Скважинный сепаратор для отделения газа от жидкости Советский патент 1987 года по МПК E21B43/38 

лена камера (К) 3 с радиальными каналами 4 в виде вертикальных щелей. Верхняя полость К 3 связана со С 6 газовыпускными трубками (ГТ) 5, На К 3 над каналами 4 установлены эластичный пакер 7 и дополнительные ГТ 8, соединяющие К 3 с надпакерным пространством С 6. Верхние торцы ГТ 5 размещены выше верхних торцов ГТ 8, Газ и жидкость через каналы 4 поступают в К 3, Газ всплывает в ее верхней части, а жидкость движется вниз

1

1

Изобретение относится к горному делу, в частности к откачке газированной жидкости из скважин с помощью глубинных штанговых насосов.

Целью изобретения является повыше- Ш1е сепарационной способности сква- жинного сепаратора.

На фиг.1 изображен скважинный сепаратор для отделения газа от жидкости; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - разрез Б-Б на фиг.1.

Скважинный сепаратор содержит всасывающую трубу 1, верхний конец которой связан с приемом глубинног.о насоса 2, под которым установлена камера 3 с радиальными каналами 4 для прохода, газожидкостной смеси, выполненными в виде вертикальных щелей, и газовыпускными трубками 5, свя-, зывающими верхнюю полость камеры 3 с пространством скважины 6, эластичный пакер 7, установленный на камере 3 над радиальными каналами 4, дополнительные трубки 8, соединяющие нижнюю часть камеры 3 с надпакерным пространством скважины 6, причем верхние торцы газовыпускных трубок 5 размещены выше верхних торцов дополнительных трубок 8.

Сепаратор работает следующим образом.

Жидкость с пузырьками газа поднимается при работе штангового насоса по кольцевому подпакерному пространству. При этом всплывающие в жидкости крупные пузырьки газа заполняют кольцевое пространство в интервале от пакера 7 до радиальных кан.алов 4

к отверстиям ГТ 8. По ним она выводится из К 3 в надпакерное пространство С 6. Всплывающий газ вместе с остальной жидкостью из К 3 по ГТ 5 выводится в надпакерное пространство С 6 выше, чем торцы ГТ 8. При ходе плунжера насоса 2 вверх к приемному отверстию трубы 1 поступает жидкость выходящая из ГТ 5 и 8. В результате создаются условия для дополнительной сепарации газа из жидкости в этой части С 6. 3 ил.

в камере 3 сепаратора, расположенных ниже пакера. Газ и жидкость через радиальные каналы 4 поступают в полость камеры 3. Благодаря вертикальному

расположению радиальных каналов 4 скапливающийся под пакером газ поступает в полость камеры 3 в виде сплошного потока или - при разрыве его - в виде крупных пузырьков. В полости

камеры 3 весь этот газ ,всплывает в верхнюю ее часть. Основная часть жидкости, поступающей в полость, движется в ней вниз к отверстиям дополнительных трубок 8, по которым выводится из полости камеры 3 в надпакерное пространство скважины 6. При движении этой жидкости сверху вниз в полости камеры 3 часть более мелких газовых пузырьков всплывает в

верхнюю часть полости. Всплывающий газ вместе с остальной частью жидкости выводится из верхней части полости камеры по газовыпускным трубкам 5 в надпакерное пространство скважины 6 на уровне, расположенном вьше верхних концов дополнительных трубок 8. При ходе плунжера насоса 2 вверх к приемному отверстию всасывающей трубы 1 поступает жидкость, выходящая из трубок 8 и 5. Благодаря тому, что крупные пузырьки газа, выходящие из газовьтускных трубок 5, всплывают в верхнюю часть надпакерного пространства скважины, а скорость нисходящего движения жидкости в надпакер- ном пространстве скважины 6 между верхними концами трубок 5 и 8 является незначительной, так как основ3

ной потек жидкости поступает к приемному отверстию всасывающей трубы I из трубок ,8, создаются благоприятные условия для дополнительной сепарации газа из жидкости в этой части надпакерного пространства скважины 6. Таким образом, основной объем газа, поступающий в надпакерное пространство скважины 6 по трубкам 5, не участвует в движении жидкости от верхних концов трубок 8 к приемному отверстию всасывающей трубы 1 и не занимает часть поперечного сечения в этом интервале надпакерного пространства скважины 6.

374

над1такерного npocrpaticTBa в интервалах между верхниьт концами трубок 5 и 8 и между верхними концами трубок 8 и приемным отверстием всасывающей трубы 1 превышают объем жидкости, поступающей в насос при ходе вверх при дебитах скважин, не превышающих 50 , что повыщает эффективность работы сепаратора. Расстояние от нижних концов трубок 8.до дна камеры 3 от нижнего конца всасывающей трубы 1 ;з,о камеры 3 следует принять равным 0,25-0,30 м с учетом возможного осаждения из жидкости и накопления частиц мехпримесей.

Для наиболее распространенного размера эксплуатационной колонны скважины 146 мм камеру 3 сепаратора целесообразно выполнить из 102 мм трубы длиной 1,6-1,8 м, всасывающую трубу 1 - из 48 мм трубы и трубки 5 и 8 - из 25-30 мм труб. Количество этих трубок - по 3-4. При ширине радиального канала 4 в камере 3 10 мм высоту его целесообразно принять равной 120-150 мм, а количество каналов - 6-8. Расстояние между верхними концами трубок 5 и 8 следует принять равным 0,6-0,7 м, между верхними концами трубок 8 и приемным отверстием всасывающей трубы - 0,8-0,9 м. При указанных размерах обеспечивается уменьшение скорости нисходящего движения жидкости в надпакерном пространстве скважины 6 по сравнению с нисходящим движением :жидкости в полости камеры 3 сепаратора, а объемы надпакерного пространства полости камеры 3 ниже радиальных каналов.

Формула изобретения

Скважинный сепаратор для отделения газа от жидкости, содержащий всасы0 вающую трубу, верхний конец которой связан с приемом глубинного насоса, под которым установлена камера с радиальными каналами для прохода газожидкостной смеси и газовыпусккыми

5 трубками, связывающими верхнюю полость камеры с пространством скважины, отличающийся тем, что, с целью повьшения сепарационной способности, он снабжен установленным на камере над радиальными каналами для прохода газожидкостной смеси пакером и дополнительными трубками, соединяющими нижнюю часть камеры с надпакерным пространством скважины, причем верхние торцы газовыпускных трубок размещены вьщ1е верхних торцов дополнительных трубок, а радиальные каналы для прохода газожидкостной смеси выполнены в виде вертикальных щелей.

0

5

и.2

Редактор А.Ворович

Составитель В.Бориекина

Техред Л.Сердюкова Корректор А.Обручар

Заказ 870/32

Тираж 533Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4

Фигд

Изобретение относится к горному делу и предназначено для откачки газированной жидкости из скважины (С) 6 с помощью глубинных штанговых насосов. Цель - повьшение сепарационной способности сепаратора. Для этого он содержит всасывающую трубу Г, верхний конец которой связан с приемом глубинного насоса 2. Под ним установ