Штуцер для регулирования дебита скважин

(56) МуравьТехнологиягаза. М.: Нрис. 96.Там же,5(088.8)ев И,М., Базлов М.Н. и д и техника добычи нефти и едра, 1971, с. 211,209, рис. 93. ЛИРОВАНИЯ ДЕБИТА(57) Изобретениедобычи газа и препирования дебитаизобретения являе носится к области азначено для регу кважины. Цельюся повышение долго ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ вечности штуцера путем создания оптимальной износостойкой формЬ 1 отверстия за счет придания ему естественного профиля износа. Это достигается за счет того, что образующая отверстия штуцера представляет собой часть окружности на входной кромке, сопряженной с эллипсом, большая ось которого совпадает с его осью, а малая - с осью входной кромки, причем а/Ь = 3,5-4,5, г = 0,45-0,550, где а - длина большей оси эллипса, а = 21.; Е - длина отверстия, Ь - длина малой оси эллипса, Р - диаметр отверстия, П = О, М,/Ч в месте сопряжения окружности с эллипсом, г - радиус скругле" ния входной кромки отверстия; 0 диаметр эквивалентного по расходу цилиндрического отверстия;- коэффициент расхода цилиндрического отверстия, равный 0,60-0,65;- коэффициент расхода штуцера, равный . ф 0,94 - 0,97. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.36 2профиля отверстия, его гидродинайические характеристики практически неизменяются. При этом (фиг. 4) характеристики отверстия стабилизируютсяраньше, еще до достижения тех соотношений, которые характеризуют выбранный профиль, но малая ось эллипсарасположена на выходной кромке отверстия, вследствие чего появляется возможность механической обработки отверстия одним инструментом типа фрезыс двух сторон, поэтому выбран именноэтот профиль.Краткая методика подбора соотношений размеров эллипса и входной кромки следующая.Экспериментальными исследованиямиустановлено, что при работе штуцерапрофиль отверстия в продольном сечении принимает вид тела вращения, образующая которого имеет вид кривой,схожей по внешнему виду с ветвью па-раболы или эллипса, и при этом происходит стабилизация гидравлическихпараметров штуцера до значений- 0,94-0,96,Испытывают предварительно изготов.ленные штуцеры с отверстиями, представляющими собой следующие телавращения: сопряженнный с окружностьювходной кромки эллипс с различнымсоотношением большой и малой осей(а/Ь = 2,5-7,0), радиус входной кромки и диаметр отверстия соотносятсякак г/Р = 0,1-1,0.Результаты испытаний показали,что коэффициент расхода отверстия рас.тет с уменьшением соотношения а/Ь ипри значениях а/Ь = 3,0 достигаетзначений 0,96, затем стабилизируется.Что касается поведения кривой зависимости коэффициента расхода от отношения г/О, то также наблюдается росткоэффициента расхода при увеличенииг/Р, однако кривая у= г(г) имеет максимум, и при совмещении кривых цаг и = г(г) выявляется обЬ Профиль отверстия (его осевое сечение) в начальный момент работы штуцера имеет вид, представленный на фиг. 1, или профиль Р 5 (фиг, 3) . При,"5 этом коэффициент расходаявляется стабилизированной величиной, ориентировочно равной 094-0,97, и при дальнейшей работе, несмотря на изменение 1 13222Изобретение относится к области добычи газа и может найти применение для газовых скважин, в продукции которых содержатся твердые механические примеси.Целью изобретения является повыше ние долговечности и упрощение изготовления штуцера.На фиг. 1 представлен штуцер, продольное сечение; на фиг. 2 - вариант 10 выполнения входной кромки в виде многоугольника, на фиг. 3 и 4 - развитие профиля изнашивания отверстия и соответствующее изменение коэффициента расходаи скоросги изнашивания 1 15 от времени Т (нумерация точек на фиг.3 и 4 совпадает), на фиг. 5 - результаты испытаний отверстий с различными соотношениями а/Ь и г/1).Штуцер для регулирования дебита щ скважин содержит корпус 1 с установленной в нем втулкой 2 с дросселирующим отверстием 3 с входной 4 и выходной 5 кромками, образованным вращением образующей вокруг оси 6 отвер стия, которая представляет собой часть окружности на входной кромке, сопряженной с эллипсом, большая ось которого равна двум длинам отверстия и совпадает с его осью, а малая - с 30 осью выходной кромки, причем а/Ь 3,5-4,5, г0,45-0,550, где а - большая ось эллипса, а = 2 Е; Е - длина отверстия 1 Ь - малая ось отверстия; г радиус скругления входной кромки от верстия, О - диаметр отверстия, опре 1)т У,деляемый из соотношения РУгде О, - диаметр эквивалентного порасходу цилиндрического отверстия, 40- коэффициент расхода цилиндрического отверстиг, равный 0,60-0,65;коэффициент расхода предлагаемого штуцера, равный 0,94-0,97 (по результатам предварительных испытаний). 45Штуцер работает следующим образом,При монтаже штуцера определенногопроходного сечения в обвязке скважиныустанавливаются заданный технологический режим работы и расход газа. 50 ласть с максимальным значением коэффициента расхода и соответствующимэтим максимальным значениям соотношениям а/Ь и г/П (фиг. 5). Таким образом, в качестве оптимальных соотношений приняты а/Ь = 3,5-4,5 и г/О= 0,45-0,55,Проводят испытания на изнашивание со снятием гидравлических характеристик цилиндрических отверстий со скошенной входной кромкой под углом 451322236 с эллипсом, большая ось которого совпадает с продольной осью отверстия,а малая - с осью выходной кромки,результаты испытаний представлены на фиг. 4 (кривая 3 зависимости скорости изнашивания от времени испытаний). Для сравнения представлена кривая скорости изнашивания отверстий, выполненных по предлагаемой формуле (кривая 2). Скорость изнашивания во всем времени испытаний у отверстий со скошенной кромкой значительно вышее. Из этих графиков можно определить 9где а коэффициент расхода и скорость изнаЬ шивания штуцеров с цилиндрическими отверстиями с острыми входными кромками.Можно проследить наличие положи тельного эффекта именно в предложенном интервале значений (фиг. 5) и отсутствие эффекта за его пределами. причем а/Ь = 3,5-4,5, г0,45-0,550,П Ч,а=21, Р1 1 2. Штуцер по п, 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью упрощения изготовления, образующая входной кромки представляет собой часть многоугольника, вписанной в окружность, с числом граней не менее 12. формула изобретения О 1. Штуцер для регулирования дебита скважин, содержащий корпус с установленной в нем втулкой, в которой выполнено дросселирующее отверстие с входной и выходной кромками, образованное вращением образующей вокруг продольной оси отверстия, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью повышения долговечности штуцера,образующая представляет собой часть окружности на входной кромке, сопряженной длина большой оси эллипса,длина малой оси эллипса;диаметр отверстия в местесопряжения окружности с эллипсомдлина отверстия,радиус скругления входнойкромки отверстия;диаметр эквивалентного порасходу цилиндрического отверстия,коэффициент расхода цилиндрического отверстия, равный0,60-0,65;коэффициент расхода штуцера,равный 0,94-0,97.1322236 а иий ею и г. Ф тавитель О.Гудкред Л.Олийнык ректор Л.Пилипенк ова дакто Подписно Заказ 2863/43ВНИИПИпо дел113035,нного комитета ений и открыти аушская н тная, 4 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул б й Тираж 8осударствеам изобретМосква, Ж, ов о, а,г оя ,оМоэм. расходаФиг. Х