RU2727999C1 - Separator of mechanical impurities - Google Patents

Separator of mechanical impurities Download PDF

Info

Publication number
RU2727999C1
RU2727999C1 RU2019129975A RU2019129975A RU2727999C1 RU 2727999 C1 RU2727999 C1 RU 2727999C1 RU 2019129975 A RU2019129975 A RU 2019129975A RU 2019129975 A RU2019129975 A RU 2019129975A RU 2727999 C1 RU2727999 C1 RU 2727999C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
separator
hydrocyclone
coarse
connecting elements
holes
Prior art date
Application number
RU2019129975A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Вячеслав Абельевич Терпунов
Original Assignee
Вячеслав Абельевич Терпунов
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 Вячеслав Абельевич Терпунов filed Critical Вячеслав Абельевич Терпунов
Priority to RU2019129975A priority Critical patent/RU2727999C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2727999C1 publication Critical patent/RU2727999C1/en

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP 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

Abstract

FIELD: oil, gas and coke-chemical industries.
SUBSTANCE: invention relates to devices for use in oil industry and water industry, in particular, in electric submersible pumping units for extraction of liquid from wells. Mechanical impurities separator comprises a coarse separator having a cylindrical housing with upper and lower connecting elements, the lower of which has inlet holes, a separating unit installed in it, made in the form of a hollow auger with shaped spirals and a truncated cone located concentrically to the housing, inside of which drain pipe for liquid is fixed, unloading branch pipe and bottomhole sludge plugged from below for collection of mechanical impurities, and fine separator containing cylindrical housing, upper and lower connecting elements, in lower of which there are outlet holes, and also unloading connection pipe. Cylindrical housing consists of a head with receiving tangential holes, a holder and an adapter, a lower part of the head with an insert located inside the holder, make a hydrocyclone, and internal cylindrical borrows in the lower part of the head and cone-shaped holes inside the insert form at least two hydrocyclone chambers. Upper outlet ends of hydrocyclone chambers drain branch pipes are located above receiving tangential holes, hydraulically isolated from them and through common cavity are connected to pump intake. Each hydrocyclone chamber has a single tangential opening. On the connecting elements of the fine separator the upper and lower disconnecting devices are installed, which seal the annular cavity of the annular space. Coarse separator connected to the bottom uncoupler by means of its upper connecting element, inside which there is a flow divider installed on the thread, has in the bores of the upper and lower connecting elements a cylindrical casing forming an internal annular cavity. Receiving hole of coarse separation separator is hydraulically connected with annular space through inlet hole in casing, which is sealed by means of spacer. Flow divider by its radial channels connects discharge branch pipe of fine separator through inner annular cavity and inlet holes of lower connecting element with unloading branch pipe of coarse separator, and peripheral channels - drain branch pipe separator coarse purification through outlet holes of lower connection element of fine separator with annular cavity of annular space.
EFFECT: technical result consists in provision of effective separation of impurities from the pumped fluid in a wide range of sizes, as well as in improving reliability and durability of the submersible downhole pump without significant complication of existing separation devices.
1 cl, 1 dwg

Description

Техническое решение относится к устройствам для сепарации механических примесей из продукции нефтяных и артезианских скважин и может быть использовано для защиты погружного насосного оборудования, работающего в пескопроявляющих скважинах.The technical solution relates to devices for the separation of mechanical impurities from the products of oil and artesian wells and can be used to protect submersible pumping equipment operating in sand-producing wells.

Известен сепаратор погружного скважинного насоса для жидкости, описанный в авторском свидетельстве SU 1308754 А1, 07.05.1987, содержащий корпус с приемным отверстием, а также соосные внешний и внутренний патрубки, расположенные внутри корпуса и ориентированные осевом направлении. Верхние концы патрубков гидравлически изолированы от приемного отверстия. На наружной поверхности внешнего патрубка выполнена винтовая лопасть, образующая винтовой канал, вход которого гидравлически связан с приемным отверстием, а выход через полость внутреннего патрубка связан приемом насоса. Ниже патрубков расположен делитель потока, предназначенный для отделения мехпримесей, сосредотачивающихся в периферийной части выходящего из винтового канала потока, от преимущественно жидкостной фазы, находящейся в центральной части потока, а также для отвода мехпримесей к шламосборнику.Known separator submersible borehole pump for liquid, described in inventor's certificate SU 1308754 A1, 05/07/1987, containing a housing with a receiving hole, as well as coaxial external and internal pipes located inside the housing and oriented axially. The upper ends of the nozzles are hydraulically isolated from the inlet. On the outer surface of the outer nozzle, a helical blade is made, forming a helical channel, the inlet of which is hydraulically connected to the inlet hole, and the outlet through the cavity of the inner nozzle is connected by the pump inlet. Below the branch pipes there is a flow divider designed to separate the solids, which are concentrated in the peripheral part of the flow coming out of the screw channel, from the predominantly liquid phase located in the central part of the flow, and also to remove the solids to the sludge collector.

Недостатками устройства являются сложность конструкции и низкая эффективность.The disadvantages of the device are the complexity of the design and low efficiency.

Из наиболее близких, первым аналогом (прототипом) является скважинная гидроциклонная насосная установка (далее, «сепаратор грубой очистки») описанная в патенте RU 2148708 от 05.10.2000, содержащая цилиндрический корпус с входными отверстиями и соединительными элементами в верхней и нижней части, установленный в нем сепарирующий узел, выполненный в виде полого шнека с профилированными спиралями и усеченным конусом, расположенным концентрично корпусу, внутри которого закреплен сливной патрубок для отвода жидкости и заглушенный снизу отстойник для сбора механических примесей.Of the closest, the first analogue (prototype) is a downhole hydrocyclone pumping unit (hereinafter, "coarse separator") described in patent RU 2148708 dated 10/05/2000, containing a cylindrical body with inlet openings and connecting elements in the upper and lower parts, installed in There is a separating unit made in the form of a hollow screw with profiled spirals and a truncated cone located concentrically to the body, inside which a drain pipe is fixed for draining liquid and a sump plugged from below to collect mechanical impurities.

Общим недостатком описанных выше устройств является существенное снижение их эффективности при размере механических примесей менее 100 мкм.A common disadvantage of the devices described above is a significant decrease in their efficiency when the size of mechanical impurities is less than 100 microns.

Этот недостаток устранен во втором аналоге (прототипе) сепараторе механических примесей для жидкости (далее, «сепаратор тонкой очистки») патент RU 2559277 от 09.06.2014, включающим цилиндрический корпус с соединительными элементами в верхней и нижней частях, установленный в нем сепарирующий узел со сливным патрубком для отвода жидкости и патрубком разгрузки, при этом цилиндрический корпус состоит из головки с приемными тангенциальными отверстиями, обоймы и переходника, нижняя часть головки со вставкой, размещенной внутри обоймы, составляют гидроциклон, а внутренние цилиндрические расточки в нижней части головки и конусообразные отверстия внутри вставки образуют, по меньшей мере, две гидроциклонные камеры, причем верхние выходные концы сливных патрубков гидроциклонных камер расположены выше приемных тангенциальных отверстий, гидравлически изолированы от них и через общую полость связаны с приемом насоса, а каждая гидроциклонная камера выполнена с единственным тангенциальным отверстием.This disadvantage is eliminated in the second analogue (prototype) separator of mechanical impurities for liquid (hereinafter, "fine separator") patent RU 2559277 dated 09.06.2014, which includes a cylindrical body with connecting elements in the upper and lower parts, a separating unit with a drain installed in it a branch pipe for liquid withdrawal and a discharge branch pipe, while the cylindrical body consists of a head with tangential receiving holes, a cage and an adapter, the lower part of the head with an insert located inside the holder constitutes a hydrocyclone, and internal cylindrical bores in the lower part of the head and conical holes inside the insert form at least two hydrocyclone chambers, with the upper outlet ends of the discharge pipes of the hydrocyclone chambers located above the tangential inlet openings, hydraulically isolated from them and connected through a common cavity to the pump intake, and each hydrocyclone chamber is made with a single tangential opening.

Недостатком этого аналога является ухудшение эффективности его работы при наличии в откачиваемой среде фракций механических примесей более 100 мкм.The disadvantage of this analogue is the deterioration of the efficiency of its work in the presence of fractions of mechanical impurities in the pumped out medium more than 100 microns.

Общим недостатком обоих аналогов является то, что эффективная их работа возможна только в ограниченном диапазоне размеров механических примесей.A common disadvantage of both analogs is that their effective operation is possible only in a limited range of sizes of mechanical impurities.

Таким образом, задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, состоит в усовершенствовании конструкции сепаратора путем применения обоих аналогов, которые в совокупности обеспечивают наиболее оптимальные условия для эффективного отделения из перекачиваемой жидкости механических примесей (в том числе проппантов) в широком диапазоне размеров частиц.Thus, the problem to be solved by the claimed invention is to improve the design of the separator by using both analogs, which together provide the most optimal conditions for efficient separation of mechanical impurities (including proppants) from the pumped liquid in a wide range of particle sizes.

Технический результат, достигаемый при реализации заявленного изобретения, заключается в обеспечении эффективного отделения из перекачиваемой жидкости механических примесей в широком диапазоне размеров частиц, а также в повышении надежности и долговечности погружного скважинного насоса без существенного усложнения сепарирующего устройства.The technical result achieved during the implementation of the claimed invention is to ensure effective separation of mechanical impurities from the pumped liquid in a wide range of particle sizes, as well as to increase the reliability and durability of the submersible borehole pump without significantly complicating the separation device.

Сепаратор механических примесей Терпунова, включающий сепаратор грубой очистки, содержащий цилиндрический корпус с верхним и нижним соединительными элементами, в нижнем из которых имеются входные отверстия, установленный в нем сепарирующий узел, выполненный в виде полого шнека с профилированными спиралями и усеченным конусом, расположенным концентрично корпусу, внутри которого закреплен сливной патрубок для жидкости, разгрузочный патрубок и заглушенный снизу шламосборник для сбора механических примесей, и сепаратор тонкой очистки, содержащий цилиндрический корпус, верхний и нижний соединительные элементы, в нижнем из которых имеются выходные отверстия, а также разгрузочный патрубок, при этом цилиндрический корпус состоит из головки с приемными тангенциальными отверстиями, обоймы и переходника, нижняя часть головки со вставкой, размещенной внутри обоймы, составляют гидроциклон, а внутренние цилиндрические расточки в нижней части головки и конусообразные отверстия внутри вставки образуют, по меньшей мере, две гидроциклонные камеры, причем верхние выходные концы сливных патрубков гидроциклонных камер расположены выше приемных тангенциальных отверстий, гидравлически изолированы и через общую полость связаны с приемом насоса, а каждая гидроциклонная камера выполнена с единственным тангенциальным отверстием, причем на соединительных элементах сепаратора тонкой очистки установлены верхний и нижний разобщители, герметизирующие кольцевую полость затрубного пространства, а сепаратор грубой очистки, соединенный с нижним разобщителем с помощью своего верхнего соединительного элемента, внутри которого на резьбе установлен делитель потока, имеет в расточках верхнего и нижнего соединительных элементов цилиндрический кожух, образующий внутреннюю кольцевую полость, причем приемное отверстие сепаратора грубой очистки гидравлически связано с затрубным пространством через входное отверстие в кожухе, герметизируемое с помощью проставки, а делитель потока своими радиальными каналами соединяет разгрузочный патрубок сепаратора тонкой очистки через внутреннюю кольцевую полость и входные отверстия нижнего соединительного элемента с разгрузочным патрубком сепаратора грубой очистки и периферийными каналами - сливной патрубок сепаратора грубой очистки через выходные отверстия нижнего соединительного элемента сепаратора тонкой очистки с кольцевой полостью затрубного пространства.Terpunov mechanical impurity separator, including a coarse separator containing a cylindrical body with upper and lower connecting elements, in the lower of which there are inlet openings, a separating unit installed in it, made in the form of a hollow screw with profiled spirals and a truncated cone located concentrically to the body, inside of which there is a drain pipe for liquid, a discharge pipe and a sludge collector plugged from the bottom to collect mechanical impurities, and a fine separator containing a cylindrical body, upper and lower connecting elements, in the lower of which there are outlet openings, as well as a discharge pipe, while cylindrical the body consists of a head with tangential receiving holes, a holder and an adapter, the lower part of the head with an insert located inside the holder constitutes a hydrocyclone, and the inner cylindrical bores in the lower part of the head and tapered holes inside the insert form , at least two hydrocyclone chambers, and the upper outlet ends of the discharge pipes of the hydrocyclone chambers are located above the receiving tangential openings, are hydraulically isolated and connected through a common cavity to the pump intake, and each hydrocyclone chamber is made with a single tangential opening, and on the connecting elements of the separator there is a thin cleaning, upper and lower disconnectors are installed, sealing the annular cavity of the annular space, and the coarse separator, connected to the lower disconnector by means of its upper connecting element, inside which a flow divider is installed on the thread, has a cylindrical casing in the bores of the upper and lower connecting elements, forming an internal annular cavity, and the inlet opening of the coarse separator is hydraulically connected to the annular space through the inlet in the casing, which is sealed with a spacer, and the flow divider is connected with its radial channels It has a discharge nozzle of the fine separator through the inner annular cavity and the inlets of the lower connecting element with the discharge nozzle of the coarse separator and peripheral channels - the drain nozzle of the coarse separator through the outlets of the lower connecting element of the fine separator with the annular cavity of the annular space.

Возможность осуществления изобретения, охарактеризованного приведенной выше совокупностью признаков, подтверждается описанием сепаратора механических примесей Терпунова, выполненного в соответствии с настоящим изобретением. Описание сопровождается графическими материалами, на которых изображено следующее:The possibility of carrying out the invention, characterized by the above set of features, is confirmed by the description of the Terpunov mechanical impurity separator, made in accordance with the present invention. The description is accompanied by graphic materials, which depict the following:

На Фиг. 1 - сепаратор механических примесей.FIG. 1 - separator of mechanical impurities.

Погружной скважинный насосный агрегат (фиг. 1), включает в себя погружной скважинный насос, погружной электродвигатель с гидрозащитой (на фиг. 1 - не показаны) и сепаратор механических примесей который включает сепараторы тонкой 1 и грубой 2 очистки, верхний 3 и нижний 4 разобщители, а также шламосборник 5, предназначенный для накопления отделенных в сепараторе механических примесей.Submersible borehole pumping unit (Fig. 1), includes a submersible borehole pump, a submersible electric motor with hydraulic protection (not shown in Fig. 1) and a separator of mechanical impurities, which includes separators of fine 1 and coarse 2 cleaning, upper 3 and lower 4 uncouplers , as well as a sludge collector 5, designed to accumulate mechanical impurities separated in the separator.

Разобщители 3 и 4 герметизируют кольцевую полость затрубного пространства скважины между сепаратором тонкой очистки 1 и сепаратором грубой очистки 2.Disconnectors 3 and 4 seal the annular cavity of the annular space of the well between the fine separator 1 and the coarse separator 2.

Сепаратор тонкой очистки 1 включает в себя корпус, состоящий из головки 6 с приемными тангенциальными отверстиями 7, обоймы 8 и соединительные элементы - верхний 9 и нижний 10.The fine separator 1 includes a body consisting of a head 6 with tangential receiving holes 7, clips 8 and connecting elements - upper 9 and lower 10.

Нижняя часть головки 6 со вставкой 11, размещенной внутри обоймы 8, составляют гидроциклон. При этом, внутренние цилиндрические расточки в нижней части головки 6 и конусообразные отверстия внутри вставки 11 образуют, по меньшей мере, две малые гидроциклонные камеры 12. В отверстиях диска 13 установлены сливные патрубки 14, ориентированные в осевом направлении, при этом верхние (выходные) гидравлически изолированные концы сливных патрубков 14 расположены выше приемных тангенциальных отверстий 7. На нижнем соединительном элементе 10, имеющем выходные отверстия 15, закреплен разгрузочный патрубок 16.The lower part of the head 6 with the insert 11 located inside the cage 8 constitutes a hydrocyclone. In this case, the inner cylindrical bores in the lower part of the head 6 and the tapered holes inside the insert 11 form at least two small hydrocyclone chambers 12. In the holes of the disk 13, drain pipes 14 are installed, oriented in the axial direction, while the upper (outlet) hydraulically the insulated ends of the drain pipes 14 are located above the receiving tangential openings 7. On the lower connecting element 10, which has outlet openings 15, a discharge pipe 16 is fixed.

Сепаратор грубой очистки 2 включает цилиндрический корпус 17 с верхним 18 и нижним 19 соединительными элементами, установленный в нем сепарирующий узел (гидроциклон), выполненный в виде полого шнека с профилированными спиралями и усеченным конусом 20, расположенным концентрично корпусу 17, внутри которого закреплен сливной патрубок 21 для выхода отсепарированной жидкости. На нижнем соединительном элементе 19, имеющем входные отверстия 22, закреплен разгрузочный патрубок 23.The coarse separator 2 includes a cylindrical body 17 with upper 18 and lower 19 connecting elements, a separating unit (hydrocyclone) installed in it, made in the form of a hollow screw with profiled spirals and a truncated cone 20 located concentrically to the body 17, inside which a drain pipe 21 is fixed for the outlet of the separated liquid. On the lower connecting element 19, which has inlet openings 22, a discharge pipe 23 is fixed.

Сепаратор грубой очистки 2 через верхний соединительный элемент 18 с закрепленным в нем на резьбе делителем потока 24 соединен с нижним разобщителем 4 и имеет цилиндрический кожух 25, установленный в расточках верхнего 18 и нижнего 19 соединительных элементов. Кожух 25 образует внутреннюю кольцевую полость 26 с корпусом сепаратора грубой очистки 2, при этом гидравлическая связь приемного отверстия 27 последнего с затрубным пространством осуществляется через входное отверстие в кожухе 28 с помощью герметизирующей проставки 29.The coarse separator 2 through the upper connecting element 18 with the flow divider 24 attached to it on the thread is connected to the lower separator 4 and has a cylindrical casing 25 installed in the bores of the upper 18 and lower 19 of the connecting elements. The casing 25 forms an inner annular cavity 26 with the body of the coarse separator 2, while the hydraulic connection of the receiving opening 27 of the latter with the annular space is carried out through the inlet in the casing 28 by means of a sealing spacer 29.

Делитель потока 24 своими радиальными каналами «А» соединяет разгрузочный патрубок 16 сепаратора тонкой очистки 1 через внутреннюю кольцевую полость 26 и входные отверстия 22 нижнего соединительного элемента 19 с разгрузочным патрубком 23 сепаратора грубой очистки 2, а периферийными каналами «Б» - сливной патрубок 21 сепаратора грубой очистки 2 через выходные отверстия 15 нижнего соединительного элемента 10 сепаратора тонкой очистки 1 с кольцевой полостью затрубного пространства.The flow divider 24 with its radial channels "A" connects the discharge pipe 16 of the fine separator 1 through the inner annular cavity 26 and the inlets 22 of the lower connecting element 19 with the discharge pipe 23 of the coarse separator 2, and the peripheral channels "B" - the drain pipe 21 of the separator coarse cleaning 2 through the outlet openings 15 of the lower connecting element 10 of the fine separator 1 with the annular cavity of the annular space.

Шламосборник 5 включает расчетное количество соединенных между собой насосно-компрессорных труб (НКТ) с заглушкой 30 на нижнем конце. Заглушка 30 препятствует выносу механических примесей в скважину и обеспечивает поступление рабочей жидкости только через приемные отверстия.The sludge collector 5 includes the estimated number of interconnected tubing with a plug 30 at the lower end. The plug 30 prevents the removal of mechanical impurities into the well and ensures the flow of the working fluid only through the intake holes.

Для исключения возврата разгрузочной жидкости в гидроциклонные камеры на шламосборнике 5 предусматриваются выходные окна 31, а разгрузочный патрубок 23 сепаратора грубой очистки 2 располагается концентрично в полости шламосборника 5. При этом сечение разгрузочного патрубка 23 рассчитывается таким образом, чтобы скорость восходящей жидкости, проходящей через кольцевое пространство и выходные окна 31, не превышала скорости осаждения механических примесей.To exclude the return of the unloading liquid to the hydrocyclone chambers, outlet ports 31 are provided on the sludge collector 5, and the discharge pipe 23 of the coarse separator 2 is located concentrically in the cavity of the sludge collector 5. In this case, the section of the discharge pipe 23 is calculated so that the velocity of the ascending liquid passing through the annular space and outlet windows 31 did not exceed the deposition rate of mechanical impurities.

Сепаратор механических примесей (см. фиг. 1) работает следующим образом.The separator of mechanical impurities (see Fig. 1) works as follows.

Рабочая жидкость под давлением поступает из скважины через входное отверстие 28 в кожухе 25, герметизируемое проставкой 29, в приемное отверстие 27 сепаратора грубой очистки 2, затем направляется в канал, образованный спиралями шнека сливного патрубка 21, где приобретает вращательно-поступательное движение и в дальнейшем под действием центробежных сил движется тангенциально относительно стенки цилиндрической части гидроциклона.The working fluid under pressure enters from the well through the inlet 28 in the casing 25, sealed with a spacer 29, into the receiving opening 27 of the coarse separator 2, then it is directed into the channel formed by the spirals of the auger of the drain pipe 21, where it acquires a rotational-translational motion and further under the action of centrifugal forces moves tangentially relative to the wall of the cylindrical part of the hydrocyclone.

Более тяжелые и крупные частицы механических примесей размером более 100 мкм отбрасываются центробежной силой к внутренней поверхности гидроциклона и, спускаясь по ней, разгружаются через разгрузочное отверстие усеченного конуса 20 и разгрузочный патрубок 23 в шламосборник 5 (см. фиг. 1).Heavier and larger particles of mechanical impurities larger than 100 microns are thrown by centrifugal force to the inner surface of the hydrocyclone and, going down it, are unloaded through the discharge opening of the truncated cone 20 and the discharge pipe 23 into the sludge collector 5 (see Fig. 1).

Основная часть рабочей жидкости с мелкодисперсными частицами (менее 100 мкм) через отверстие сливного патрубка 21 и периферийные каналы Б делителя потока 24, пройдя нижний разобщитель 4, поступают в полость внутри нижнего соединительного элемента 10 сепаратора тонкой очистки 1 и через выходные отверстия 15 - в кольцевое затрубное пространство, герметизируемое разобщителями 3 и 4. Отсюда рабочая жидкость благодаря работе погружного насоса через приемные отверстия 7 поступает в гидроциклонные камеры сепаратора тонкой очистки 1.The main part of the working fluid with fine particles (less than 100 microns) through the opening of the drain pipe 21 and the peripheral channels B of the flow divider 24, passing the lower disconnector 4, enter the cavity inside the lower connecting element 10 of the fine separator 1 and through the outlet openings 15 into the annular the annular space, sealed by disconnectors 3 and 4. From here, the working fluid, due to the operation of the submersible pump, through the inlet openings 7, enters the hydrocyclone chambers of the fine separator 1.

Твердые частицы (менее 100 мкм) под действием центробежной силы отбрасываются к стенкам гидроциклонных камер 12 и сосредотачиваются в основном во внешнем нисходящем потоке, а восходящий отсепарированный поток, уносится через сливные патрубки 14 и верхний разобщитель 3 на прием насоса.Solid particles (less than 100 microns) under the action of centrifugal force are thrown to the walls of the hydrocyclone chambers 12 and are concentrated mainly in the external downward flow, and the separated upward flow is carried away through the drain pipes 14 and the upper uncoupler 3 to receive the pump.

Разгрузочная жидкость с мелкодисперсными механическими примесями через разгрузочные отверстия гидроциклонных камер 12, разгрузочный патрубок 16 и радиальные каналы А делителя потока 24 попадают в кольцевую полость 26 и далее - через входные отверстия 22 в разгрузочный патрубок 23, где смешиваясь с крупными частицами (более 100 мкм) направляются в шламосборник 5. Здесь твердые частицы оседают в нижней части, а избыточная жидкость, потерявшая первоначальную скорость, через окна 31 выводится в затрубное пространство.The unloading liquid with fine mechanical impurities through the unloading holes of the hydrocyclone chambers 12, the unloading branch pipe 16 and the radial channels A of the flow divider 24 enter the annular cavity 26 and then through the inlet openings 22 into the unloading branch pipe 23, where it mixes with large particles (more than 100 microns) are sent to the sludge collector 5. Here, solid particles settle in the lower part, and the excess liquid, which has lost its initial velocity, is discharged through the windows 31 into the annulus.

Расчет конструктивных параметров гидроциклонных камер сепараторов грубой и тонкой очистки производятся по зависимостям [4], в соответствии с которыми, величина размеров эффективно сепарируемых частиц зависит от конструктивных параметров гидроциклона и, в первую очередь, от диаметра его цилиндрической части.The design parameters of the hydrocyclone chambers of coarse and fine separators are calculated according to the dependencies [4], according to which the size of the effectively separated particles depends on the design parameters of the hydrocyclone and, first of all, on the diameter of its cylindrical part.

Источники информации принятые во внимание при составлении заявки:Sources of information taken into account when drawing up the application:

1. А.С. SU 1308754 А1, 07.05.1987.1. A.S. SU 1308754 A1, 05/07/1987.

2. Патент RU 2148708 А1, 05.10.2000.2. Patent RU 2148708 A1, 05.10.2000.

3. Патент RU 2559277 С1, 09.06.2014.3. Patent RU 2559277 C1, 09.06.2014.

4. Гутман Б.М. Гидроциклоны в нефтедобывающей промышленности, М., "Недра", 1981.4. Gutman B.M. Hydrocyclones in the oil industry, M., Nedra, 1981.

Claims (1)

Сепаратор механических примесей, включающий сепаратор грубой очистки, содержащий цилиндрический корпус с верхним и нижним соединительными элементами, в нижнем из которых имеются входные отверстия, установленный в нем сепарирующий узел, выполненный в виде полого шнека с профилированными спиралями и усеченным конусом, расположенным концентрично корпусу, внутри которого закреплен сливной патрубок для жидкости, разгрузочный патрубок и заглушенный снизу шламосборник для сбора механических примесей, и сепаратор тонкой очистки, содержащий цилиндрический корпус, верхний и нижний соединительные элементы, в нижнем из которых имеются выходные отверстия, а также разгрузочный патрубок, при этом цилиндрический корпус состоит из головки с приемными тангенциальными отверстиями, обоймы и переходника, нижняя часть головки со вставкой, размещенной внутри обоймы, составляют гидроциклон, а внутренние цилиндрические расточки в нижней части головки и конусообразные отверстия внутри вставки образуют, по меньшей мере, две гидроциклонные камеры, причем верхние выходные концы сливных патрубков гидроциклонных камер расположены выше приемных тангенциальных отверстий, гидравлически изолированы от них и через общую полость связаны с приемом насоса, а каждая гидроциклонная камера выполнена с единственным тангенциальным отверстием, отличающийся тем, что на соединительных элементах сепаратора тонкой очистки установлены верхний и нижний разобщители, герметизирующие кольцевую полость затрубного пространства, а сепаратор грубой очистки, соединенный с нижним разобщителем с помощью своего верхнего соединительного элемента, внутри которого на резьбе установлен делитель потока, имеет в расточках верхнего и нижнего соединительных элементов цилиндрический кожух, образующий внутреннюю кольцевую полость, причем приемное отверстие сепаратора грубой очистки гидравлически связано с затрубным пространством через входное отверстие в кожухе, герметизируемое с помощью проставки, и при этом делитель потока своими радиальными каналами соединяет разгрузочный патрубок сепаратора тонкой очистки через внутреннюю кольцевую полость и входные отверстия нижнего соединительного элемента с разгрузочным патрубком сепаратора грубой очистки, а периферийными каналами – сливной патрубок сепаратора грубой очистки через выходные отверстия нижнего соединительного элемента сепаратора тонкой очистки с кольцевой полостью затрубного пространства.A separator of mechanical impurities, including a coarse separator, containing a cylindrical body with upper and lower connecting elements, in the lower of which there are inlets, a separating unit installed in it, made in the form of a hollow screw with profiled spirals and a truncated cone located concentrically to the body, inside which is equipped with a drain pipe for liquid, a discharge pipe and a sludge collector plugged from the bottom to collect mechanical impurities, and a fine separator containing a cylindrical body, upper and lower connecting elements, in the lower of which there are outlet openings, as well as a discharge pipe, with a cylindrical body consists of a head with tangential receiving holes, a holder and an adapter, the lower part of the head with an insert located inside the holder constitutes a hydrocyclone, and the internal cylindrical bores in the lower part of the head and tapered holes inside the insert form, at least at least two hydrocyclone chambers, and the upper outlet ends of the discharge pipes of the hydrocyclone chambers are located above the receiving tangential holes, are hydraulically isolated from them and through a common cavity are connected to the pump intake, and each hydrocyclone chamber is made with a single tangential hole, characterized in that the connecting elements of the fine separator installed upper and lower separators, sealing the annular cavity of the annular space, and the coarse separator connected to the lower separator by means of its upper connecting element, inside which a flow divider is installed on the thread, has a cylindrical casing in the bores of the upper and lower connecting elements forming an internal annular cavity, and the inlet opening of the coarse separator is hydraulically connected to the annular space through an inlet in the casing, sealed with a spacer, and the flow divider for its own sake The other channels connect the discharge branch pipe of the fine separator through the inner annular cavity and the inlets of the lower connecting element with the discharge branch pipe of the coarse separator, and with the peripheral channels - the drain branch pipe of the coarse separator through the outlets of the lower connecting element of the fine separator with the annular cavity of the annular space.
RU2019129975A 2019-09-23 2019-09-23 Separator of mechanical impurities RU2727999C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019129975A RU2727999C1 (en) 2019-09-23 2019-09-23 Separator of mechanical impurities

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019129975A RU2727999C1 (en) 2019-09-23 2019-09-23 Separator of mechanical impurities

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2727999C1 true RU2727999C1 (en) 2020-07-28

Family

ID=72085538

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019129975A RU2727999C1 (en) 2019-09-23 2019-09-23 Separator of mechanical impurities

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2727999C1 (en)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1066661A1 (en) * 1982-03-16 1984-01-15 Предприятие П/Я А-3513 Multiclone
SU1308754A1 (en) * 1985-12-30 1987-05-07 Центральная Научно-Исследовательская Лаборатория Производственного Объединения "Нижневартовскнефтегаз" Deep-well separator for installing a submersible electric centrifugal pump
US5693225A (en) * 1996-10-02 1997-12-02 Camco International Inc. Downhole fluid separation system
US5711374A (en) * 1992-12-17 1998-01-27 Read Process Engineering A/S Method for cyclone separation of oil and water and an apparatus for separating of oil and water
RU2148708C1 (en) * 1999-02-18 2000-05-10 Закрытое акционерное общество Научно-производственное объединение "СибирьСервисТехнология" Device for cleaning of fluid in well
RU66417U1 (en) * 2007-04-10 2007-09-10 Центр Разработки Нефтедобывающего Оборудования (Црно) SUBMERSIBLE BORE PUMP UNIT FOR OIL PRODUCTION, Sludge trap and safety valve of the submersible well pump unit
RU2559277C1 (en) * 2014-06-09 2015-08-10 Вячеслав Абельевич Терпунов Mechanical impurities separator for fluid

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1066661A1 (en) * 1982-03-16 1984-01-15 Предприятие П/Я А-3513 Multiclone
SU1308754A1 (en) * 1985-12-30 1987-05-07 Центральная Научно-Исследовательская Лаборатория Производственного Объединения "Нижневартовскнефтегаз" Deep-well separator for installing a submersible electric centrifugal pump
US5711374A (en) * 1992-12-17 1998-01-27 Read Process Engineering A/S Method for cyclone separation of oil and water and an apparatus for separating of oil and water
US5693225A (en) * 1996-10-02 1997-12-02 Camco International Inc. Downhole fluid separation system
RU2148708C1 (en) * 1999-02-18 2000-05-10 Закрытое акционерное общество Научно-производственное объединение "СибирьСервисТехнология" Device for cleaning of fluid in well
RU66417U1 (en) * 2007-04-10 2007-09-10 Центр Разработки Нефтедобывающего Оборудования (Црно) SUBMERSIBLE BORE PUMP UNIT FOR OIL PRODUCTION, Sludge trap and safety valve of the submersible well pump unit
RU2559277C1 (en) * 2014-06-09 2015-08-10 Вячеслав Абельевич Терпунов Mechanical impurities separator for fluid

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7909092B2 (en) Downhole separator
RU2600653C2 (en) System and method of separating mixture containing two fluid phases at least partially non-mixed with each other and having different specific density, in particular, for downhole use
CN200955384Y (en) Oil-gas separator for electric submersible pump
CN107473329B (en) Underground three-stage cyclone separation device
CN104531204B (en) A kind of spiral-flow type electric dewatering apparatus for crude oil
US9045980B1 (en) Downhole gas and solids separator
RU2727999C1 (en) Separator of mechanical impurities
RU79936U1 (en) DEVICE FOR SEPARATION OF GAS AND MECHANICAL IMPURITIES FROM OIL IN A WELL
RU2632607C1 (en) Submersible pump ejector unit for oil production
RU2559277C1 (en) Mechanical impurities separator for fluid
CN203729969U (en) Underground three-phase separating device
RU2691221C1 (en) Method for gas separation of submersible electric centrifugal pump with submersible electric motor in casing
RU2148708C1 (en) Device for cleaning of fluid in well
SU1629507A1 (en) Double-acting deep-well separator
RU2221625C1 (en) Small-sized highly-efficient separator
SU1308754A1 (en) Deep-well separator for installing a submersible electric centrifugal pump
RU186850U1 (en) GAS SEPARATOR
RU218123U1 (en) Submersible installation of a vane pump with a downhole separator of mechanical impurities - a gas phase enlarger
RU66417U1 (en) SUBMERSIBLE BORE PUMP UNIT FOR OIL PRODUCTION, Sludge trap and safety valve of the submersible well pump unit
CN203879481U (en) Pumping well spiral type multi-phase separator
RU2653197C1 (en) Gas separator
RU2810912C1 (en) Method of operation of installing a vane pump with a downhole separator of mechanical impurities and a gas phase enlarger (options) and submersible installation of a vane pump for its implementation (options)
RU2326236C2 (en) Ratio separator of gas at oil recovery
CA2736736C (en) Downhole separator
RU2186252C1 (en) Submersible electric pump solid particles and gas separator