Скважинный сепаратор

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 1 А 1 9)(1 В 43/38 СУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТН ДОМСТВО СССРОСПАТЕНТ СССР) ЕТЕНИЯ НИЕ П КО СВИДЕТЕЛ ЬСТ 8 й Мр юФЮИзобретение относится к насосной до- . ным клапаном в нижней его части, полость " 0быче нефти из скважины, , кожуха сообщена с газоотводным каналом:, ОЦель изобретения - повышение эффек- муфты. внутри муфты выполнена полость .тивности отделения от нефти воды, газа и . разделенная кольцевой перегородкой, об-,механических частиц. разующей в муфте две кольцевые камеры,Поставленная цель достигается тем, что из которых внутренняя кольцевая камераскважинный сепаратор, включающий кор- сообщена с жидкостным каналом муфты. апус соединенный с муфтой, имеющей жид- периферийная кольцевая камера сообщейа. юфкостный и газоотводный каналы и с полостью кожуха посредством перфораци-раэмещенным в корпусе шнеком, ось кото- онных отверстий в стенке муфты. причем.,рого выполнена полой, снабжена перфора- они закрыты трубчатым чехлом из эластич-"ционны(чи отверстиями и сообщена с ного материала, один конец которого жест-"газоотводным каналом в муфте, оборудо. ко закреплен на поверхности муфты, аванным обратным клапаном, содержитуста- другой свободно обхватывает ее.новленный на муфте и корпусе сепаратора Существенными отличиями заявляемо-;герметичный кожух с перепускным обрат- го скважинного сепаратора является то, чтоЙ1 2(21) 4950183/03 лость которого сообщена с газоотводным (22) 26.06,91 каналом в муфте. Концентрично корпусу се- (46)15.04,93, Бюл. (ч.14 . паратора установлен герметичный кожух с (71) Центральная научно-исследовательская перепускным обратным клапаном в.нижней лаборатория. Производственного обьедине- его части, Полость кожуха сообщена с газония "Укрнефть" отводным каналом муфты. Муфта имеет (72) Б.М,Рылов, Б,Н.Цвык и В.И.Белоусов." кольцевую перегородку, делящую полость (56) Махмудов С,А, Монтаж, эксплуатация и . ее на две кольцевые камеры, иэ которых ремонт скважинных насосных установок. одна сообщена с жидкостным каналом муф-МНедра, 1987, с.132-133. ты. а другая - с полостью кожуха через перАвторское свидетельство СССР форационные отверстия, выполненные в М 613085, кл. Е 21 В 43/38, 1976., стенке муфты. Отверстия закрыты трубча- (54) СКВАЖИН НЫЙ СЕПАРАТОР . тым чехлом из эластичного материала, один (57) Использование: в насосной добыче неф- конец которого жестко закреплен на поверти из. скважины для повышения эффектив- хности муфты, а другой свободно обхваты- ности отделения от нефти воды, газа и вает ее. Сепаратор позволяетотделять. механических частиц. Сущность изобрете- нефть от газа, воды и механических частиц ния; корпус сепаратора соединен с муфтой, . и увеличить коэффициент заполнения насо- имеющей жидкостный и газоотводный кана-,са и его вроизводительность, снйзить износ лы с обратным клапаном и размещенный в деталей насоса и увеличить его межремонткорпусе шнек с полым валом, выполненным ный период. 1 ил.с перфорационными отверстиямй, и посредством перфорэционных отверстий 13 в стенке муфты 4, причем отверстия 13 закрыты трубчатым чехлом 14 из эластичного материала (например, резинь 1), один конец которого жестко закреплен нэ поверхности муфта, э другой свободно обхватывает ее.Работает скважинный сепаратор следующим образом.В процессе всасывания штэнгового насоса газожидкостная смесь смесь воды;нефти, газа, э также механических частиц породы), поступает в полость корпуса 1 устройства, При этом газожидкостнэя смесь,проходя по виткам шнека 2. приобретаетвращательное движение. Под действием центробежной силы, жидкость и частицы песка будут отбрасываться к стенкам корпуса 1, а газ из смеси, как наименее плотный, будет располагаться вблизи полой оси шнека 2 и через перфорационные отверстия 3 будет поступать в полую ось и далее черезклапан 7 в гэзоотводный канал 6 муфты 4 в 40 50 на корпусе сепаратора и муфте устэновленгерметичный кожух с перепускным обратным клапаном в нижней части, полость кожуха сообщена с газоотводным каналоммуфты, внутри муфты выполнена полость, 5разделенная кольцевой перегородкой, образующей в муфте две кольцевые камеры,из которых внутренняя кольцевая камерасообщена с жидкостным каналом муфты, апериферийная кольцевая камера сообщена 10с полостью кожуха посредством перфорационных отверстий в стенке муфты, причемони закрыты трубчатым чехлом из эластичного материала, один конец которого жестко закреплен на поверхности муфты, а 15другой свободно обхватывает ее,Техническая сущность и принцип действия заявляемого скважинного сепараторэпоясняется чертежом, на котором показанпродольный разрез устройства. 20Скважинный сепаратор крепится кштанговому насосу посредством труб (нэчертеже не показано) и включает корпус 1 сразмещенным в нем шнеком 2, ось котороговыполнена полой и снабжена перфорэционными отверстиями 3, Корпус 1 связан с муфтой 4, снабженной жидкостным каналом 5 игазоотводным каналом 6 с обратным клапаном 7. Нэ корпусе 1 и муфте 4 установленгерметичный кожух 8, оборудованный в 30нижней части перепускным обратным клапаном 9. Внутри муфты 4 имеется полость,разделенная кольцевой перегородкой 10,. образующей в полости муфты 4,две кольцевые камеры 11 и 12. Внутренняя кольцевая 35камера 11 сообшена.с жидкостным каналом, 5 в муфте 4, а периферийная кольцевая камера 12 сообщена с полостью кожуха 8 пополость кожуха 8. Под действием центробежной силы происходит также и разделение жидкости на фракции, Вода и.частицы песка будут находиться возле самой стенки корпуса 1, а нефть будет занимать промежуточное положение в витках шнека 2. Двигаясь поступательно Фракции, жидкости поступэют в полость в муфте 4, которая разделенэ кольцевой перегородкой 10. образующей в полости муфты 4 две кольцевые камеры 11 и 12. При этом нефть поступает во внутреннюю кольцевую камеру 11 и через жидкостный канал 6 на прием насоса. Вода и частицы породы, находящиеся у самой стенки корпуса 1, поступают в периферийную кольцевую каМеру 12, где скорость движения резко снижается. Кольцевая камера 12 сообщена с полостью кожуха 8 посредством перфорационных отверстий 13 в стенке муфты 4, которая закрыта трубчатым чехлом 14 из эластичного материала. Вследствие резкого торможения потока в кольцевой камере 12 происходит повышение давления, под действием которого свободный край трубчэтого чехла 14 отжимается от поверхности муфты 4. При этом водэ и частицы породы через перфорэционные отверстия 13 сбрасываются в. полость кожуха 8. При определенном давлении в полости кожуха 8 открывается нижний перепускной обратный клапан 9 и часть обьемэ воды и механических примесей, находящихся в полости кожуха 8, вытесняется в ствол скважины. В дальнейшем при работе насоса в кожухе 8 поддерживается определенный уровень водц, постепенно понижающийся до полного вытеснения его и части газа в ствол сквэжины, а затем снова уровень воды и мехпримесей будет подниматься до определенной величины. Таким образам, в полости кожуха 8 происходит циклическое накопление газа, воды и мехпримесей, и дальнейшее их вытеснение в ствол скважины, Вследствие этого на прием нэсосэ поступает дегазированная и обезвоженная нефть, очищенная от механических примесей, Это позволяет увеличить коэффициент заполнения насоса, а следовательно, и его производительность, уменьшить износ деталей насоса и увеличить его межремонтный период, а также исключить образование водонефтяной эмульсии в насосно-компрессорных трубах в процессе подьема жидкости нэ поверхность. Все это вместе взятое позволяет. увеличить продуктивность скважины и снизить зэтраты нэ эксплуатацию оборудования и подготовку товарной нефти.Оценка технико-зкономической эффек. тивности изобретения.При раСчете экономической эффективности заявляемого устройства, в качестве базы сравнения выбираем серийно выпускаемый газопесочный якорь ЯГП 2-114, Известный якорь обладает недостаточными сепарационными качествами, при удалении из откачиваемой жидкости газа, Кроме того, газопесочный якорь позволяет удалить из жидкости только крупные фракции песка, но мелкие фракции поступают в скважинный насос, что сопровождается усиленным износом узлов насоса и сокращением его межремонтного периода. Заявляемый скважинный сепаратор позволяет эффективно удалять из откачиваемой нефти газ, воду и механические примеси, что позволяет увеличить производительность насоса и его межремонтный период. Скважинный сепаратор позволяет увеличить межремонтный период работы погружного насоса с 2 до 3 месяцев.Формула изобретения Скважинный сепаратор, включающий цилиндрический корпус. соединенный с муфтой с газоотводным каналом с обратным клапаном и жидкостным каналом и размещенным в корпусе шнеком с полым валом, выполненным с перфорационными 5 отверстиями, полость которого связана с газоотводным каналом, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения степени очистки нефти от воды, газа и механических частиц, он снабжен установленным 10 концентрично корпусу герметичным кожухом с перепускным обратным клапаном в нижней части, полость которого сообщена с газоотводным каналом муфты, при этом по.- следняя выполнена с боковыми отверстия ми, перекрытыми чехлом из эластичногоматериала по наружной поверхности, один конец которого жестко закреплен на поверхности муфты, а другой - свободно обхватывает ее, и имеет кольцевую перегородку, 20 делящую полость муфты на две камеры, одна из которых связана с жидкостным каналом, а другая через. боковые отверстия - с полостью герметичного кожуха.