидкости из дега зационной камеры в его нижнюю часть и образует зазор с всасывающей тру21Jбой и внутри скользящего патрубка. На фиг, 1 представлена схема газосепаратора при всасывающем ходе насоса; на фиг. 2 - то же, при нагнетательном ходе насоса, сплошными стрелками показан ток жидкости, пунктирными - газа. Газосепаратор для отделения растворенного газа у приема скважинного насоса состоит из дегазационной камеры 1, « такана 2 с радиальными каналами для сообщения затрубного пространства скважины с внутренней полостью дегазационной камеры 1, всасывающей трубы 3, причем стакан 2 жестко связан с всасывающей трубой 3 и дегазационной камерой 1, скользящего патрубка 4, заглушенного в нижней части и имеющего каналы для прохода жидкости и-з дегазационной камеры 1 в нижнюю его часть,, которые образованы при помощи двух стержней 5, соединяющих верхнюю и нижнюю части скользящего патрубка 4. В нижней части дегазационной камеры 1 установлен упор б, ограничивающий перемещение скользящего патрубка 4. Всасывающая труба 3 верхним концом соединяется с приемом скважинного насоса. В процессе всасывания объемная скорость движения плунжера изменяет синусоидальному закону, следовательно, изменяется и скорость жидкости в зазоре между скользящим патрубком 4 и всасывающей трубой 3, От этой скорости зависит перейад давления внутри и снаружи нт-скней части скользящего,-патрубка 4, которьй создаёт подъемную силу, необходимую для перемещения в верхнее положение скользящего патрубка 4. В начале хода полированного штока вверх плунжер неподвижен до момента окончания процесса растяжения штанг и сокращения труб. Как только этот процесс заканчивается, плунжер скачком догоняет по скорости полированный шток. Начало движения плунжера четко фиксируется и определить скорость вижения полированного штока и равную ей скорость плунжера в этот момент не представляет затруднений. о этой скорости рассчитывается скорость в зазоре между нижней частью 3 скользящего патрубка 4 и всасывающе трубой 3. Рассчитывают перепад давления снаружи и внутри скользящего патрубка 4, создающего требуемую подъемную силу. При всасывании в дегазационной камере падает давление. Уровень жид кости понижается, растворенный газ выделяется из жидкости, .образуя газ вую подушку в верхней части камеры При нагнетательном ходе насоса скользящий патрубок 4 под действием силы тяжести опускается до упора дном скользящего патрубка 4 в упор 6. При этом скользящий патрубок 4 открьгоает радиальные канапы стакана 2 и жидкость из затрубного простран ства начинает поступать в дегазационную камеру 1, вытесняя из нее газ, который выходит через те же ра диальные каналы стакана 2, Суммарная площадь отверстий в стакане 2 и кольцевое сечение между ним и вса сывающей трубой рагсчитываются таким образом, чтобы время заполнения дегазационной камеры 1 жидкостью при одновременном вьпсоде газа было

U 214 бы меньше времени хода плунжера вниз при заданном числе качаний. Предлагаемый газосепаратор может применяться при глубинно-насосной эксплуатации скважин с газопроявлениями особенно в случаях, когда у приема насоса поддерживается повышенное давление, в том числе на месторождениях, обустроенных напорной герметизированной системой сбора и транспортировки нефти и газа, при обязательном условии, чтобы на устье скважины затрубное пространство при эксплуатации сообщалось с выкидной линией через обратный 4сла- пан. Таким образом, предлагаемый газосепаратор обеспечивает возможность более .глубокой сепарации и отвода на приеме глубинного насоса как свободного, так и растворенного газа за счет создания перепада давления между затрубным пространством скважин и дегазационной камерой, что обеспечивает увеличение среднего коэффициента псдачи насоса.

ГАЗОСЕПАРАТОР ДЛЯ ОТДЕЛЕНИЯ РАСТВОРЕННОГО ГАЗА У ПРИЕМА . СКВАЖИННОГО НАСОСА, содержащий дегазационную камеру, всасывающую трубу и запорный элемент, отли( чающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, запорньй элемент выполнен в виде концентрично размещенного на всасывающей трубе, и жестко связанного с ней и дегазационной камерой стакана с радиальными каналами и скользящего патрубка, заглушенного в нижней части, установленного с возможностью перекрытия верхней частью радиальных каналов стакана, причем скользящий патрубок имеет каналы для прохода жидкости из дегазационной камеры в его нижнюю часть и образует зазор с всасывающей трубой для создания перепада давления между дегазационной камерой и внутри скользящего патрубка. СЛ k. IJI :О 9 О