RU200894U1 - CENTRIFUGAL-GRAVITATION GAS-SESSION FILTER - Google Patents

CENTRIFUGAL-GRAVITATION GAS-SESSION FILTER Download PDF

Info

Publication number
RU200894U1
RU200894U1 RU2019144459U RU2019144459U RU200894U1 RU 200894 U1 RU200894 U1 RU 200894U1 RU 2019144459 U RU2019144459 U RU 2019144459U RU 2019144459 U RU2019144459 U RU 2019144459U RU 200894 U1 RU200894 U1 RU 200894U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gas
separating
sand
filter
centrifugal
Prior art date
Application number
RU2019144459U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Васильевич Николаев
Original Assignee
Александр Васильевич Николаев
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Александр Васильевич Николаев filed Critical Александр Васильевич Николаев
Priority to RU2019144459U priority Critical patent/RU200894U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU200894U1 publication Critical patent/RU200894U1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D29/00Other filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, or filtering elements therefor
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21BEARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/34Arrangements for separating materials produced by the well
    • E21B43/38Arrangements for separating materials produced by the well in the well

Abstract

Полезная модель относится к нефтегазодобывающей промышленности, к устройствам для сепарации многофазных смесей.The utility model relates to the oil and gas industry, to devices for separating multiphase mixtures.
Описан газопескосепарирующий центробежно-гравитационный фильтр, основной частью которого является имеющий цилиндрический корпус пескосепарирующий фильтр, включающий цилиндрический корпус фильтра и установленный внутри корпуса полый шнек многозаходный спиральной формы, включающий участок гладкий цилиндрический, участок с винтовыми лопастями постоянного увеличенного шага, участок со спиралью переменного шага, участок со спиралью постоянного шага.A gas-sand separating centrifugal-gravity filter is described, the main part of which is a sand separating filter having a cylindrical body, including a cylindrical filter body and a hollow multi-pass spiral screw installed inside the body, including a smooth cylindrical section, a section with helical blades of a constant increased pitch, a section with a variable pitch spiral, section with a spiral of constant pitch.
Технический результат: получен газопескосепарирующий центробежно-гравитационный фильтр, способный эффективно разделять многофазные смеси газ-жидкость-твердое тело.
Figure 00000001
EFFECT: obtained gas-sand-separating centrifugal-gravity filter capable of effectively separating multiphase gas-liquid-solid mixtures.

Description

Полезная модель относится к нефтегазодобывающей промышленности, к устройствам для сепарации твердой фазы из многофазных смесей, состоящих из твердой, жидкой и газовой фаз.The utility model relates to the oil and gas industry, to devices for separating the solid phase from multiphase mixtures consisting of solid, liquid and gas phases.

Известна заявка на патент РФ на изобретение РФ №2004115172. В заявке описан фильтр гидродинамический, содержащий цилиндрический корпус с патрубками для входа фильтруемой жидкости, выхода фильтрата и сброса загрязненной суспензии. При этом фильтрующий элемент, установлен соосно корпусу, а в центре корпуса концентрично фильтрующему элементу жестко установлен шнек с пустотелым валом, который снабжен витками с переменным шагом, причем уменьшение шага витков направлено по ходу движения жидкости, а конец пустотелого вала снабжен прорезями по образующей, предназначенными для удаления сгущенной суспензии.Known application for a patent of the Russian Federation for the invention of the Russian Federation No. 2004115172. The application describes a hydrodynamic filter containing a cylindrical body with pipes for inlet of filtered liquid, outlet of filtrate and discharge of contaminated suspension. In this case, the filter element is installed coaxially with the body, and in the center of the body concentrically to the filtering element a screw with a hollow shaft is rigidly installed, which is equipped with turns with a variable pitch, and the decrease in the pitch of the turns is directed in the direction of the fluid movement, and the end of the hollow shaft is equipped with slots along the generatrix intended to remove the thickened suspension.

Недостатком известного решения является низкое качество сепарации многофазных смесей газ-жидкость-твердое тело. The disadvantage of the known solution is the poor quality of separation of multiphase mixtures of gas-liquid-solid.

Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является получение центробежно-гравитационного фильтра способного эффективно разделять многофазные смеси. The problem to be solved by the claimed utility model is to obtain a centrifugal-gravity filter capable of effectively separating multiphase mixtures.

Поставленная задача решается путем применения газопескосепарирующего центробежно-гравитационного фильтра, основной частью которого является имеющий цилиндрический корпус модуль пескосепарирующий, установленный внутри него полый шнек многозаходный спиральной формы, включающий участок гладкий цилиндрический, участок с винтовыми лопастями постоянного увеличенного шага, участок со спиралью переменного шага и участок со спиралью постоянного шага, а на выходе из участка шнека со спиралью постоянного шага установлен газосепарирующий модуль.The problem is solved by using a gas-sand separating centrifugal-gravity filter, the main part of which is a sand separating module with a cylindrical body, a multi-pass spiral shaped hollow screw installed inside it, including a smooth cylindrical section, a section with helical blades of constant increased pitch, a section with a variable pitch spiral and a section with a spiral of constant pitch, and a gas separation module is installed at the exit from the section of the screw with a spiral of constant pitch.

Спираль пескосепарирующего шнека абразивоустойчивая, с переменным шагом и минимальным гидравлическим сопротивлением, обеспечивает заданную скорость потока жидкости. The spiral of the sand separating auger is abrasion-resistant, with a variable pitch and a minimum hydraulic resistance, and provides a given fluid flow rate.

Гладкий цилиндрический участок изменяет радиальное направление ГЖС во входных отверстиях на осевое. The smooth cylindrical section changes the radial direction of the GZHM in the inlet holes to the axial one.

Участок с винтовыми лопастями постоянного увеличенного шага стабилизирует поток ГЖС и предварительно закручивает его вокруг оси шнека. The section with helical blades of constant increased pitch stabilizes the flow of the gas mixture and pre-twists it around the screw axis.

Следующий участок с переменным шагом плавно ускоряет вращение потока ГЖС вокруг оси шнека и уменьшает сечение канала. The next section with a variable pitch smoothly accelerates the rotation of the liquid lubricant flow around the screw axis and reduces the channel section.

Участок постоянного шага обеспечивает вращение ГЖС вокруг оси шнека с постоянной угловой скоростью, ламинарным течением в поперечном сечении канала и заданным расходом. На этом участке под воздействием центробежной силы происходит отбрасывание более плотных частиц потока ГЖС к внешней кромке спирали шнека и перемещение этих плотных частиц песка вдоль внешней кромки шнека к разделителю потока.The section of the constant pitch ensures the rotation of the HGM around the screw axis with a constant angular velocity, laminar flow in the channel cross section and a given flow rate. In this section, under the influence of centrifugal force, the denser particles of the liquid lubricant mixture are thrown to the outer edge of the screw spiral and these dense sand particles move along the outer edge of the screw to the flow divider.

Многоканальный разделитель потока, расположен таким образом, что поток частиц песка направляется в один из винтовых каналов и с заданными углом и скоростью выбрасывается вниз в накопитель шлама (пескосборник).Multichannel flow divider, located in such a way that the flow of sand particles is directed into one of the screw channels and at a given angle and speed is thrown down into the sludge accumulator (sand collector).

Отсепарированная ГЖС без мехпримесей под воздействием разрежения, создаваемого насосом, разворачивается вверх и засасывается во внутреннюю полость шнека и далее поступает на прием насоса.Separated GZhM without mechanical impurities under the influence of vacuum created by the pump turns up and is sucked into the inner cavity of the screw and then goes to the pump intake.

На нижнем конце цилиндрического корпуса модуля пескосепарирующего расположена резьба или другое разъемное соединение для присоединения отстойника механических примесей (пескосборник).At the lower end of the cylindrical body of the sand separation module, there is a thread or other detachable connection for attaching a solids settler (sand collector).

Газопескосепарирующий центробежно-гравитационный фильтр пескосепарирующий комплектуется газосепарирующим модулем. При этом полость пескосепарирующего шнека сообщается с цилиндрической полостью корпуса модуля газосепарирующего, закрепленного выше, образуя единую полость фильтра.The gas-sand separating centrifugal-gravity sand separating filter is equipped with a gas separating module. In this case, the cavity of the sand separating screw communicates with the cylindrical cavity of the gas separating module housing, fixed above, forming a single filter cavity.

Газосепарирующий шнек имеет антикоррозийное покрытие, постоянный шаг, оптимальный для сепарации восходящего потока газов и объединения пузырьков. Сверху в корпус модуля газосепарирующего закреплены газовый патрубок и присоединительный переводник, в который вмонтирован клапан газоперепускной.The gas separation auger has an anti-corrosion coating, a constant pitch, optimal for separating the upward flow of gases and combining bubbles. A gas branch pipe and a connecting sub, in which a gas bypass valve is mounted, are fixed to the top of the gas separation module body.

Пескосепарирующий и газосепарирующий модули монтируются при помощи любого разъемного и неразъемного соединения, обеспечивающего жесткое соединение элементов, прочность конструкции и свободу полости фильтра от выступающих элементов крепления. The sand separating and gas separating modules are mounted using any detachable and one-piece connection, which ensures a rigid connection of the elements, structural strength and freedom of the filter cavity from protruding fastening elements.

На рис. 1 представлен чертеж фильтра. In fig. 1 shows a drawing of the filter.

Газопескосепарирующий гравитационный фильтр состоит из следующих основных узлов и элементов: The gas-sand separating gravity filter consists of the following main units and elements:

1. Модуль газосепарирующий (МГС); 1. Gas separation module (MGS);

2. Модуль пескосепарирующий (МПС); 2. Sand separating module (MPS);

3. Заглушка; 3. Plug;

4. Клапан газовыводящий МГС; 4. Gas outlet valve MGS;

5. Шнек МГС; 5. Auger MGS;

6. Входные отверстия МПС; 6. MPS inlets;

7. Шнек полый МПС; 7. Hollow screw MPS;

8. Разделитель потока МПС; 8. Splitter of the MPS stream;

9. Корпус МПС. 9. Corps of the Ministry of Railways.

Работа газопескосепарирующего центробежно-гравитационного фильтра осуществляется следующим способом.The work of the gas-sand separating centrifugal-gravity filter is carried out in the following way.

Принцип действия газопескосепарирующего гравитационного фильтра заключается в прохождении газожидкостной смеси (ГЖС) через входные отверстия 6 корпуса 9 модуля МПС 2. Далее по кольцевому пространству, образованному шнеком полым МПС 7 и корпусом 9 по нисходящей траектории поток ГЖС устремляется вниз. Проходя по спирали шнека полого МПС 7 и каналам разделителя потока 8, газожидкостная смесь получает заданные скорость и направление с распределением мехпримесей по проточным каналам разделителя потока. Механические примеси под действием центробежных сил отбрасываются к внутренней поверхности корпуса 9, концентрируются и выбрасываются плотным винтовым потоком в трубы НКТ - происходит отделение частиц мехпримесей. Под действием гравитации частицы мехпримесей оседают в трубы НКТ, установленные между модулем пескосепарирующим 2 и заглушкой 3.The principle of operation of the gas-sand-separating gravity filter consists in the passage of the gas-liquid mixture (LHM) through the inlet holes 6 of the housing 9 of the MPS module 2. Further along the annular space formed by the hollow screw MPS 7 and the housing 9 along a descending trajectory, the flow of LHM rushes down. Passing along the spiral of the screw of the hollow MPS 7 and the channels of the flow separator 8, the gas-liquid mixture receives a given speed and direction with the distribution of mechanical impurities along the flow channels of the flow separator. Mechanical impurities under the action of centrifugal forces are thrown to the inner surface of the housing 9, are concentrated and thrown out by a dense helical flow into the tubing pipes - separation of particles of mechanical impurities occurs. Under the action of gravity, particles of mechanical impurities settle into the tubing pipes installed between the sand separating module 2 and the plug 3.

Поток очищенной от механических примесей ГЖС разворачивается на 180° вверх и по внутренней полости шнека полого МПС 7 попадает в МГС 1, в корпусе которого установлен шнек МГС 5. Поток ГЖС двигается вверх вдоль спирали шнека МГС 5. Под действием центробежных сил происходит выделение из ГЖС газовой фазы путем объединения мелких газовых фракций в более крупные вдоль оси шнека. Отсепарированный газ по центральному патрубку и газоотводным каналам клапана газовыводящего 4 отводится в затрубное пространство скважины, а дегазированная жидкость по кольцевому каналу попадает на прием насоса.The flow of the gas mixture cleaned from mechanical impurities turns 180 ° upward and along the inner cavity of the hollow MPS 7 screw enters the MGS 1, in the body of which the MGS 5 auger is installed. The flow of the gas mixture moves upward along the spiral of the MGS 5 auger. Under the action of centrifugal forces, separation from the gas mixture occurs gas phase by combining small gas fractions into larger ones along the screw axis. The separated gas through the central branch pipe and gas outlet channels of the gas outlet valve 4 is diverted into the annular space of the well, and the degassed liquid through the annular channel enters the pump intake.

Вместо модуля газосепарирующего газопескосепарирующий центробежно-гравитационный фильтр может комплектоваться разобщителем затрубного пространства 1, разобщающим затрубное пространство скважины на зону поступления флюида во входные отверстия 6 модуля пескосепарирующего 2 и зону приема флюида, очищенного от механических примесей в насосное оборудование. При этом полость пескосепарирующего шнека сообщается с цилиндрической полостью разобщителя затрубного пространства, закрепленного выше, образуя единую полость фильтра. Сверху и снизу на корпусе разобщителя затрубного пространства установлены защитные верхний 5 и нижний 10 центраторы, предотвращающие повреждение манжеты 11 при спуске и подъеме в скважине.Instead of the gas-separating module, the gas-sand separating centrifugal-gravity filter can be equipped with an annulus separator 1, separating the annular space of the well into the zone of fluid flow into the inlets 6 of the sand separating module 2 and the zone for receiving fluid cleaned from mechanical impurities into the pumping equipment. In this case, the cavity of the sand separating screw communicates with the cylindrical cavity of the annulus separator, fixed above, forming a single filter cavity. Above and below on the casing of the annular space separator, protective upper 5 and lower 10 centralizers are installed, preventing damage to the collar 11 during running and lifting in the well.

Степень очистки многофазной смеси на предлагаемом газопескосепарирующем центробежно-гравитационном фильтре достигает 99,9%.The degree of purification of the multiphase mixture on the proposed gas-sand-separating centrifugal-gravity filter reaches 99.9%.

Claims (2)

1. Газопескосепарирующий центробежно-гравитационный фильтр, основной частью которого является имеющий цилиндрический корпус модуль пескосепарирующий, включающий цилиндрический корпус фильтра, установленный внутри корпуса полый шнек многозаходный спиральной формы, включающий участок гладкий цилиндрический, участок с винтовыми лопастями постоянного увеличенного шага, участок со спиралью переменного шага, участок со спиралью постоянного шага, а на выходе из участка шнека со спиралью постоянного шага установлен газосепарирующий модуль.1. Gas-sand-separating centrifugal-gravity filter, the main part of which is a sand separating module with a cylindrical body, including a cylindrical filter body, a hollow multi-pass spiral screw installed inside the body, including a smooth cylindrical section, a section with helical blades of constant increased pitch, a section with a variable pitch spiral , a section with a constant pitch spiral, and a gas separation module is installed at the exit from the section of the screw with a constant pitch spiral.
2. Газопескосепарирующий центробежно-гравитационный фильтр по п. 1, отличающийся тем, что на выходе из участка шнека со спиралью постоянного шага установлен многоканальный разделитель потока.2. Gas-sand-separating centrifugal-gravity filter according to claim 1, characterized in that a multi-channel flow divider is installed at the outlet of the section of the screw with a constant pitch spiral.
RU2019144459U 2019-12-27 2019-12-27 CENTRIFUGAL-GRAVITATION GAS-SESSION FILTER RU200894U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019144459U RU200894U1 (en) 2019-12-27 2019-12-27 CENTRIFUGAL-GRAVITATION GAS-SESSION FILTER

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019144459U RU200894U1 (en) 2019-12-27 2019-12-27 CENTRIFUGAL-GRAVITATION GAS-SESSION FILTER

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU200894U1 true RU200894U1 (en) 2020-11-17

Family

ID=73455983

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019144459U RU200894U1 (en) 2019-12-27 2019-12-27 CENTRIFUGAL-GRAVITATION GAS-SESSION FILTER

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU200894U1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5217067A (en) * 1991-07-30 1993-06-08 Robert Landry Apparatus for increasing flow in oil and other wells
RU48579U1 (en) * 2005-03-23 2005-10-27 Закрытое акционерное общество "ЭЛКАМ-нефтемаш" Way gas sand well separator
RU80891U1 (en) * 2008-10-30 2009-02-27 Виктор Анатольевич Тельных STRAW PUMP Sludge trap
RU2408779C1 (en) * 2009-08-21 2011-01-10 Владимир Александрович Чигряй Well filter
US8757257B2 (en) * 2011-03-09 2014-06-24 Petrochina Company Limited Crown-shaped separation device for separating oil and water in well

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5217067A (en) * 1991-07-30 1993-06-08 Robert Landry Apparatus for increasing flow in oil and other wells
RU48579U1 (en) * 2005-03-23 2005-10-27 Закрытое акционерное общество "ЭЛКАМ-нефтемаш" Way gas sand well separator
RU80891U1 (en) * 2008-10-30 2009-02-27 Виктор Анатольевич Тельных STRAW PUMP Sludge trap
RU2408779C1 (en) * 2009-08-21 2011-01-10 Владимир Александрович Чигряй Well filter
US8757257B2 (en) * 2011-03-09 2014-06-24 Petrochina Company Limited Crown-shaped separation device for separating oil and water in well

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20170284182A1 (en) Separator and Method of Separation
US5484383A (en) Orbital separator for separating more dense and less dense components of a mixture having a controllable discharge passageway
US8051907B2 (en) Downhole separator
US6036749A (en) Helical separator
KR101287374B1 (en) Separator to separate a liquid/liquid/gas/solid mixture
EP1962986B1 (en) A separator tank for separation of fluid comprising water, oil and gas, use of such a tank, and a method for separating a fluid including water, oil, and gas
JP2767574B2 (en) Compact and efficient gas / liquid separation method and apparatus
US8105421B2 (en) Well fluid separator tank for separation of fluid comprising water, oil and gas, use of such a tank, and a method for separating a well fluid including water, oil, and gas
US4859347A (en) Centrifugal separator
US5466384A (en) Device and process for carrying out phase separation by filtration and centrifugation
US20110162832A1 (en) Gas boost pump and crossover in inverted shroud
AU2010259355B2 (en) A separator for a gas/liquid flow
US6821322B2 (en) Separators for three-phase or two-phase fluid mixtures realized with a centrifugal device designed for the separation of the gas from the liquid mixture
US6089317A (en) Cyclonic separator assembly and method
US8092692B2 (en) Apparatus and method for separating immiscible fluid components
US4414112A (en) Oil/water separator
US8137547B2 (en) Fluid treatment tank and a well fluid processing system comprising such a tank
US9186604B1 (en) Hydroclone with vortex flow barrier
SK7862003A3 (en) Combined degassing and flotation tank and use thereof
WO2007096612A2 (en) Method and apparatus for fluid separation
CA2765531A1 (en) A separator tank for separating oil and gas from water
WO2003086570A1 (en) Separator
DE202006006084U1 (en) Multi-stage device for separating drops of liquid from gases
US9283497B2 (en) Abrasion resistant gas separator
JP4857094B2 (en) Sand settling equipment