Устройство для смешивания газа и жидкости в скважине Советский патент 1988 года по МПК E21B43/28 

(Л

С

того материала, диспергатор 2, связанный с трубопроводом 1 посредством регулирующей заслонки 3, коллектора- распределителя k с регулируемым объемом и подающих трубок 5 с резьбой 6. На нижней крышке 7 диспергатора 2 установлена балансировочная игла 8, До установки устройства на оголовке нагнетательной скважины производят регулировку его в емкости с жидкостью, эквивалентной по плотности выщелачивающему раствору. Подготовленное устройство устанавливают на скважине и подсоединяют трубопровод 1 к источнику Г, а канал 18 - к растворопрово- ду. Из трубопровода 1 Г через каналы 9 и 10 поступает в полость коллектора-распределителя 4 и диспергатора 2, Сквозь пористые стенки Г поступает на поверхность диспергатора 2 и

час;тичтш растворяется в выщелачивающем растворе. Нерастворивгаиеся пузырьки Г накапливаются на поверхност диспергатора 2, нарушают равновесное состояние устройства. Подвижная часть устройства поднимается, и заслонка 3 перекрьгоает трубопровод 1, а газосъемные кольца 16 смьшают пузырьки Г. Подача .Г в устройство прекращается. Выщелачивающий раствор поступает в поры диспергатора 2, увеличивает массу подвижной части устройства, которая перемещается вниз и открывает трубопровод 1, Вьпцелачи- вающий раствор с растворением в нем Г через решетку 13 подается в скважину. Количество диспергаторов 2, их размеры и пористость зависят от требуемой степени насыщения вьгацелачива- ющего раствора Г. 4 ил.

Изобретение относится к оборудованию нагнетательных скважин и м.б. использовано при разработке месторождений полезных ископаемых методом подземного вьпцелачивания с использованием газообразных окислителей. Цель изобретения - сокращение непроизводительного расхода газа (Г), Устройство включает газопроводящий трубопровод 1, выполненный из.порис

1

Изобретение относится к оборудованию скважин и может быть использова- но при разработке месторождений по- . лезных ископаемых способом подземного выщелачивания.

Целью изобретения является улучшение смешивания газа и жидкости и сокращение непроизводительного расхода газа.

На фиг,1 показана конструкция предлагаемого устройства, продольный разрез; на фиг.2 и 3 - разрезы А-А и Б-Б.на фиг.1 соответственно; на фиг,4 - устройство, установленное на обсадной трубе скважины, общий вид.

Устройство включает газоподводя- щий трубопровод 1, соединенный с источником сжатого газа, и вьтолненный из порис1юго материала диспергатор 2, связанный с другим концом трубопровода 1 . посредс7 вом регулирующей заслонки 3, коллектора-распределителя 4 с регулируемым объемом и подающих трубок 5 с резьбой 6, выполненной на их поверхности. На нижней крьщпсе 7 диспергатора 2 установлена балансировочная игла 8. Газ из трубопровода 1 в коллектор-распределитель-4 поступает чере з канал 9, а оттуда в трубку

5 через канал 10. Коллектор-распределитель 4 состоит из верхней 11 и нижней 12 частей, подвижна соединенных между собой. Устройство размещено в корпусе. В нижней части корпуса закреплена рещетка 13 с герметизато-; ром 14, в центре которой установлена стойка 15 с газосъемным кольцом 16. В боковой стенке корпуса 17 имеется отверстие 18 для ввода вьщ1елачивающе- го раствора. Корпус 17 устанавливают на обсадной трубе 19, оборудованной фильтром 20, расположенным на уровне продуктивного пласта 21.

Перед установкой устройства на обсадную трубу 19 производят его наладку. Первоначально осуществляют выравнивание расходов газа через пористые поверхности диспергатора 2 вращением их на резьбе 6 и изменением с помощью балансировочной иглы 8 сечения выходного отверстия трубки 5. Регулировка проводится в емкости

с жидкостью, плотность которой соответствует плотности выщелачивающего раствора. При достижении визуального равенства расходов газа через диспергатор 2 производят, балансировку коллектора-распределителя 4; путем пере

ещетщя верхней части I

UA1060 относитель- вания вокруг

на расстояни съемные кольц зырьков и пре система на ко равновесное с счет частично диспергаторов 10 вора вес подв возрастает, у рушается, и к с диспергатор открьшая отве 15 бопроводе 1. растворенным ку 13 идет в фильтр 20, ус пласта 21, пр 20 пласт.

но нижней 12 добиваются равновесного состояния системы, т.е. соблюдения условия

V,

П 9.81 m

рТГи. где V - объем коллектора-распределителя;

удельный вес вш;елачивающе- го раствсфа|

суммарная масса подвижной части устрой ства. При таком состояние системы изменение нагрузки на нодвижную часть устройства в ту ил иную сторону вызывает ее перемещение относительно газоподводящего трубопровода 1,

Подготовленное к работе устройство после бурения и оборудования скважины устанавливают на верхней секции обсадной колонны трубы 19. Трубопровод подключают к источнику сжатого газа (воздух, кислород), а через каУсиление смьта пузырьков достига ся также тем, что отверстие 18, выполненное в боковой стенке корпуса 17, смещено относительно осевой вер

нал 18 вводят выщелачивающий раствор, ос „ „ тикальнои линии и размещено в верхДавление .газа, подаваемого в устройней зоне действия диспергаторов 2. Благодаря этому происходит возникновение турбулентных потоков, что способствует лучшему перемешиванию жидкости и растворению вводимого газа, I

ство, подбирается из условий обеспечения выхода его через пористую поверхность диспергаторов 2 в виде мелкодисперсной пузырьковой фазы и предупреждения образования струйного истечения ,

Подаваемьш газ из трубопровода Г проходит через каналы 9 регулирующей заслонки 3 в камеру коллектора-распределителя А, оттуда через каналы 10 по трубкам 5 поступает в полость диспергатора 2. Проникая через пористую стенку диспергатора 2, газ в виде мелкодисперсных пузырьков выделяется с поверхности диспергаторов и частично растворяется в вьщ1елачиваю- щем растворе, насыщая его до необходимого уровня, которьй обеспечивается сбалансированной подачей выщелачи- ,g жидкости в скважине, включающее газовающего реагента по каналу 18 и газа по трубопроводу 1. Нерастворившиеся пузырьки газа накапливаются на внешней поверхности диспергаторов 2, выполняя роль понтонов, снижающих вес устройства.

Равновесие системы нарушается, выталкивающая сила, воздействуя на подвижную часть устройства, поднимает его и заслонка 3 перекрывает отверстие трубопровода 1. Во время хода диспергаторов вверх происходит смывание пузырьков и их растворение в жидкости. Для улучшения эффекта смы50

55

подводящий трубопровод, регулирующую заслонку, установленную соосно с трубопроводом с возможностью вертикального перемещения и диспергатор из пористого материала, о тличаю- щ е е с я тем, что, с целью улучшения смешивания газа и жидкости и сокращения непроизводительного расхода газа, устройство снабжено, балансировочными иглами и коллектором-распределителем газа с регулируемой ёмкостью, коллектор в верхней части жестко соединен с заслонкой и сообщен с газоподводящим трубопроводом, а в

0 вания вокруг

каждого диспергатора на расстоянии хода расположены газосъемные кольца 16. После смьша пузырьков и прекращения подачи газа система на короткое время приходит в равновесное состояние, однако за счет частичного проникновения в поры диспергаторов 2 выделачивающего раст- вора вес подвитккой части устройства возрастает, условие V, p 9,81 m нарушается, и коллЕктор-распределитель с диспергаторами перемещается вниз, открьшая отверстие подачи газа в тру- бопроводе 1. Выщелачивающий раствор с растворенным в нем газом через решетку 13 идет в скважину 19 и через фильтр 20, установленньй на уровне пласта 21, проншсает в продуктивный пласт.

Усиление смьта пузырьков достигается также тем, что отверстие 18, выполненное в боковой стенке корпуса 17, смещено относительно осевой вер- ,

„ тикальнои линии и размещено в верх0

5

0

ней зоне действия диспергаторов 2. Благодаря этому происходит возникновение турбулентных потоков, что способствует лучшему перемешиванию жидкости и растворению вводимого газа, I

Количество диспергаторов выбирается из условия обеспечения прохождения через пористую поверхность диспергаторов 2 необходимого для эффективного процесса выщелачивания количества газа при условии истечения его в пузьгрьковом режиме. Это условие выполняется подбором диспергаторов различной длины и величины пор.

Формула изобретения Устройство для смешивания газа и

0

5

подводящий трубопровод, регулирующую заслонку, установленную соосно с трубопроводом с возможностью вертикального перемещения и диспергатор из пористого материала, о тличаю- щ е е с я тем, что, с целью улучшения смешивания газа и жидкости и сокращения непроизводительного расхода газа, устройство снабжено, балансировочными иглами и коллектором-распределителем газа с регулируемой ёмкостью, коллектор в верхней части жестко соединен с заслонкой и сообщен с газоподводящим трубопроводом, а в

Фие.5

(/.8.2

ff-Б

fS

Г

nj

i6

2

L

///7//

e

::: 21: Фие.

j

tZI

Л

К

9

: ...:

Ч--Г.-Г-Г-