RU2587204C1 - Погружной сепаратор механических примесей - Google Patents
Погружной сепаратор механических примесей Download PDFInfo
- Publication number
- RU2587204C1 RU2587204C1 RU2015124690/03A RU2015124690A RU2587204C1 RU 2587204 C1 RU2587204 C1 RU 2587204C1 RU 2015124690/03 A RU2015124690/03 A RU 2015124690/03A RU 2015124690 A RU2015124690 A RU 2015124690A RU 2587204 C1 RU2587204 C1 RU 2587204C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mechanical impurities
- screw
- submersible
- annular gap
- housing
- Prior art date
Links
- 239000012535 impurity Substances 0.000 title claims abstract description 40
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims abstract description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 5
- 238000007654 immersion Methods 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 abstract 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 8
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 7
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 6
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 241000566515 Nedra Species 0.000 description 1
- 239000006004 Quartz sand Substances 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/34—Arrangements for separating materials produced by the well
- E21B43/38—Arrangements for separating materials produced by the well in the well
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано для защиты погружных нефтяных насосов от гидроабразивного износа. Технический результат заключается в увеличении наработки погружной насосной установки за счет предотвращения засорения скважины мелкими механическими примесями. Погружной сепаратор механических примесей содержит корпус с входными отверстиями и выходными каналами, шнек и защитную гильзу, установленную в корпусе с образованием кольцевого зазора. Гильза выполнена перфорированной в области шнека для отхода от него потока с отсепарированными механическими примесями, а кольцевой зазор в верхней части выполнен с сужением и соединен с выходными каналами. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.
Description
Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано для защиты погружных нефтяных насосов от гидроабразивного износа.
Известен центробежный сепаратор механических примесей, включающий корпус с входными отверстиями в нижней части, ротор в виде рабочих центробежных колес и каналы для отвода отделенных механических примесей в скважину, причем входные отверстия для разделяемой жидкости с примесями расположены в нижней части устройства, отверстия для отвода примесей - в средней, а выходные отверстия для очищенной жидкости - в верхней (патент РФ №2387884, кл. F04D 29/70, 13/10, 2008).
Недостатком данного сепаратора является ускоренный износ корпуса из-за многократного прохождения вдоль него механических примесей, вызванного образованием обратного потока жидкости с твердыми механическими примесями от отверстий для отвода примесей к входным отверстиям из-за разности давлений между этими отверстиями.
Наиболее близким к заявляемому является погружной сепаратор механических примесей, включающий корпус с входными и выходными отверстиями, вращающийся шнек, защитную гильзу и разделительную головку с каналами отвода механических примесей, в котором входные отверстия расположены выше вращающегося шнека, в разделительной головке выполнены каналы для очищенной жидкости, связанные с выходными отверстиями через кольцевой зазор, образованный между защитной гильзой и корпусом, а каналы отвода механических примесей подведены к контейнеру, расположенному ниже сепаратора, или к хвостовику (патент РФ №2526068, кл. E21B 43/38, 2013).
Недостатком данного устройства является быстрое заполнение контейнера для примесей и засорение скважины, так как из потока отделяются практически все механические примеси.
Задачей настоящего изобретения является увеличение наработки погружной насосной установки за счет предотвращения засорения скважины мелкими механическими примесями.
Указанный технический результат достигается тем, что в погружном сепараторе механических примесей, содержащем корпус с входными отверстиями и выходными каналами, шнек, защитную гильзу, установленную в корпусе с образованием кольцевого зазора и разделительную головку, согласно изобретению гильза выполнена перфорированной в области шнека для отхода от него потока с отсепарированными механическими примесями, а кольцевой зазор в верхней части выполнен с сужением и соединен с выходными каналами.
Шнек может быть выполнен неподвижным или вращающимся.
Сепаратор, размещенный выше электродвигателя, дополнительно оснащен трубкой для переноса крупных механических примесей в контейнер, установленный ниже электродвигателя.
Сужение в верхней части кольцевого зазора может быть выполнено с возможностью регулирования поперечного сечения с помощью дросселя или заворачивающихся болтов.
Сущность заявляемого изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 показан заявляемый погружной сепаратор механических примесей, на фиг. 2 - сепаратор, размещенный выше электродвигателя, на фиг. 3 - верхняя часть кольцевого зазора с дросселем, на фиг. 4 - то же, с заворачивающимся болтом.
Погружной сепаратор имеет корпус с входными отверстиями 1, внутри которого расположен сепарационный шнек 2, окруженный перфорированной защитной гильзой 3, образующей с корпусом 1 кольцевой зазор 4. Шнек 2 может быть установлен неподвижно или выполнен вращающимся. В верхней части кольцевого зазора 4 имеется сужение в виде канала 5, соединенного с выходными каналами 6. Снизу сепаратор снабжен контейнером для сбора механических примесей 7, который может быть прикреплен к нижней части его корпуса (фиг. 1). Если сепаратор расположен вместо входного модуля между гидрозащитой и насосом (фиг. 2), он содержит трубку 9, проходящую вдоль гидрозащиты и электродвигателя 10, которая соединяет полость 8, имеющую наклонное дно, с контейнером 7. Вместо контейнера может быть установлен хвостовик, обеспечивающий сброс механических примесей в скважину ниже интервала перфорации.
Поперечное сечение канала 5 или каналов, если последний разделен на секции, может регулироваться. Например, стенки канала 5 могут иметь коническую форму, и за счет перемещения одной стенки 11 в вертикальном направлении будет изменяться сечение канала (фиг. 3). В некоторых вариантах исполнения каналы могут перекрываться за счет заворачивающихся болтов 12 (фиг. 4).
Сепаратор работает следующим образом.
Пластовая жидкость, содержащая механические примеси, поступает через входные отверстия 1 на вход шнека 2. Как во вращающемся, так и в неподвижном шнеке 2 происходит разделение потока жидкости на две части. Большая часть жидкости, очищенной от крупных механических примесей, идет через шнек 2 к выходным каналам 6. Крупные механические примеси и часть жидкости с мелкими примесями прижимаются к внутренней стороне перфорированной гильзы 3, через перфорации которой попадают в кольцевой зазор 4. Гидравлическое сопротивление канала 5 ограничивает вертикальную скорость жидкости в кольцевом зазоре 4. При этом вертикальная составляющая скорости жидкости должна быть достаточно малой, чтобы обеспечить гравитационную сепарацию крупных механических примесей. Крупность механических примесей, которые необходимо осадить, регулируется величиной сужения канала 5 относительно кольцевого зазора 4. Например, если подача жидкости вдоль шнека составляет 100 м3/сут, а через сужение в верхней части кольцевого зазора - 15 м3/сут, то в зазоре 4 вертикальная составляющая скорости будет 0,022 м/с, и в нем будут оседать частицы кварцевого песка с размером свыше 0,18 мм (Справочная книга по добыче нефти / Под ред. С.К. Гиматудинова. М.: Недра, 1974. С. 438-445).
Таким образом в сепараторе крупные примеси оседают в контейнере 7 или в зумпфе скважины, а очищенная жидкость и мелкие механические примеси через каналы 5 попадают в выходные каналы 6 и выводятся из сепаратора. Поскольку мелкие механические примеси, содержание которых в ряде скважин достигают более 50% от общего количества примесей (Опыт работы оборудования УЭЦН в условиях повышенного содержания мехпримесей на месторождениях ОАО «Славнефть-Мегионнефтеаз», Мельниченко В.Е., Жданов А.С. Инженерная практика №2/2010, с. 32-37), не попадают обратно в скважину или в контейнер, снижается засорение скважины и увеличивается время наполнения контейнера, при переполнении которого также происходит засорение скважины.
Для повышения напора перед сепарационным шнеком 2 может быть установлено рабочее колесо (не показано). Для того чтобы предотвратить попадание неочищенной жидкости в выходные каналы 6 суммарный напор шнека 2 и рабочего колеса (если оно имеется) должен быть таким, чтобы в рабочем диапазоне подач сепаратора давление в выходных каналах 6 превышало давление на входных отверстиях 1. При необходимости увеличения напора шнек может быть выполнен многоступенчатым с промежуточными направляющими аппаратами.
Предлагаемый сепаратор может быть размещен как под электродвигателем (фиг. 1), так и вместо входного модуля между гидрозащитой и насосом (фиг. 2). Во втором случае крупные механические примеси после сепарации в кольцевом зазоре 4 попадают в полость 8, которая соединена трубкой 9, проходящей мимо гидрозащиты и электродвигателя 10, с контейнером 7.
Предлагаемая конструкция позволяет эффективно очистить пластовую жидкость от крупных механических примесей и уменьшить количество возвращаемых в скважину или в контейнер примесей, что снижает засорение скважины, увеличивает время наполнения контейнера и, в конечном итоге, приводит к увеличению наработки погружной насосной установки в целом.
Claims (4)
1. Погружной сепаратор механических примесей, содержащий корпус с входными отверстиями и выходными каналами, шнек и защитную гильзу, установленную в корпусе с образованием кольцевого зазора, отличающийся тем, что гильза выполнена перфорированной в области шнека для отхода от него потока с отсепарированными механическими примесями, а кольцевой зазор в верхней части выполнен с сужением и соединен с выходными каналами.
2. Погружной сепаратор по п. 1, отличающийся тем, что шнек выполнен неподвижным.
3. Погружной сепаратор по п. 1, отличающийся тем, что при размещении выше электродвигателя он дополнительно оснащен трубкой для переноса крупных механических примесей в контейнер, установленный ниже электродвигателя.
4. Погружной сепаратор по п. 1, отличающийся тем, что сужение в верхней части кольцевого зазора выполнено с возможностью регулирования поперечного сечения с помощью дросселя или заворачивающихся болтов.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015124690/03A RU2587204C1 (ru) | 2015-06-23 | 2015-06-23 | Погружной сепаратор механических примесей |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015124690/03A RU2587204C1 (ru) | 2015-06-23 | 2015-06-23 | Погружной сепаратор механических примесей |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2587204C1 true RU2587204C1 (ru) | 2016-06-20 |
Family
ID=56132016
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015124690/03A RU2587204C1 (ru) | 2015-06-23 | 2015-06-23 | Погружной сепаратор механических примесей |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2587204C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2675707C1 (ru) * | 2018-02-07 | 2018-12-24 | Акционерное общество "Новомет-Пермь" | Входное устройство для очистки скважинной жидкости от механических примесей |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5516360A (en) * | 1994-04-08 | 1996-05-14 | Baker Hughes Incorporated | Abrasion resistant gas separator |
RU84463U1 (ru) * | 2008-12-31 | 2009-07-10 | Государственное унитарное предприятие "Институт проблем транспорта энергоресурсов" | Устройство для удаления механических примесей из нефтяных скважин |
RU102057U1 (ru) * | 2010-09-09 | 2011-02-10 | Закрытое Акционерное Общество "Новомет-Пермь" | Гравитационный сепаратор для очистки скважинной жидкости |
RU2467166C1 (ru) * | 2011-05-31 | 2012-11-20 | Максим Николаевич Шурыгин | Скважинный сепаратор и способ разделения жидкости с помощью него |
RU122692U1 (ru) * | 2010-12-03 | 2012-12-10 | Линар Радикович Хасаншин | Фильтр погружной шнековый |
RU2526068C1 (ru) * | 2013-03-27 | 2014-08-20 | Закрытое Акционерное Общество "Новомет-Пермь" | Погружной сепаратор механических примесей |
-
2015
- 2015-06-23 RU RU2015124690/03A patent/RU2587204C1/ru active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5516360A (en) * | 1994-04-08 | 1996-05-14 | Baker Hughes Incorporated | Abrasion resistant gas separator |
RU84463U1 (ru) * | 2008-12-31 | 2009-07-10 | Государственное унитарное предприятие "Институт проблем транспорта энергоресурсов" | Устройство для удаления механических примесей из нефтяных скважин |
RU102057U1 (ru) * | 2010-09-09 | 2011-02-10 | Закрытое Акционерное Общество "Новомет-Пермь" | Гравитационный сепаратор для очистки скважинной жидкости |
RU122692U1 (ru) * | 2010-12-03 | 2012-12-10 | Линар Радикович Хасаншин | Фильтр погружной шнековый |
RU2467166C1 (ru) * | 2011-05-31 | 2012-11-20 | Максим Николаевич Шурыгин | Скважинный сепаратор и способ разделения жидкости с помощью него |
RU2526068C1 (ru) * | 2013-03-27 | 2014-08-20 | Закрытое Акционерное Общество "Новомет-Пермь" | Погружной сепаратор механических примесей |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2675707C1 (ru) * | 2018-02-07 | 2018-12-24 | Акционерное общество "Новомет-Пермь" | Входное устройство для очистки скважинной жидкости от механических примесей |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2600653C2 (ru) | Комплекс и способ сепарации смеси, содержащей две текучие фазы, по меньшей мере частично несмешиваемые друг с другом и имеющие различную удельную плотность, в частности, для внутрискважинного применения | |
WO2018132536A1 (en) | Electric submersible pump dual gas and sand separator | |
RU2583268C1 (ru) | Газожидкостный сепаратор | |
JPWO2016088725A1 (ja) | 気液分離装置 | |
JP2008136934A (ja) | 沈砂分離 | |
EP2880313B1 (de) | Verfahren zum betreiben einer multiphasenpumpe | |
RU2587204C1 (ru) | Погружной сепаратор механических примесей | |
RU2467166C1 (ru) | Скважинный сепаратор и способ разделения жидкости с помощью него | |
KR200401764Y1 (ko) | 복합식 원심분리 필터 | |
RU2632607C1 (ru) | Погружная насосно-эжекторная установка для добычи нефти | |
RU79936U1 (ru) | Устройство для отделения газа и механических примесей из нефти в скважине | |
RU2526068C1 (ru) | Погружной сепаратор механических примесей | |
RU138787U1 (ru) | Погружная насосно-эжекторная установка для добычи нефти | |
JP2012066233A (ja) | 水槽内沈殿物の排除装置 | |
RU102057U1 (ru) | Гравитационный сепаратор для очистки скважинной жидкости | |
RU2730062C1 (ru) | Гидроциклонное устройство очистки жидкости | |
RU2286449C2 (ru) | Газосепаратор погружного центробежного насоса | |
RU2516990C1 (ru) | Погружная насосная установка для добычи нефти | |
RU136367U1 (ru) | Гидроциклон | |
RU2447324C1 (ru) | Входной модуль погружного электроцентробежного насоса | |
RU2272129C2 (ru) | Способ очистки скважинной жидкости от крупнодисперсных частиц и устройство для его осуществления | |
WO2016025259A1 (en) | Centrifugal pump with integral filter system | |
RU2585612C1 (ru) | Модуль фильтрации самоочищающийся | |
RU2696040C1 (ru) | Абразивостойкий роторный газосепаратор | |
RU2604378C1 (ru) | Центрифуга для очистки технических масел |