Скважина-сепаратор Советский патент 1982 года по МПК E21B43/38 

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и мояет быть использовано в процессе подготовки нефти и газа к транспорту.

Известен горизонтальный гравитационный сепаратор, содержащий две кондентрично расположенные трубы, снабженные патрубками для ввода газожидкостной смеси и вывода газа и жидкости Cl .

Недостатком указанного устройства являются его большие размеры, требующие для размещения большой территории .

Наиболее близким по техническим характеристикам и достигаемым результатам к предлагаемому изобретению является скважина-сепаратор, содержащая подъемную колонну труб и размещенный в ее нижней части насос 2.

Однако известное устройство имеет недостаточную сепарационную способность.

Цель изобретения - улучшение сепарационной способности скважины.

Эта цель достигается тем, что скважина снабжена размещенной концентрично подъемнрй колонне труб дополнительной колонной труб, имеющей в верхней части патрубок для : ввода газожидкостной смеси.

На чертеже изображена скважина, схематический разрез.

Скважина-сепаратор состоит из обсадной колонны 1, имеющей на устье патрубок 2 для подсоединения трубопровода отвода отсепарированного газа, по оси колонны 1 смонтированы

10 дополнительная колонна труб 3 для ввода газохсидкостной смеси и подъемная колонна труб 4 для откачки в;гаделившейся жидкости с помощью насоса 5. Дополнительная колонна труб

15 :3 имеет патрубок 6 для ввода газожидкостной смеси, а подъемная колонна труб 4 имеет патрубок 7 для подсоединения выкидной линии жидкости.

Колонна подъемных труб 4 и

20 дополнительная колонна труб 3 образуют межтрубное пространство А, по которому поступает газожидкостная смеоь. Обсадная колонна 1 И дополнительная колонна труб 3

25 образуют межтрубное пространство Б, по. которому отводится отсепарированный газ. Отсепарированная жидкость отводится по внутренней полости подъемной колонны труб 4

30 по пространству В. Устройство работает следующим образом. В скважину по пространству А поступает газожидкостная смесь. Газожид костной поток движется в пространст ве А сверху вниз с высокой степенью турбулизации, в результате чего про исходит коаг-уляционный рост мелкодисперсных частиц и объем их увеличивается. На выходе из пространства А, длина которого должна обеспечивать время нахождения в нем потока не менее 5 мин, размеры диспергированных частиц возрастают до размеров, при которых происходит их эффективное отделение из потока за счет гравитационных сил. После того, как газожидкостный . поток выходит из пространства А, про исходит гравитационное разделение его фаз. Газ устремляется по пространству Б вверх и отводится в газопровод. Жидкость скапливается в нижней части скважины и откачивается из нее насосом 4 по пространству В. Сепарация газожидкостной смеси улучшается при увеличении вероятности соударения капель, которая возрастает при увеличении, интенсивности турбулентности потока. При этом, наиболее полно механизм турбулентной коагуляции диспергированных частиц .проявляется при числах Рейнольдса свыше 2000, а для их коагуляционного роста, обеспечивающего эффективное разделение фаз под действием гравитационных сил, необходимо время пребывания потока в сепараторе, исчисля мое несколькими минутами. .Поэтому ди аметр межтрубного пространства А и объемный расход поступающей по нему газожидкостной смеси подбираются такими, чтобы режим потока характеризовался числом Рейнольдса свыше 2000. Длина межтрубного пространств подбирается такой, чтобы в нем обес ,печивалось время пребывания потока не менее 5 мин. Преимуществом предлагаемого устройства является более глубокая сепарация газа от жидкости по сравнению с применяемыми установками за счет большей дпины устройства, что обеспечивает время пребывания в нем потока, достаточное для коагуляционного укрупнения диспергированных частиц до размеров, необходимых для их гравитационного отделения из потока и обеспечивает укрупнение - хваченных восходящим газовым потоком мелких капелек жидкости и их осаждение на зеркало жидкости. В качестве предлагаемого устройства может быть использовано неработающая нефтяная или газовая скважина, и поэтому для создания описываемого устройства требуются небольшие затраты, а само устройство занимает незначительный .участок территории промысла. Формул изобретения Скважина-сепаратор, содержащая подъемную колонну труб и размещенный в ее нижней части насос, отличающаяся тем, что, с целью улучшения ее сепарационной способности, она снабжена размещенной концентрично подъемной колонне труб дополнительной колонной труб, имеющей в верхней части патрубок для ввода газожидкостной смеси. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Фаниев Р.Д.Эксплуатация нефтяных и газовых месторождений. М., 1958, с. 273. 2. Белов И.Г. Борьба с газом в насосных скважинах. Материалы сессии Технического совета Миннефтепрома Усовершенствование техники насосной эксплуатации нефтяных скважин. М. , 1954, с. 77-80 (прототип).

udffocmt

. rOJO-XV ffffcm/fOf

CffecA