ГАЗОВЫЙ СЕПАРАТОР СКВАЖИННОГО ЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСА

ГАЗОВЫЙ СЕПАРАТОР СКВАЖИННОГО ЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСА


RU (11) 2162937 (13) C1

(51) 7 E21B43/38 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 26.12.2007 - прекратил действие 

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

(21) Заявка: 99114040/03 
(22) Дата подачи заявки: 1999.06.25 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 1999.06.25 
(45) Опубликовано: 2001.02.10 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: SU 1161694 A, 15.06.1985. SU 1550115 A1, 15.03.1990. SU 448275 A, 30.10.1974. SU 1157211 A, 23.05.1985. SU 1514915 A1, 15.10.1989. SU 1596091 A1, 30.09.1990. SU 1615344 A1, 23.12.1990. SU 1802099 A1, 15.03.1993. RU 95103690 A1, 20.12.1996. RU 2027912 C1, 27.01.1995. RU 2078255 C1, 27.04.1997. RU 2087700 C1, 20.08.1997. US 4366861 A, 04.01.1983. US 4531584 A, 30.07.1985. US 5333684 A, 02.08.1994. 
(71) Заявитель(и): Потребительское общество "Финэкс" 
(72) Автор(ы): Козлов М.Т.; Окин В.Н.; Сафин Р.Б. 
(73) Патентообладатель(и): Потребительское общество "Финэкс" 
Адрес для переписки: 423400, Республика Татарстан, г. Альметьевск, пр. Строителей 37, Потребительское общество "Финэкс" 

(54) ГАЗОВЫЙ СЕПАРАТОР СКВАЖИННОГО ЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСА 

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к добыче нефти с большим газовым фактором. Обеспечивает упрощение конструкции устройства, повышение эксплуатационной надежности и снижение эксплуатационных расходов. Сущность изобретения: рабочее колесо центробежного насоса выполнено с периферийным боковым выходом и установлено в корпусе за входной головкой по направлению движения жидкости, цилиндрический барабан одним концом жестко соединен с ведомым диском рабочего колеса, а другим опирается на присоединительную головку, внутри него концентрично оси сепаратора размещена конусная направляющая потока, диаметр которой плавно уменьшается в направлении насоса, прикреплена жестко к присоединительной головке и образует с цилиндрическим барабаном расширяющийся кольцевой канал. 1 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и найдет применение при добыче нефти с большим газовым фактором.

Известно устройство для сепарации газа при откачке жидкости из скважины погружным электроцентробежным насосом, содержащее корпус, шнек, полая ось которого имеет радиальные перфорационные отверстия и сообщена со всасывающей полостью струйного аппарата (1).

Устройство обладает недостаточной сепарационной способностью, так как шнек не обеспечивает необходимое активное вращательное движение газожидкостной смеси, при этом поступательное движение преобладает над вращательным.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является скважинный газосепаратор, состоящий из корпуса, присоединительных головок, вала, на который насажаны шнек, устройство для подачи жидкости в виде рабочего колеса центробежного насоса большой производительности, барабана для закручивания жидкости, распределителя потока и каналов для отвода отсепарированной жидкости (2).

К основным недостаткам данной конструкции относятся:

сложность конструкции, обусловленная наличием шнека, выправляющих аппаратов и барабана,

низкая эксплуатационная надежность, вследствие некачественного разделения газа от жидкости, которое объясняется тем, что скорость поступательного движения потока значительна, а активное вращательное движение имеет место на малом участке. По этой причине газ не успевает отделиться от жидкости;

высокие эксплуатационные расходы вследствие малого межремонтного периода работы, обусловленного тем, что при большом содержании газа в жидкости движущийся поток разрывается во всасывающей полости насоса, в результате прекращается подача, что приводит к выходу из строя электродвигателя и подъему насосной установки.

Задачей изобретения является упрощение конструкции устройства, повышение эксплуатационной надежности и снижение эксплуатационных расходов.

Указанная задача решается предлагаемым газовым сепаратором, включающим корпус, в котором установлены входная и присоединительная головки, устройство для подачи жидкости в виде рабочего колеса центробежного насоса большей производительности, цилиндрический барабан, вал, распределитель потока и каналы для отвода отсепарированной жидкости и газа.

Новым является то, что рабочее колесо центробежного насоса выполнено с периферийным боковым выходом и установлено в корпусе за входной головкой по направлению движения жидкости, цилиндрический барабан одним концом жестко соединен с ведомым диском рабочего колеса, а другим опирается на присоединительную головку, внутри его концентрично оси сепаратора размещена конусная направляющая потока, диаметр которой плавно уменьшается в направлении насоса, закреплена жестко к присоединительной головке и образует с цилиндрическим барабаном расширяющийся кольцевой канал.

На чертеже изображен предлагаемый газосепаратор в продольном разрезе.

Он состоит из корпуса 1, на концах которого установлены головки: входная 2 и присоединительная 3, вала 4, устройства для подачи жидкости 5, выполненного в виде рабочего колеса центробежного насоса большей производительности с периферийным боковым выходом 6, тонкостенного цилиндрического барабана 7, одним концом жестко соединенного с ведомым диском рабочего колеса, а другим, опирающимся на присоединительную головку 3, конусной направляющей 8, жестко соединенной с головкой 3, диаметр которой плавно уменьшается в направлении насоса и образующей с цилиндрическим барабаном расширяющийся кольцевой канал "а", фильтра 9 и распределителя потока 10.

Устройство работает следующим образом. Газожидкостная смесь поступает из скважины в полость "б" через фильтр 9, откуда направляется во всасывающую полость "в" рабочего колеса 5. В последнем наряду с поступательным движением она приобретает вращательное движение и на периферии выбрасывается в полость "а", где газожидкостная смесь продолжает двигаться в направлении насоса, сохраняя как вращательное, так и поступательное движения. При этом максимальную окружную скорость имеют частицы потока, расположенные на внутренней поверхности цилиндрического барабана 7, а минимальную - на поверхности конусной направляющей 8. Согласно законам гравитации более тяжелые частицы (жидкость), устремляются к периферии, т. е. к внутренней поверхности цилиндрического барабана 7, а более легкие (газ) вытесняются частицами жидкости к центру, к поверхности конусной направляющей 8, где ниже давление. В результате этого двигающийся поток газожидкостной смеси в полости "а" переходит постепенно при подходе к головке 3, в двухфазное состояние. Ближе к центру по кольцу располагается газожидкостная смесь с максимальным содержанием газа, а ближе к периферии - газожидкостная смесь с максимальным содержанием жидкости. Центральный поток, состоящий в основном из газа, по каналам "г" и "д" направляется в затрубное пространство скважины, а периферийный, состоящий в основном из жидкости, по каналу "ж" - на прием насоса 11.

Предлагаемый сепаратор позволяет:

упростить конструкцию благодаря совмещению в рабочем колесе с цилиндрическим барабаном функции подающего и вращающегося (закручивающего) устройств;

повысить эксплуатационную надежность электронасоса в скважинах с большим содержанием газа. Это достигается более качественным разделением жидкости от газа, благодаря сочетанию поступательного движения газожидкостной смеси с активным вращательным движением и снижением скорости на всем протяжении движения смеси от входа в устройство и до входа в центробежный насос. Эти факторы устраняют условия, способствующие выходу из строя электродвигателя;

снизить эксплуатационные расходы благодаря увеличению межремонтного периода работы.

Использованная информация

1. Аналог - авт. св. N 1550115, МКИ E 21 В 43/38, 1990 г.

2. Прототип - авт. св. N 1161694, МКИ E 21 В 43/38, 1985 г. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Газовый сепаратор скважинного центробежного насоса, включающий корпус, в котором установлены входная и присоединительная головки, устройство для подачи жидкости в виде рабочего колеса центробежного насоса большей производительности, цилиндрический барабан, вал, распределитель потока и каналы для отвода отсепарированной жидкости и газа, отличающийся тем, что рабочее колесо центробежного насоса выполнено с периферийным боковым выходом и установлено в корпусе за входной головкой по направлению движения жидкости, цилиндрический барабан одним концом жестко соединен с ведомым диском рабочего колеса, а другим опирается на присоединительную головку, внутри него концентрично оси сепаратора размещена конусная направляющая потока, диаметр которой плавно уменьшается в направлении насоса, прикреплена жестко к присоединительной головке и образует с цилиндрическим барабаном расширяющийся кольцевой канал.




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