Наддолотный газожидкостный сепаратор бурового става Советский патент 1980 года по МПК E21B43/34 

(54) НАДДОЛОТНЫЙ ГАЗОЖИДКОСТНЫЙ СЕПАРАТОР

--

Изобретение относится к бурению Т скважин, а именно к устройствам, обеспечивающим сухой забой скважины при бурении с гаэожидкостнрй прЬдувкой IK мокрым пылеподавлением. Ч 5

Известен газолйдкостный сепаратор, в котором разделение потока смеси происходит под действием центробежных сил, образующихся при п зохождении газожидкостной смеси по винто- Ю вой поверхности сепаратора fl

Однако указанный сепаратор обладает невысокой степенью фазного разделения продувочной воздушной смеси в буровом ставе.15

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является сепаратор, содержахоий корпус, сепарационное устройство с направляющими лопатками, 20 размещенными между двумя торцовыми кольцевыми основаниями, и газовыпускную втулку 2.

Недостаток известного сепаратора заключается в невысокой эффективное- 25 ти сепа рации из-за низкой степени фазного разделения смеси и возможности вовлечения уже выведенных .в периферийную зону капель жидкости в восходящие потоки осушенного таза. 30 БУРОВОГО СТАВА

Цель изобретения - увеличение эффективности сепарации путем интенсификации фазного разделения газожидкостной смеси.

Указанная цель достигается тем, что в наддолотном газожидкостном сепараторе бурового става, содержащем корпус, сепарационное устройство с направляющими лопатками, размещенными между двумя торцовыми кольцевыми основаниями, и газо1зыпускную втулку,сепарационное устройство выполнено в форме усеченного конуса с кЁ)Ивиэной направляющих лопаток, увеличивающейся в направлении потока газожидкостной смеси, а кольцевое основание на выходе отсепариррванного газа выпол-, нено сплошным, при этом под сепарирующим устройством между проточкой в корпусе и газовыпускной втулкой образована полость, сообщенная, посредством тангенциально расположенных и направленных под углом вверх выпускных отверстий с закорпусным пространством, а наружная поверхность газрвыпускной втулки со стороны сепарирующего устройства снабжена кольцевым буртиком, причем сепарационное устройство выполнено с соотнсмлением диаметров кольцевых оснований 2-1,1 и уг-.

лом перекрытия по длине лопаток 2030.

На фиг. 1 схематически изображен наддслотный газожидкостный сепаратор бурового става, общий вид, на фиг, 2 - разрез А-А на фиг. 1, на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1, на фиг. 4 - сепарационное устройство в изометрии.

, Наддолотный газожидкостный сепаратор состоит из корпуса 1 с проточкой 2 и отверстиями 3 для выпуска жидкости, направленными тангенциально к отсепарированным струям и сориентированными вверх по отношению к забою скважины, двух ниппелей верхнего 4 и нижнего 5 для подсоединения к колонке бурильных труб, сепарационногО устройства 6 в форме усеченного конуса, содержащего направляющие лопатки 7, установленные между двумя кольцевыми основаниями 8 и 9, соотношение диаметров которых 2-1,1, причем кольцевое основание 9 выполнено сплошным , а лопатки 7 имею переменный профиль по длине:радиус кривизны их уменьшается в напранлении перемещения газожидкостной . смеси соответственно соотношению диаметров кольцевых оснований и газовыпускной втулки 10 с кольцевым буртиком 11 в верхней части на наружной поверхности, причем газовйпускная втулка 10 установлена в корпусе 1 таким образом, что между внутренней проточкой 2 корпуса 1 и втулкой 10 образуется полость для сбора стекаемой жидкости.

Поток продувочной газожидкостной смеси подводится через верхний поль1й ниппель 4 и отверстие в верхнем кольцевом основании 8 и закручивается в сепарационном устройстве 6, про ходя че.рез направляющие лопатки 7. В верхней части устройства происходит сепарация наиболее кру11ных капель жидкостного потока. Более мелкие капли попадают в нижнюю часть, где вслествие большей кривизны лопаток на них действует большая центробежная сила, отбрасывающая капли к периферийной части корпуса 1.

Осушенный газ через газовыпускную втулку 10 подается на продувку бурового долота, а струи жидкости, стекая по стенкам корпуса 1, отсекаюся и попадают в проточку 2 и затем через отверстия 3 выводятся в закорпусное пространство.

Кольцевой буртик на наружной поверхности газовыпускной 10 предотвращает вторичный захват жидкости газовым потоком.

Наддолотный газожидкостный сепаратор бур1ового става позволяет достичь почти полного (до 99%) фазного разделения продувочной водовоздушной смеси и до забоя выводить воду во, внутреннюю полость скважины для пылеподавления, что способствует увеличению механической скорости бурения, и повышению износостойкости буровых долот.

Формула изобретения

1.Наддолотный газожидкостный сепаратор бурового става, содержащий корпус, сепарационное устройство с направляющими лопатками, размещенными между двумя торцовыми кольцевыми основаниями, и газовыпускную втулку, отличающийся .тем, что,с целью увеличения эффективности сепарации путем интенсификации фазного разделения газожидкостной смеси, сепарационное устройство выполнено в форме усеченного конуса с кривизной направляющих лопаток, увеличивающейся в направлении, потока газожидкостной смеси, а кольцевое основание на выходе отсепарированного газа выполнено сплошным, при этом под сепарирующим устройством между проточкой в корпусе и газовыпускной втулкой образована полость, сообщенная посредством тангенциально расположенных и направленных под углом вв.ерх выпускных отверстий с закорпусным пространством, а наружная поверхность газовыпускнрй втулки со стороны сепарирующего устройства снабжена кольцевым буртиком.

2.Сепаратор по п. 1, отличающийся тем, что сепарационное устройство выполнено с соотношением диаметров кольцевых оснований 2-1,1 и углом перекрытия по длине лопаток 20-30 .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 1 350957, кл. Е 21С 37/00, 1970.

2.Авторское свидетельство СССР 242918, кл. В 01 D 45/08, 1967.