ГАЗОСЕПАРАТОР ПОГРУЖНОГО ЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСА

ГАЗОСЕПАРАТОР ПОГРУЖНОГО ЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСА


RU (11) 2286449 (13) C2

(51) МПК
E21B 43/38 (2006.01) 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 07.12.2007 - действует 

--------------------------------------------------------------------------------

Документ: В формате PDF 
(21) Заявка: 2004102933/03 
(22) Дата подачи заявки: 2004.02.03 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2004.02.03 
(43) Дата публикации заявки: 2005.07.10 
(45) Опубликовано: 2006.10.27 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: RU 2027912 C1, 27.01.1995. SU 188424 A, 14.12.1966. RU 99111983 A, 20.06.2001. SU 683806 A, 08.09.1979. SU 1161694 A1, 15.06.1985. RU 2208152 C2,10.07.2003. US 4088456 А, 09.05.1978. 
(72) Автор(ы): Ямлиханов Рамиль Гайнутдинович (RU) 
(73) Патентообладатель(и): "ЦЕНТР РАЗРАБОТКИ НЕФТЕДОБЫВАЮЩЕГО ОБОРУДОВАНИЯ" ("ЦРНО") (SC) 
Адрес для переписки: 127018, Москва, ул. Складочная, 6, Филиал компании "ЦРНО", начальнику патентно-лицензионного отдела, пат.пов. В.Д. Саковичу, рег. № 717 

(54) ГАЗОСЕПАРАТОР ПОГРУЖНОГО ЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСА

Изобретение относится к области нефтедобывающей техники и может быть использовано при добычи нефти с большим газосодержанием посредством скважинных центробежных электронасосов (ЭЦН). Обеспечивает повышение эффективности сепарации газожидкостной смеси при увеличении расхода дегазированной жидкости через насос или увеличении газосодержания на входе в установку. Сущность изобретения: устройство содержит корпус с входными отверстиями для подвода газожидкостной смеси, каналами для подачи дегазированной жидкости в насос и вывода отсепарированного газа в затрубное пространство, установленные на валу напорную ступень и центробежный разделитель. Согласно изобретению устройство снабжено осевым вентилятором или вихревой или водокольцевой ступенью, которые установлены на валу за центробежным разделителем по ходу движения газожидкостной смеси. Они обеспечивают создание депрессии в центральной полости центробежного разделителя и принудительный вывод отсепарированного газа в затрубное пространство. 1 ил. 




ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к области нефтедобывающей промышленности, в частотности к устройствам для отделения газа от газожидкостной смеси в погружных центробежных насосах, и может быть использовано при добычи нефти из скважин с повышенным содержанием газа.

Уровень техники

Из уровня техники известен газосепаратор, включающий в себя корпус с отверстиями для подвода газожидкостной смеси и каналами для подачи дегазированной жидкости в насос и отвода отсепарированного газа в затрубное пространство, напорную вихревую ступень и завихритель, состоящий из лопастного колеса и специального направляющего аппарата (см. А.А.Богданов "Погружные центробежные электронасосы для добычи нефти", издательство "Недра", Москва, 1968 г., с.80-82, рис.64).

Недостатком данного газосепаратора является небольшая эффективность сепарации газожидкостной смеси, особенно с высоким содержании газа. Кроме того, отсутствие принудительно вывода отсепарированного газа в затрубное пространство не исключает подсос газа в насос при увеличении отбора жидкости.

Также из уровня техники известен газосепаратор, включающий корпус с входными отверстиями и каналами для отвода отсепарированного газа и жидкости, в котором напорная ступень состоит из шнека с выправляющей решеткой и лопастной ступени погружного центробежного насоса, а центробежный разделитель состоит из крыльчатки и цилиндрического барабана с радиальными лопатками (см. а.с. СССР №1161694 А, публ. 15.06.1985, кл. Е 21 В 43/38).

Недостатком данного газосепаратора является то, что повышение эффективности сепарации достигается за счет дополнительной сепарации части жидкости и связано с существенным усложнением конструкции газосепаратора и увеличением его металлоемкости. В то же время не исключен подсос газа в насос при увеличении отбора жидкости, так как не обеспечивается принудительный вывод отсепарированного газа в затрубное пространство.

Также известен газосепаратор погружного насоса, содержащий корпус с входными отверстиями для подвода газожидкостной смеси, каналами для подачи дегазированной жидкости в насос и отвода отсепарированного газа в затрубное пространство, установленные на валу напорную ступень и центробежный разделитель, который по совокупности существенных признаков и достигаемому техническому результату может быть принято в качестве ближайшего аналога заявляемого решения (см. патент RU 2027912 С1, публ. 27.01.1995, кл. F 04 D 13/10, Е 21 В 43/38).

Недостаток данного газосепаратора заключается в том, что отсутствуют средства для принудительного вывода отсепарированного газа в затрубное пространство. Отсутствие принудительного вывода газа при увеличении отбора жидкости насосом приводит к вторичному подсосу газа в насос и как следствие к снижению коэффициента сепарации.

Раскрытие изобретения

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, состоит в повышении эффективности добычи нефти посредством погружных центробежных насосов из скважин с повышенным содержанием газа.

Технический результат, достигаемый при решении поставленной задачи, заключается в повышении эффективности сепарации газожидкостной смеси при увеличении расхода дегазированной жидкости через насос или увеличении газосодержания на входе в установку.

Указанный технический результат в заявляемом газосепараторе достигается за счет того, что газосепаратор, содержащий корпус с входными отверстиями для подвода газожидкостной смеси, каналами для подачи дегазированной жидкости в насос и вывода отсепарированного газа в затрубное пространство и установленные на валу напорную ступень и центробежный разделитель, снабжен осевым вентилятором или вихревой или водокольцевой ступенью, которые установлены на валу за центробежным разделителем по ходу движения газожидкостной смеси и обеспечивают создание депрессии в центральной части центробежного разделителя и принудительный вывод отсепарированного газа в затрубное пространство.

Создание депрессии в центральной части центробежного разделителя повышает степень "извлечения" из жидкости растворенного в ней газа, поскольку разделение газожидкостной смеси происходит не только под действием центробежных сил, но и за счет разного давления в центральной и периферийной части центробежного разделителя. А принудительный вывод отсепарированного газа в затрубное пространство снижает вероятность попадания уже отсепарированного газа в насос. Таким образом заявляемый газосепаратор позволяет повысить эффективность сепарации газожидкостной смеси при увеличении расхода дегазированной жидкости через насос или увеличении газосодержания на входе в установку. Выбор конкретного варианта выполнения газосепаратора (с осевым вентилятором, вихревой или водокольцевой ступенью) зависит от количества газа, содержащегося в газожидкостной смеси.

При проведении поиска по патентным и научно-техническим источникам информации не обнаружено решений, содержащих всей совокупности признаков независимого пункта формулы изобретения, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого решения критерию "новизна", также не обнаружено решений, содержащих всей совокупности признаков отличительной части независимого пункта формулы изобретения, что позволяет сделать вывод о соответствии заявленного решения критерию "изобретательский уровень".

Осуществление изобретения

Газосепаратор содержит корпус (1), в котором выполнено входное отверстие (2) для подачи газожидкостной смеси, закрытое с внешней стороны приемной сеткой (9), канал (8) для вывода отсепарированного газа в затрубное пространство, а также канал (7) для подачи дегазированной жидкости в насос. Внутри корпуса (1) расположен вал (3), приводящий во вращение подвижные элементы газосепаратора. На валу (3) по ходу движения газожидкостной смеси расположена напорная ступень, которая выполнена в виде шнека (4), центробежный разделитель (5), выполненный в виде цилиндрического барабана с радиальными лопатками, и, например, двухступенчатый осевой вентилятор (6) (см. чертеж).

Работа газосепаратора осуществляется следующим образом.

Газосепаратор в составе насосной установки, состоящей из одной или нескольких насосных секций и погружного электродвигателя, опускается в скважину. После запуска электродвигателя из нефтяного пласта к газосепаратору начинает поступать пластовая жидкость в виде газожидкостной смеси (ГЖС). ГЖС поступает через приемную сетку (9) и входное отверстие (2) корпуса на шнек (4), который создает напор, который необходим для продавливания газожидкостной смеси через газосепаратор. За счет этого напора газожидкостная смесь поступает в центробежный разделитель (5), в котором под действием центробежных сил газ отделяется от жидкости, при этом отсепарированная жидкость отбрасывается к периферии центробежного разделителя (5), а газ скапливается в центральной части вдоль вала (3). Дегазированная жидкость с периферии центробежного разделителя через канал (7) поступает в насос, газ через канал (8) принудительно выводится вентилятором (6) в затрубное пространство. При этом в центральной части центробежного разделителя (5) в зоне скопления газа вентилятором (6) создается депрессия (пониженное давление). Понижение давления газа в центральной части центробежного разделителя (5) увеличивает разность давления в разных его частях, что повышает эффективность сепарации ГЖС. Кроме того, понижение давления газа в центральной части центробежного разделителя создает дополнительное сопротивление для входе газа в насос, а следовательно, уменьшает вероятность повторного смешивания отсепарированного газа с потоком жидкости за центробежным разделителем (на входе в насос) при увеличении отбора жидкости насосом или увеличении газосодержания на входе в установку.

Работа газосепаратора с вихревой или водокольцевой ступенью осуществляется таким же образом.

Предложение соответствует критерию "промышленная применимость", поскольку реализацию устройства можно осуществить с использованием известных средств и методов.




ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


Газосепаратор погружного центробежного насоса, содержащий корпус с входными отверстиями для подвода газожидкостной смеси, каналами для подачи дегазированной жидкости в насос и вывода отсепарированного газа в затрубное пространство, установленные на валу напорную ступень и центробежный разделитель, отличающийся тем, что он снабжен осевым вентилятором или вихревой или водокольцевой ступенью, которые установлены на валу за центробежным разделителем по ходу движения газожидкостной смеси и обеспечивают создание депрессии в центральной полости центробежного разделителя и принудительный вывод отсепарированного газа в затрубное пространство.




РИСУНКИ





ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Насосы и компрессорное оборудование






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+центробежный -насос".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "насос" будут найдены слова "насосы", "насосом" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("насос!").



Рейтинг@Mail.ru