Гидродинамический диспергатор Советский патент 1989 года по МПК B01F11/02 

Изобретение относится к области добычи газа и нефти, в частности к движению газожидкостных смесей в подъемных трубах скважин, и может быть использовано для интенсификации выноса жидкости (воды и углеводородного конденсата) из газовых скважин.

Цель изобретения - повышение степени диспергирования жидкости в газе и снижение потерь давления в диспергаторе.

На фиг. 1 изображен гидродинамический диспергатор, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, вид сверху.

Гидродинамический диспергатор содержит корпус, состоящий из вн чиней 1 и внутренней 2 частей, соединенных между собой ребрами 3 жесткости. внутренней части 2 корпуса выполнен осевой канал 4 в виде двух усеченнььх конусов, направленных BepujHHaviH друг к другу, между которыми имеется сооб1цаюп1аяся с каналом 4 вихревая камера 5 в виде тороида. Стенки вихревой камеры 5 выполнены из эластичного материала 6.

Внешняя и внутренняя части 1 и 2 корпуса образуют между собой кольцевой канал 7, форма которого идентична форме осевого канала 4. Кольцевой канал 7 имеет две концентрично рас 1оложе)(иые относительно оси корпуса внхревые камеры 8 и 9, находящиеся на одном уровне с основной камерой 5 и идентичные ей по (t )рме. Камеры образуют с порк рхностьк) каналов тупые и острые кромки 10 и II.

Гидродинамический днспергатор концентрично устанавливают в муфт()и)м соели- нении 12 колонны лифтовых труп Л. Дли атого внешняя часть 1 корпуса снабжена кольцевым буртиком 14. который зажимают между стыками труб. 11е)вый дис пергатор монтируют н нервом муфтовом соединении труб.

Гидродинамический диспергатор работает следующим образом.

В процессе под ьема газожндкост ной смеси по лифтовым трубам происходит частичное разделение компонент потока Газ со взвеи1енными частицами жидкосш в основном перемещается в центральной части труб, а в периферийной части движется жидкость с включением пузырьков газа. Для создания однородного газожидкостного потока в колонне лифтовых труб устанавливают диспергатор. Направление движения газожидкостно о потока показано на чертеже стрелками.

При подходе к диспергатору часть газа направляется в осевой канал, а жидкость из пристенного слоя и остальной поток газа - в кольцевой канал. Носту- пая в диспергатор, часть газожидкостного потока захватывается острыми кромками 11 и попадает в вихревые камеры 5, 8 и 9,

0

5

0

5

0

5

0

5

где он, вращаясь, возбуждает колебания проходящего по каналам 4 и 7 основного потока. В результате этого на выходе диспергатора газожидкостный поток движется с определенной частотой (пульсирует). Под воздействием турбулизации газожидкостной смеси и возникающих ультразвуковых колебаний происходит дробление жидкости в газе.

Частота колебаний зависит от геометрических размеров (диаметра) вихревых камер 5, 8 и 9 и скорости движения газожидкостного потока через каналы 4 и 7. Вследствие неравномерного распределения газожидкостного потока по осевому и кольцевому каналам, переменности давления по сечению трубы, наличия в газожидкостном потоке жидкостных пробок и воздействия ультразвуковых колебаний, перегородка из э.пастичного материала 6, разделяющая камеры 5 и 9, непрерьмзно вибрирует, изменяя диаметры камер. В результате изменяется частота колебаний, а также создаю ся в газожидкостном потоке гк рноди- ческие гидравлические удары, что повышает эффективность диспергирования жидкости в г азе.

Наличие осевого и кольцевого к;1на.1ов способствует увеличению проги скной cn(j- собностн (производп 1 ельности) диспе|)га- тора и тем самым снижению потерь давления при прохождении чс рез него газо- жилкостного потока В Г :)же время по сраинепию с прототипом пэвышаеггя степень .1ис 1 ргирования жидкости в газе ia счег более высокого значения luioHia- ди (д, 1НИ1 : .линии c iii niKocHOBeiiHH) диспергирующих э.лементов.

Он )т ношение между |-еометрн чески ми размерами осево1Ч) и. кольцевого канал л1 избирают в зависимости от характе)«с 1 ик |-лзожидко1;тного потока.

Формула илопретенин

Гидродинамический диспе)га1()р, содержании корпус с осевым каналом н виде двух усеченн)1х конусов, направленных вер- П1пнами друг к другу, между которыми имеегся сообщающаяся с каналом вихревая камера в виде тороида, отличающийся тем, что, с целью повышения степени диспергирования жидкости ь газе и снижения потерь давления в диспергаторе, в кор- ityce выполнен дополнительный ко.льпевой кана;| идентичной в сечении формы с двумя концентрично расположенными относительно оси корпуса идентичными вихревыми камерами, расположенными на одном уровне с ос- новно й камерой, причем стенки нримыкаю- щих одна к другой камер осевого и кольцевого каналов выполнены из эластичнсл О материала.

Гидродинамический диспергатор относится к области добычи газа и нефти, в частности к движению газожидкостных смесей в подъемных трубах скважин, и может быть использован для интенсификации выноса жидкости (воды и углеводородного конденсата) из газовых скважин. Оно обеспечивает повышение степени диспергирования жидкости в газе и снижение потерь давления в диспергаторе. В корпусе гидродинамического диспергатора, содержащем осевой канал 4 в виде двух усеченных конусов, направленных вершинами друг к другу, выполнена сообщающаяся с ним вихревая камера 5 в виде тороида. Имеется дополнительный кольцевой канал 7 идентичной формы с двумя концентрично расположенными относительно оси корпуса идентичными вихревыми камерами 8 и 9. Стенки примыкающих друг к другу вихревых камер осевого и кольцевого каналов выполнены из эластичного материала. 2 ил.

Фаг.г