RU2523943C1 - Газосепаратор-диспергатор погружного насоса для добычи нефти - Google Patents
Газосепаратор-диспергатор погружного насоса для добычи нефти Download PDFInfo
- Publication number
- RU2523943C1 RU2523943C1 RU2012157434/06A RU2012157434A RU2523943C1 RU 2523943 C1 RU2523943 C1 RU 2523943C1 RU 2012157434/06 A RU2012157434/06 A RU 2012157434/06A RU 2012157434 A RU2012157434 A RU 2012157434A RU 2523943 C1 RU2523943 C1 RU 2523943C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- screw
- dispersant
- gas separator
- separator
- Prior art date
Links
Landscapes
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
- Separating Particles In Gases By Inertia (AREA)
Abstract
Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано при добыче нефти из скважин с высоким газовым фактором. Газосепаратор-диспергатор состоит из газосепаратора 1 и диспергатора 2. Газосепаратор 1 содержит установленные на валу 3 шнек 4, лопастное колесо 5, сепарационный барабан 6 с ребрами и расположенный на выходе барабана 6 узел 7 отвода отсепарированного газа в затрубное пространство 8 скважины 9 и газожидкостной смеси с остаточным газосодержанием на вход диспергатора 2. Диспергатор 2 содержит ступени лабиринтно-винтового типа 10. Газосепаратор 1 снабжен установленным на выходе шнека 4 дополнительным узлом 11 отвода отсепарированного газа в затрубное пространство 8 и газожидкостной смеси с меньшим газосодержанием на вход лопастного колеса 5. В узле 11 каналы отвода газожидкостной смеси и отсепарированного газа выполнены в виде выправляющего лопаточного аппарата 12, составляющего вместе со шнеком 4 шнековую ступень 13. Между лопастным колесом 5 и барабаном 6 установлены выправляющий аппарат 14 и дополнительное лопастное колесо 15. Изобретение направлено на повышение эффективности при высоких газосодержаниях смеси путем двухступенчатой сепарации газа, а также интенсификации диспергирования газожидкостной смеси с остаточным газосодержанием. 6 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано при добыче нефти из скважин с высоким газовым фактором.
Известен газосепаратор-диспергатор погружного насоса для добычи нефти, состоящий из газосепаратора и диспергатора, при этом диспергатор содержит лопастные колеса с отверстиями в верхнем диске и лопастях (патент США №5.628.616, F04D 29/22, 1997). Известное устройство имеет низкие функциональные возможности и ограниченную область применения из-за малоэффективного диспергирования газожидкостной смеси.
Наиболее близким к заявляемому изобретению является газосепаратор-диспергатор погружного насоса для добычи нефти, состоящий из газосепаратора и диспергатора, причем газосепаратор содержит установленные на валу шнек, лопастное колесо, сепарационный барабан с ребрами, а также расположенный на выходе сепарационного барабана узел отвода отсепарированного газа в затрубное пространство скважины и газожидкостной смеси с остаточным газосодержанием на вход диспергатора, при этом диспергатор содержит ступени лабиринтно-винтового типа (патент РФ №2233201, F04D 13/10, 2003). Известное техническое решение имеет, как показал опыт его внедрения, недостаточную эффективность при высоких газосодержаниях смеси.
Задачей изобретения является повышение эффективности при высоких газосодержаниях смеси путем двухступенчатой сепарации газа, а также интенсификации диспергирования газожидкостной смеси с остаточным газосодержанием.
Поставленная задача достигается тем, что в газосепараторе-диспергаторе погружного насоса для добычи нефти, состоящем из газосепаратора и диспергатора, причем газосепаратор содержит установленные на валу шнек, лопастное колесо, сепарационный барабан с ребрами, а также расположенный на выходе сепарационного барабана узел отвода отсепарированного газа в затрубное пространство скважины и газожидкостной смеси с остаточным газосодержанием на вход диспергатора, при этом диспергатор содержит ступени лабиринтно-винтового типа, согласно изобретению, газосепаратор снабжен установленным на выходе шнека дополнительным узлом отвода отсепарированного газа в затрубное пространство и газожидкостной смеси с меньшим газосодержанием на вход лопастного колеса.
В предпочтительных вариантах осуществления изобретения:
- дополнительный узел отвода имеет каналы отвода газожидкостной смеси и отсепарированного газа, выполненные в виде выправляющего лопаточного аппарата, составляющего вместе со шнеком шнековую ступень, при этом между лопастным колесом и сепарационным барабаном установлены выправляющий аппарат и дополнительное лопастное колесо;
- в расположенном на выходе сепарационного барабана узле отвода каналы отвода газожидкостной смеси и отсепарированного газа выполнены в виде выправляющего лопаточного аппарата;
- количество ступеней лабиринтно-винтового типа в диспергаторе составляет от 2 до 6 штук;
- в диспергаторе после ступеней лабиринтно-винтового типа установлены ступени центробежного или центробежно-вихревого типа в количестве от 2 до 20 штук, причем номинальная подача ступеней лабиринтно-винтового и центробежного или центробежно-вихревого типа превышает подачу погружного насоса для добычи нефти не менее чем на 25%;
- на периферии шнека, лопастных колес и сепарационного барабана расположены гильзы с винтовыми канавками на внутренней поверхности, направление нарезки которых противоположно направлению винтовой поверхности шнека, а глубина канавок нарезки составляет 1/15-1/20 от диаметра шнека, при этом на выходе из лабиринтно-винтовых ступеней установлен лопаточный выправляющий аппарат;
- перед шнеком установлены входная неподвижная решетка и конфузор.
Достигаемый технический результат заключается в значительном снижении вредного влияния свободного газа на работу насоса при добыче нефти из скважин с высоким и сверхвысоким газовым фактором.
На чертеже представлена схема газосепаратора-диспергатора погружного насоса для добычи нефти.
Газосепаратор-диспергатор погружного насоса для добычи нефти состоит из газосепаратора 1 и диспергатора 2. Газосепаратор 1 содержит установленные на валу 3 шнек 4, лопастное колесо 5, сепарационный барабан 6 с ребрами, а также расположенный на выходе сепарационного барабана 6 узел отвода 7 отсепарированного газа в затрубное пространство 8 скважины 9 и газожидкостной смеси с остаточным газосодержанием на вход диспергатора 2. Диспергатор 2 содержит ступени лабиринтно-винтового типа 10.
Газосепаратор 1 снабжен установленным на выходе шнека 4 дополнительным узлом отвода 11 отсепарированного газа в затрубное пространство 8 и газожидкостной смеси с меньшим газосодержанием на вход лопастного колеса 5.
В варианте выполнения устройства в дополнительном узле отвода 11 каналы отвода газожидкостной смеси и отсепарированного газа выполнены в виде выправляющего лопаточного аппарата 12, составляющего вместе со шнеком 4 шнековую ступень 13, при этом между лопастным колесом 5 и сепарационным барабаном 6 установлены выправляющий аппарат 14 и дополнительное лопастное колесо 15. В расположенном на выходе сепарационного барабана 6 узле отвода 7 каналы отвода газожидкостной смеси и отсепарированного газа выполнены в виде выправляющего лопаточного аппарата 16.
В одном из вариантов устройства количество ступеней лабиринтно-винтового типа 10 в диспергаторе 2 составляет от 2 до 6 штук. В диспергаторе 2 после ступеней лабиринтно-винтового типа 10 установлены ступени центробежного или центробежно-вихревого типа 17 в количестве от 2 до 20 штук, причем номинальная подача ступеней лабиринтно-винтового 10 и центробежного или центробежно-вихревого типа 17 превышает подачу погружного насоса для добычи нефти не менее чем на 25%.
В одном из вариантов технического решения на периферии шнека 4, лопастных колес 5, 15 и сепарационного барабана 6 расположены гильзы 18, 19, 20 с винтовыми канавками на внутренней поверхности, направление нарезки которых противоположно направлению винтовой поверхности шнека 4, а глубина канавок нарезки составляет 1/15-1/20 от диаметра шнека 4. При этом на выходе из лабиринтно-винтовых ступеней 10 может быть установлен лопаточный выправляющий аппарат 21, а перед шнеком 4 могут быть установлены входная неподвижная решетка 22 и конфузор 23.
Газосепаратор-диспергатор погружного насоса для добычи нефти работает следующим образом.
Погружная насосная установка, в состав которой входит газосепаратор-диспергатор погружного насоса для добычи нефти, откачивает из нефтяного пласта смесь нефти, газа и воды в скважину 9. По мере подъема продукции пласта по стволу скважины 9 давление в потоке падает, и попутный газ выделяется из нефти, что существенно увеличивает объемную долю газа в смеси.
Газожидкостная смесь из скважины 9 поступает на вход газосепаратора 1 и далее - через входную неподвижную решетку 22 и конфузор 23 в шнек 4. При прохождении через вращаемый валом 3 шнек 4 повышается давление газожидкостной смеси. Для уменьшения негативного эффекта образования обратных токов служат входная неподвижная решетка 22 - она предотвращает проникновение обратных вихрей против основного потока, и конфузор 23 - он перераспределяет поток так, что обратные токи уносятся с периферии шнека к его втулке, туда, где идет основной поток, и там рассеиваются.
Помимо этого, во вращающемся шнеке 4 при перекачке газожидкостной смеси происходит частичная сепарация газа в поле центробежных сил. После шнека 4 часть газа из области, прилегающей к втулке шнека, отводится в затрубное пространство 8 скважины 9 по дополнительному узлу отвода 11. Это повышает эффективность сепарации газа при высоких газосодержаниях смеси.
После шнека 4 закрученный поток попадает на составляющие вместе со шнеком 4 шнековую ступень 13 неподвижные профилированные решетки выправляющего лопаточного аппарата 12 дополнительного узла отвода 11 - отдельно выполненные для частично отсепарированного потока смеси и для потока, сбрасываемого в затрубное пространство 8 газа. При этом уменьшаются гидравлические потери, возникающие при попадании закрученного потока в неподвижные каналы. Поток сброса газа в результате выходит в затрубное пространство 8 без закрутки. Частично отсепарированный поток смеси подвергается меньшему перемешиванию, чем при ударном входе в каналы разделителя.
Для дальнейшего продвижения смеси в газосепараторе 1 служат лопастное колесо 5 с выправляющим аппаратом 14 и дополнительное лопастное колесо 15, которые повышают давление смеси. Кроме того, за лопастями колеса 15 происходит укрупнение части газовых пузырьков в газовые каверны.
После дополнительного лопастного колеса 15 поток смеси с газовыми пузырьками и кавернами попадает на сепарационные барабаны 6 с осевыми ребрами. Они закручивают поток и поддерживают вращение на длине для разделения газовой и жидкой фаз. В узле отвода 7 по каналам выправляющего лопаточного аппарата 16 отделенный газ сбрасывается в затрубное пространство 8, а жидкость с остаточным содержанием газа поступает к диспергатору 2.
Осуществляемая таким образом двухступенчатая сепарация позволяет увеличить степень газоотделения в газосепараторе 1 при высоких входных газосодержаниях.
При прохождении через лабиринтно-винтовые ступени 10 диспергатора 2 газожидкостная смесь с остаточным газосодержанием подвергается измельчению. Далее через лопаточный выправляющий аппарат 21 смесь идет в пакет центробежных или центробежно-вихревых ступеней 17, интенсивно диспергирующих газожидкостную смесь. Поскольку ступени диспергатора 2 имеют номинальную подачу, превышающую подачу погружного насоса для добычи нефти не менее чем на 25%, то они развивает достаточно высокое давление, сжимающее газовые пузырьки. Поэтому диспергатор 2 не только интенсивно измельчает газовые пузырьки, но и дополнительно снижает газосодержание смеси.
Это исключает возможность вредного влияния газа на работу погружного насоса. Далее мелкодисперсная смесь идет в погружной насос, который нагнетает ее по насосно-компрессорным трубам на поверхность.
Установка на периферии шнека 4, лопастных колес 5, 15 и сепарационного барабана 6 гильз 18, 19, 20 с винтовыми канавками на внутренней поверхности, направление нарезки которых противоположно направлению винтовой поверхности шнека, а глубина канавок нарезки составляет 1/15-1/20 от диаметра шнека, позволяет повысить напор устройства и эффективность работы.
Таким образом, предложенное техническое решение позволяет значительно снизить объемное содержание свободного газа и уменьшить размеры его пузырьков в газожидкостной смеси, поступающей на вход погружного насоса для добычи нефти.
Этим достигается эффективная защита от вредного влияния свободного газа на работу погружного оборудования в скважинах с высоким и сверхвысоким газовым фактором.
Claims (7)
1. Газосепаратор-диспергатор погружного насоса для добычи нефти, состоящий из газосепаратора и диспергатора, причем газосепаратор содержит установленные на валу шнек, лопастное колесо, сепарационный барабан с ребрами, а также расположенный на выходе сепарационного барабана узел отвода отсепарированного газа в затрубное пространство скважины и газожидкостной смеси с остаточным газосодержанием на вход диспергатора, при этом диспергатор содержит ступени лабиринтно-винтового типа, отличающийся тем, что газосепаратор снабжен установленным на выходе шнека дополнительным узлом отвода отсепарированного газа в затрубное пространство и газожидкостной смеси с меньшим газосодержанием на вход лопастного колеса.
2. Газосепаратор-диспергатор по п.1, отличающийся тем, что дополнительный узел отвода каналы имеет каналы отвода газожидкостной смеси и отсепарированного газа, выполненные в виде выправляющего лопаточного аппарата, составляющего вместе со шнеком шнековую ступень, при этом между лопастным колесом и сепарационным барабаном установлены выправляющий аппарат и дополнительное лопастное колесо.
3. Газосепаратор-диспергатор по любому из пп.1 или 2, отличающийся тем, что в расположенном на выходе сепарационного барабана узле отвода каналы отвода газожидкостной смеси и отсепарированного газа выполнены в виде выправляющего лопаточного аппарата.
4. Газосепаратор-диспергатор по п.1, отличающийся тем, что количество ступеней лабиринтно-винтового типа в диспергаторе составляет от 2 до 6 штук.
5. Газосепаратор-диспергатор по п.1, отличающийся тем, что в диспергаторе после ступеней лабиринтно-винтового типа установлены ступени центробежного или центробежно-вихревого типа в количестве от 2 до 20 штук, причем номинальная подача ступеней лабиринтно-винтового и центробежного или центробежно-вихревого типа превышает подачу погружного насоса для добычи нефти не менее чем на 25%.
6. Газосепаратор-диспергатор по п.1, отличающийся тем, что на периферии шнека, лопастных колес и сепарационного барабана расположены гильзы с винтовыми канавками на внутренней поверхности, направление нарезки которых противоположно направлению винтовой поверхности шнека, а глубина канавок нарезки составляет 1/15-1/20 от диаметра шнека, при этом на выходе из лабиринтно-винтовых ступеней установлен лопаточный выправляющий аппарат.
7. Газосепаратор-диспергатор по п.1, отличающийся тем, что перед шнеком установлены входная неподвижная решетка и конфузор.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012157434/06A RU2523943C1 (ru) | 2012-12-27 | 2012-12-27 | Газосепаратор-диспергатор погружного насоса для добычи нефти |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012157434/06A RU2523943C1 (ru) | 2012-12-27 | 2012-12-27 | Газосепаратор-диспергатор погружного насоса для добычи нефти |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2012157434A RU2012157434A (ru) | 2014-07-10 |
RU2523943C1 true RU2523943C1 (ru) | 2014-07-27 |
Family
ID=51215513
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012157434/06A RU2523943C1 (ru) | 2012-12-27 | 2012-12-27 | Газосепаратор-диспергатор погружного насоса для добычи нефти |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2523943C1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU187737U1 (ru) * | 2018-11-22 | 2019-03-15 | Общество с ограниченной ответственностью "Русская электротехническая компания" | Газосепаратор-диспергатор для погружного центробежного электронасоса |
RU2748295C1 (ru) * | 2020-09-07 | 2021-05-21 | Акционерное общество "Новомет-Пермь" | Погружной насосный агрегат |
RU207700U1 (ru) * | 2021-05-17 | 2021-11-11 | Общество с ограниченной ответственностью "Пермэнергокомплект" | Газосепаратор-диспергатор погружного насоса для добычи нефти |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3228038A1 (de) * | 1981-06-22 | 1984-02-02 | Trw Inc | Fluessigkeit/gas-abscheider |
US4901413A (en) * | 1988-11-22 | 1990-02-20 | Shell Western E & P Inc. | Method and apparatus for establishing multi-stage gas separation upstream of a submersible pump |
US5207810A (en) * | 1991-04-24 | 1993-05-04 | Baker Hughes Incorporated | Submersible well pump gas separator |
RU2232301C1 (ru) * | 2003-04-24 | 2004-07-10 | Закрытое Акционерное Общество "Новомет-Пермь" | Погружная насосная установка |
RU2243416C1 (ru) * | 2003-06-05 | 2004-12-27 | Открытое Акционерное Общество "Алнас" | Погружная насосная установка |
-
2012
- 2012-12-27 RU RU2012157434/06A patent/RU2523943C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3228038A1 (de) * | 1981-06-22 | 1984-02-02 | Trw Inc | Fluessigkeit/gas-abscheider |
US4901413A (en) * | 1988-11-22 | 1990-02-20 | Shell Western E & P Inc. | Method and apparatus for establishing multi-stage gas separation upstream of a submersible pump |
US5207810A (en) * | 1991-04-24 | 1993-05-04 | Baker Hughes Incorporated | Submersible well pump gas separator |
RU2232301C1 (ru) * | 2003-04-24 | 2004-07-10 | Закрытое Акционерное Общество "Новомет-Пермь" | Погружная насосная установка |
RU2243416C1 (ru) * | 2003-06-05 | 2004-12-27 | Открытое Акционерное Общество "Алнас" | Погружная насосная установка |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU187737U1 (ru) * | 2018-11-22 | 2019-03-15 | Общество с ограниченной ответственностью "Русская электротехническая компания" | Газосепаратор-диспергатор для погружного центробежного электронасоса |
RU2748295C1 (ru) * | 2020-09-07 | 2021-05-21 | Акционерное общество "Новомет-Пермь" | Погружной насосный агрегат |
RU207700U1 (ru) * | 2021-05-17 | 2021-11-11 | Общество с ограниченной ответственностью "Пермэнергокомплект" | Газосепаратор-диспергатор погружного насоса для добычи нефти |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2012157434A (ru) | 2014-07-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2639428C (en) | Gas separator within esp shroud | |
CA2557098C (en) | Two phase flow conditioner for pumping gassy well fluid | |
EP2831424B1 (en) | Froth pump and method | |
RU2523943C1 (ru) | Газосепаратор-диспергатор погружного насоса для добычи нефти | |
RU2442023C1 (ru) | Способ откачивания жидкости установкой электроцентробежного насоса и газосепаратор установки электроцентробежного насоса | |
RU2547854C1 (ru) | Скважинный вихревой газосепаратор (варианты) | |
RU187737U1 (ru) | Газосепаратор-диспергатор для погружного центробежного электронасоса | |
RU153249U1 (ru) | Скважинный вихревой газосепаратор | |
RU2503808C2 (ru) | Газосепаратор скважинного погружного насоса | |
RU173966U1 (ru) | Вихревой газосепаратор | |
RU2232301C1 (ru) | Погружная насосная установка | |
RU2548327C1 (ru) | Насос для перекачки газожидкостной смеси | |
RU2333395C2 (ru) | Погружная насосная установка | |
RU2374497C1 (ru) | Погружной насосный агрегат для откачки газожидкостной смеси | |
RU2241858C1 (ru) | Погружная насосная система | |
RU2586801C1 (ru) | Погружной лопастной мультифазный насос | |
RU186850U1 (ru) | Газосепаратор | |
RU2526068C1 (ru) | Погружной сепаратор механических примесей | |
RU109793U1 (ru) | Компрессионный газосепаратор жнш | |
RU2243416C1 (ru) | Погружная насосная установка | |
RU2610802C1 (ru) | Рабочее колесо центробежного насоса | |
RU2362910C1 (ru) | Центробежно-вихревая ступень | |
RU158649U1 (ru) | Насос - диспергатор | |
RU2310771C1 (ru) | Способ откачки пластовой жидкости из скважин и погружная насосная установка для его осуществления | |
RU155267U1 (ru) | Диспергатор для погружного центробежного электронасоса |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20191228 |