RU214898U1 - Устройство для размыва отложений - Google Patents
Устройство для размыва отложений Download PDFInfo
- Publication number
- RU214898U1 RU214898U1 RU2022118923U RU2022118923U RU214898U1 RU 214898 U1 RU214898 U1 RU 214898U1 RU 2022118923 U RU2022118923 U RU 2022118923U RU 2022118923 U RU2022118923 U RU 2022118923U RU 214898 U1 RU214898 U1 RU 214898U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- nozzle
- vortex
- axis
- chamber
- swirler
- Prior art date
Links
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims abstract description 10
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims abstract description 8
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 238000005336 cracking Methods 0.000 claims abstract description 4
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical group [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 5
- 229910000851 Alloy steel Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 abstract description 9
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 7
- 230000003628 erosive Effects 0.000 abstract description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 3
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 abstract description 3
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 abstract description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000737 periodic Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract 1
- 150000003568 thioethers Chemical class 0.000 abstract 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 3
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N HCl Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 241000731961 Juncaceae Species 0.000 description 1
- 238000010306 acid treatment Methods 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 231100000078 corrosive Toxicity 0.000 description 1
- 231100001010 corrosive Toxicity 0.000 description 1
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000020681 well water Nutrition 0.000 description 1
Images
Abstract
Полезная модель относится к нефтяной и газовой промышленности, в частности для размыва органических и неорганических отложений с внутренней поверхности труб, перфорационных отверстий, ствола и забоя скважины, а также донных отложений резервуарного парка.
Устройство для размыва отложений выполнено секционным в виде цилиндрической трубы с внутренними и наружными разъемами, содержит вихревую камеру, выполненную с входящими тангенциальными каналами 9 и выходным соплом в виде трубки Вентури, в верхней части которой установлен завихритель 7 с твердосплавной вставкой 8 из сплавов вольфрамовой группы, выполненной в виде струйной форсунки, а в нижней - насадка 6, выполненная как продолжение корпуса торцевой вихревой камеры с боковыми отверстиями, также содержит вихревую центробежную камеру с соплом, направленным перпендикулярно оси устройства, при этом детали оборудования выполнены из сероводородостойких и коррозионно-стойких материалов.
Требуемая скорость потока жидкости, частота и амплитуда генерируемых колебаний обеспечивается заданием размеров между геометрическими параметрами вихревых камер, сопел и пропускной способности отверстия насадка, а также параметрами рабочей среды.
Повышение эффективности размыва отложений осуществляется за счет, увеличения мощности генерируемых колебаний, расширения диапазона напорных характеристик - с большими скоростями истечения и направлением истечения прокачиваемой жидкости как соосно оси оборудования, так и перпендикулярно основной оси, образование периодических импульсов давления и повышения стойкости оборудования к механическому износу, коррозии и сульфидному растрескиванию. 3 ил.
Description
Полезная модель относится к нефтяной и газовой промышленности, в частности для размыва органических и неорганических отложений с внутренней поверхности труб, перфорационных отверстий, ствола и забоя скважины, а также донных отложений резервуарного парка.
Известно устройство (RU 2186961 С1, кл.7 Е 21 43/25, 2002.08.10), содержащее корпус с каналом подвода рабочего агента, вихревую камеру с тангенциально-направленными входными каналами и конически сужающимся выходным соплом. Однако, в известном устройстве вследствие содержания дополнительной камеры закручивания потока увеличиваются гидравлические сопротивления, что приводит к увеличению потерь давления, снижению мощности устройства.
Известно устройство (патент на полезную модель RU №172006 U1, опубл. 26.06.2017 бюл. №18), содержащее корпус, вихревую камеру, выполненную в виде прямоточного цилиндра или в виде двух цилиндрических изолированных полостей с острыми входящими отверстиями, диаметр которых меньше, чем диаметр выходящих отверстий, с входными тангенциальными каналами, расположенную перпендикулярно движению основного потока, сопел и узла регулирования напорных характеристик.
Одним из существенных недостатков применяемого устройства является малая мощность по размыву отложений в торце устройства, где установлен узел регулирования напорных характеристик.
Наиболее близким по технической сущности, взятыми авторами за прототип является устройство (патент на полезную модель RU №67175 U1, опубл. 10.10.2007 бюл. №28), включающее взаимосвязанные между собой и смонтированные на корпусе центральный завихритель потока жидкости с каналами, вихревую камеру и привод, при этом корпус выполнен секционным в виде цилиндрической трубы с внутренними и наружными разъемами, завихритель потока жидкости соединен с верхней частью вихревой камеры, при этом каналы завихрителя выполнены зеркально наклонными относительно горизонтальной и вертикальной осей, вихревая камера выполнена с входящими тангенциальными каналами и выходным соплом в виде трубки Вентури и имеет конусообразную насадку, на которой выполнены - центральное, три конически сходящихся отверстия с углом наклона к вертикальной оси симметрии устройства не менее 170-180° расположенных под углом 120° друг к другу и три конически сходящихся отверстия с углом наклона к центральной оси симметрии устройства не более 130-140° расположенных под углом 120° друг к другу.
Недостатком данного технического устройства является снижение мощности устройства за счет возникновения дополнительных гидравлических сопротивлений, возникающих в насадке, быстрому разрушению насадка, а также создание колебаний потока прокачиваемых технологических жидкостей, направленных только соосно оси оборудования, из его торца.
Техническим результатом является разработка конструкции устройства для размыва органических и неорганических отложений с расширенным диапазоном напорных характеристик и образованием периодических импульсов давления, обеспечивающих эффективность размыва отложений.
Технический результат достигается тем, что устройство для размыва отложений выполненно секционным в виде цилиндрической трубы с внутренними и наружными разъемами, содержит вихревую камеру, выполненную с входящими тангенциальными каналами и выходным соплом в виде трубки Вентури, в верхней части которой установлен завихритель, а в нижней насадка дополнительно содержит вихревую центробежную камеру с соплом, направленным перпендикулярно оси устройства, причем центробежная вихревая камера выполнена с одним подводящим тангенциально расположенным каналом и соплом, направляющую поток жидкости перпендикулярно оси устройства, центральный завихритель, выполненный в виде струйной форсунки с вставкой из сплавов вольфрамовой группы, насадка выполнена как продолжение корпуса торцевой вихревой камеры с боковыми отверстиями, оборудование выполнено из легированной нержавеющей стойкой к сероводородному растрескиванию, охрупчиванию сталей.
Устройство выполнено секционным в виде цилиндрической трубы с внутренними и наружными разъемами. Устройство включает взаимосвязанные между собой (см. фиг. 1.) центральные секции с вихревой центробежной камерой 3, оканчивающейся соплом 4, и торцевой секции 5. Использование присоединительной муфты 1 позволяет устройству соединяться с подводящим поток жидкости трубопроводом, а промежуточные муфты 2 позволяют собирать необходимое количество центральных секций. К нижней центральной секции с центробежной камерой присоединяется корпус торцевой секции 5 с вихревой камерой торцевой секции 6 и центральным завихрителем 7.
Центральная вихревая секция создает волновой фронт пульсирующей технологической жидкости за счет тангенциально расположенного канала (см. фиг. 2). Генерация акустических колебаний осуществляется в результате пульсации образующегося на оси камеры вихря. С увеличением степени закрутки возникают градиенты в радиальном и осевом направлениях вблизи выходного сечения сопла и, по мере увеличения степени закрутки, величина градиента тоже увеличивается, что приводит под действием вращающегося жидкостного потока к увеличению скорости потока до скорости пограничного слоя, образуемого ядром вихря. В результате в приосевой зоне (центре вихря) давление жидкости уменьшается до величин, меньших давления внешней среды. Под влиянием этой разности давлений в приосевую зону вихревой камеры периодически устремляется жидкость из внешней среды, что приводит к образованию рециркуляционной зоны.
Степень закрутки определяют по упрощенной формуле, получаемой с допущением малости потерь на трение по длине камеры закручивания:
где R - расстояние от оси сопла до оси входного канала (плечо закручивания);
rc - радиус выходного сопла;
n - количество входных каналов;
Fвх - площадь сечения входного канала.
Для эффективной работы оборудование должно иметь степень закрутки более 5. При этом центробежная сила закручивает поток и выбрасывает через сопло, перпендикулярно направлению оси устройства, образуя большой угол распыла 2α от 30° до 120°.
Торцевая секция (см. Фиг. 3) имеет центральный завихритель поз. 7, завихритель потока жидкости поз. 6, который соединен с верхней частью вихревой камеры, с входящими тангенциальными каналами поз. 9 и выходным соплом в виде трубки Вентури, причем центральный завихритель выполнен в виде струйной форсунки из твердосплавной вставки поз. 8. То есть в устройстве реализуется механизм струйной форсунки с острой входной кромкой, при этом параметр твердосплавной вставки характеризуется следующим соотношением
где L - длина вставки, мм;
d - диаметр отверстия вставки, мм.
Что при небольших перепадах давления обеспечивает устойчивый безотрывный режим истечения. Струя жидкости при этом заполняет все выходное сечение форсунки. Коэффициент расхода на этом режиме достаточно высок (μ=0,8…0,9), а при увеличении перепада давления происходит переход на отрывной режим течения, а значит, к увеличению скорости движения (истечения) жидкости. Струйные форсунки подают жидкость в виде компактной струи, обладающей большой дальнобойностью. Угол конуса распыла α2 струйных форсунок небольшой и составляет от 3° до 15°. То есть торцевая секция реализует механизм центробежной и струйной вихревых камер, разделяя потоки и образуя потоки жидкости с малым и большим углом распыла.
Для предупреждения механического износа центральный завихритель поз. 7 (см. фиг. 3.) изготавливаются с применением твердосплавных вставок поз. 8 из сплавов вольфрамовой группы с прочностью по HRC не менее 88 - марки ВК6, ВК8.
Для предупреждения коррозии оборудования при использовании в качестве рабочих жидкостей коррозионно-активных растворов используются легированные нержавеющие стали, примером могут служить: марки стали зарубежного производства 17-4РН, марки стали отечественного производства 07Х16Н4Д4Б, 4Х17Н2.
Для предупреждения сероводородного растрескивания металла при эксплуатации оборудования в средах, содержащих сероводород и углекислый газ, используются марки стали ЮЧ 20, ЮЧ 20А.
Из анализа научно-технической и патентной литературы использование такого устройства для достижения поставленной технической цели не известно. На основании этого, полагаем, что предлагаемое техническое решение соответствует критерию «изобретательский уровень» и позволяет сделать вывод о соответствии критерию «новизна».
Примеры использования:
При проведении капитального ремонта скважины выполнена промывка пробки интервалом 238 метров с головой в 1625 метров. Промывка осуществлялась на ГНКТ (гибких насосно-компрессорных трубах) с использованием оборудования для размыва отложений, включающее пять вихревых камер выполнены с одним подводящим тангенциально расположенным каналом и соплом направляющих поток жидкости перпендикулярно оси устройства на стенку НКТ и центральным заверителем выполненным в виде струйной форсунки. Промывка осуществлялась с использованием растворителя АСПО (асфальтосмолопарафиновые отложения). Результат: восстановлено проходное сечение труб, скважина запущена в работу.
Выполнена кислотная обработка ствола, интервала перфорации и призабойной зоны добывающей скважины, осложненное органическими и неорганическими отложениями. Характеристики скважины: интервал перфорации 1342-1345 м., пластовое давление 8,3 МПа, пластовая температура 33°С, дебит по нефти 3,2 т/сут., обводненность продукции - 30,6%. Технико-технологические параметры обработки: устройство для размыва отложений, состоящий из пяти вихревых секций и торцевой секции, общей длинной равной 100 см. Общий объем закачки 12% соляно- кислотного состава - 6 м3. Время выдержки - 3 часа. В результате обработки произошла очистка интервале перфорации и дебит скважины по нефти увеличился до 5,8 т/сут., при некотором увеличении обводнености продукции скважины до 34%.
Claims (3)
1. Устройство для размыва отложений, выполненное секционным в виде цилиндрической трубы с внутренними и наружными разъемами, содержит вихревую камеру, выполненную с входящими тангенциальными каналами и выходным соплом в виде трубки Вентури, в верхней части которой установлен завихритель, а в нижней - насадка, отличающееся тем, что завихритель выполнен с твердосплавной вставкой из сплавов вольфрамовой группы в виде струйной форсунки, насадка выполнена как продолжение корпуса торцевой вихревой камеры с боковыми отверстиями, дополнительно содержит вихревую центробежную камеру с соплом, направленным перпендикулярно оси устройства.
2. Устройство для размыва отложений по п. 1, отличающееся тем, что выполнено из легированной стали.
3. Устройство для размыва отложений по п. 1, отличающееся тем, что выполнено из стойкой к сероводородному растрескиванию/охрупчиванию стали.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU214898U1 true RU214898U1 (ru) | 2022-11-21 |
Family
ID=
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1995029322A1 (fr) * | 1994-04-27 | 1995-11-02 | Valery Petrovich Dyblenko | Procede d'exploitation de la zone de fond d'une couche |
RU2175058C2 (ru) * | 1999-03-22 | 2001-10-20 | Шарифуллин Ришад Яхиевич | Способ воздействия на призабойную зону пласта и устройство для его осуществления |
RU67175U1 (ru) * | 2007-01-23 | 2007-10-10 | Сергей Владимирович Воробьев | Устройство размыва отложений |
RU171177U1 (ru) * | 2017-02-08 | 2017-05-23 | Рустам Рафаэльевич Саиткулов | Устройство для виброволнового воздействия на продуктивные пласты водоносных и нефтегазовых скважин |
CN107587864A (zh) * | 2017-10-20 | 2018-01-16 | 陈磊 | 一种气井开采用喷嘴 |
CN112096346A (zh) * | 2020-11-02 | 2020-12-18 | 黄石市博汇科技有限公司 | 一种多级复合旋流、紊流声波超强降粘防蜡增油装置 |
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1995029322A1 (fr) * | 1994-04-27 | 1995-11-02 | Valery Petrovich Dyblenko | Procede d'exploitation de la zone de fond d'une couche |
RU2175058C2 (ru) * | 1999-03-22 | 2001-10-20 | Шарифуллин Ришад Яхиевич | Способ воздействия на призабойную зону пласта и устройство для его осуществления |
RU67175U1 (ru) * | 2007-01-23 | 2007-10-10 | Сергей Владимирович Воробьев | Устройство размыва отложений |
RU171177U1 (ru) * | 2017-02-08 | 2017-05-23 | Рустам Рафаэльевич Саиткулов | Устройство для виброволнового воздействия на продуктивные пласты водоносных и нефтегазовых скважин |
CN107587864A (zh) * | 2017-10-20 | 2018-01-16 | 陈磊 | 一种气井开采用喷嘴 |
CN112096346A (zh) * | 2020-11-02 | 2020-12-18 | 黄石市博汇科技有限公司 | 一种多级复合旋流、紊流声波超强降粘防蜡增油装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5542486A (en) | Method of and apparatus for single plenum jet cutting | |
US6029746A (en) | Self-excited jet stimulation tool for cleaning and stimulating wells | |
US7017681B2 (en) | Device for performing hydrodynamic action on wellbore walls | |
US6705396B1 (en) | Method and apparatus for producing fluid cavitation | |
US10895135B2 (en) | Jet pump | |
RU214898U1 (ru) | Устройство для размыва отложений | |
CN208310697U (zh) | 小井眼水力脉冲射流钻井工具 | |
CN114733424A (zh) | 一种多级加速旋流空化装置 | |
US20050051335A1 (en) | Method and apparatus for well bore cleaning | |
US6702204B2 (en) | Cavitating jet | |
JP2004076573A (ja) | 流体の射出ヘッド | |
RU2493360C1 (ru) | Кавитирующее устройство для стимуляции нефтеотдачи пластов скважин | |
RU2448242C1 (ru) | Способ интенсификации притока углеводородов из продуктивных пластов скважин и кавитирующее устройство для его осуществления | |
RU217875U1 (ru) | Внутрискважинный гидромеханический осциллятор | |
CN115247556B (zh) | 一种振荡脉冲空化装置 | |
CN211950445U (zh) | 一种高压水力喷射径向射流洗井装置 | |
CN211637594U (zh) | 一种超高压水射流涡轮式管道清洗喷头 | |
JP2610749B2 (ja) | ボーリングビット | |
RU63714U1 (ru) | Скважинный гидроакустический генератор | |
CN111395994A (zh) | 一种高压水力喷射径向射流洗井装置 | |
CN111058800A (zh) | 一种叶片收放式井下清洗除垢器 | |
RU2296248C2 (ru) | Способ работы насосно-эжекторной скважинной импульсной установки | |
RU2394148C1 (ru) | Устройство гидроакустического генератора | |
CN219733293U (zh) | 旋转射流发生器和旋转射流钻头 | |
RU9907U1 (ru) | Скважинный струйный насос |