Газовый сепаратор

1 116169Изобретение относится к нефтедо-бывающей промышленности и может быть применено при добыче нефти с большим газовым фактором.Известен газовый сепаратор, содержащий корпус с отверстиями для отвода жидкости; шнек и втулку 1 1. Недостаток известного устройства заключается в том, что при большом содержании газа в добываемой продук 16 ции скважины на его выходе невозможно получить газожидкостную смесь с допустимым содержанием газа.Наиболее близким к предпагаемому является газовый сепаратор скважин- ного центробежного насоса, содержащий корпус с входным патрубком и вал, на котором последовательно по направлению движения продукЦии скважины расположены винтовой анек, рабочие колеса и основной сепарирующий узел в виде цилиндрического барабана с радиальными лопатками, на входе которого установлена крыльчатка, а выход сообщен со входом насоса по 2 средством переводиика и с затрубным пространством посредством системы каналов для отвода отсепарированной газожидкостной смеси 1 21.Предлагаемый сепаратор не обеспе- Зо чивает достаточной подачи нри большом газосодержании продукции скважины.Цель изобретения - увеличение подачи насоса при большом газосо держании продукции скважины за счет уменьшения газосодержания в сбрасы.ваемой в затрубное пространство отсепарированной газожидкостной смеси,указанная цель достигается тем, 40 что газовый сепаратор скважинного центробежного насоса, содержащий корпус с входным патрубком и вал, на котором последовательно по направление движения продукции скважины расположены винтовой шнек, рабочие колеса и основной сенарирующий узел в виде цилиндрического барабана с радиальными лопатками, на входе которого установлена крыльчатка, а эО выход сообщен с входом насоса посредством переводника и с затрубным пространством посредством системы каналов для отвода отсепарированной газожидкостной смеси, снабжен размещенщае между основным сепарирующим узлом и приемом насоса дополнительньаю сепарирующим узлом, выполненным 4 2в виде цилиндрического перфорированного патрубка, размещенного коаксиально с переводником, который имеет ступенчатую форму и в верхней части усеченный конус, большее основание которого обращено в сторону приема насоса, при этом в полости между цилиндрическим перфорированным патрубком и переводником размещен центробежный разделитель, а сама полость сообщается с каналом для отвода отсепарированной гаэожндкостной смеси и с эатрубным пространством.На фиг, 1 чертежа представлен газовый сепаратор, продольный разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. Газовый сепаратор выполняется в виде отдельного узла (модуля), размещаемого в установке погружного центробежного насоса между узлом гидрозащиты и насосом. Гаэосепаратор содержит корпус 1 с входным патрубком 2, в котором выполнены всасывающие отверстия 3. В корпусе 1 по ходу движения продукции скважины расположены: коническая воронка 4, винтовой шнек 5, выполняющая решетка 6, лопастные стуленн погружного центробежного насоса высокой производительности, включающие рабочие колеса 7 и направляющие аппараты 8, выправляющий аппарат насосной ступени газосепаратора 9, крыльчатка 10, цилиндрический барабан 11 с радиальными лопатками 12, отвод 13, содержащий кольцо 14, решетку 15, каналы для отвода отсепарированной гаэожидкостной смеси 16 и жидкости 17. Винтовой шнек 5, рабочие колеса 7, цилиндрический барабан 11 с крыльчаткой 10 расположены на валу 18 гаэосепаратора н вращаются со скоростью, определяемой числом оборотов погружного двигателя. Остальные детали закреплены неподвижно относительно корпуса 1 газосепаратора,На переводнике 19 гаэосепаратора коаксиально установлен цилиндрический пефорированный патрубок 20.Между переводником 19, патрубком 20 закреплен центробежный разделитель 21, образующий совместно с цилиндрическим патрубком 20 н переводником 19 спиральный канал 22, являющийся продолжением канала для отвода газа 16. В цилиндрическом патрубке 20 выполнены отверстия 23, со116169. 3общающие спиральный канал 22 с эатрубнъщ пространством скважины,Цилиндрический патрубок 20 с отверстиями 23 и винтовая спираль составляют дополнительный сепарирующий %узел.Газовый сепаратор работает следующим образом.Гаэожидкостная смесь поступаетв газовый сепаратор из скважины череэ всасывающие отверстия 3 и проходит через коническую воронку 4, которая повышает кавитационное качество предвключенного винтового шнека 5. В свою очередь винтовой шнек 5повышает кавнтационное качествосту-пеней центробежного насоса, назначение которых создать подпор, необходимый для проталкивания гаэожидкостной смеси через гаэосепаратор,а отсепарированного газа с частьюжидкости - через канал для отводаотсепарированной гаэожидкостнойсмеси 16, в том числе и через предлагаемый дополнительный сепарирующий 2узел.После винтового шнека 5 потокпродукции скважины раскручиваетсявыправляющей решеткой 6 до осевогонаправления, что позволяет применить Збв качестве силовых ступеней с наклонноцилиндрическими лопатками у рабочихколес 7 и направляющих аппаратов 8,отличающиеся простотой изготовленияпри сохранении высоких. гидродинамических качеств ступеней,35Выправляющий аппарат 9 раскручивает поток смеси, а крыльчатка 10позволяет уменьшить потери на ударпри поступлении потока смеси в про 46точные каналы цилиндрического барабана 11.Неподвижное кольцо 14 на выходе барабана разделяет поток на две части.Жидкость, содержащая наиболее мелкиеэЯне успевшие отсепарироваться пузырьки газа, поступает по каналу 17,включающему кольцевой зазор между фвалом 18 гаэосепаратора и внутреннейповерхностью переводника 19,в погружуной центробежный насос. Остаточныйсвободный гаэ не сниаает рабочих характеристик насоса, так как он находится в мелкодисперсном состоянии ив небольшом количестве (до 153 отобъема смеси).Отсепарированный свободный газ счастью жидкости через канал для отвода отсепарированной газожидкостной.смеси 16 поступает в дополнительныйсепарирующий узел. При движении вспиральном канале 22 происходят разделение сбрасываемой газожидкостнойсмеси. Жидкость под действием центробежной сиды отбрасывается к цилиндрическому патрубку 20 через отверстия 23 в нем, вытекает из сепарирующего узла и стекает по корпусу 1 газового сепаратора, снова поступая наего вход. При этом снижается содержание свободного газа в смеси, поступающей в гаэосепаратор,Это позволяет увеличивать производительность и уменьшать глубину сйуска электронасоса в скважину в большем диапазоне изменения гаэосодержания смеси, притекающей снизу из ствола скважины.При уменьшении глубины спуска погружного агрегата (насос, двигательи гидроэащита). снижается величинадавления и температура охлаждающейжидкости. Это существенно повьюаетнадежность электрической частй установки погружного центробежного насоса. Кроме того, уменьшается расходнасосно-компрессорных труб, электри-:ческого кабеля, снижаются потериэлектроэнергии в кабеле и уменьшается вероятность выхода установки изстроя в процессе спуско-подъемныхопераций при подземном ремонте, стоимость которого также снижается, Таким образом, повышается надежностьустановки электробежного насоса и снижаются эксплуатационные затраты,