RU68059U1 - CENTRIFUGAL GAS SEPARATOR CROSS-COUPLING TRANSMITTER FOR SUBMERSIBLE Borehole PUMP UNIT FOR OIL PRODUCTION (OPTIONS) - Google Patents
CENTRIFUGAL GAS SEPARATOR CROSS-COUPLING TRANSMITTER FOR SUBMERSIBLE Borehole PUMP UNIT FOR OIL PRODUCTION (OPTIONS) Download PDFInfo
- Publication number
- RU68059U1 RU68059U1 RU2007118865/22U RU2007118865U RU68059U1 RU 68059 U1 RU68059 U1 RU 68059U1 RU 2007118865/22 U RU2007118865/22 U RU 2007118865/22U RU 2007118865 U RU2007118865 U RU 2007118865U RU 68059 U1 RU68059 U1 RU 68059U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sub
- channels
- predominantly
- gas
- inlet
- Prior art date
Links
Landscapes
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Технические решения относятся к нефтедобывающей промышленности и могут быть использованы при изготовлении центробежных газосепараторов погружных электронасосов для добычи нефти из скважин с высоким газовым фактором. В соответствии с первым вариантом реализации переводника соседние боковые стенки каждой пары каналов для прохода преимущественно жидкой фазы образуют отделенные друг от друга осевые лопатки, выходные части которых ориентированы вдоль оси переводника, а входная часть загнута против направления вращения потока газожидкостной смеси в продольном сечении лопатки параллельном оси переводника. Проекция средней линии канала для отвода преимущественно газообразной фазы на плоскость, перпендикулярную оси переводника, ориентирована по касательной к окружности, вписанной в периметр соответствующей проекции наружных кромок упомянутых лопаток переводника. В соответствии со вторым вариантом реализации корпус переводника состоит из входной насадки, образующей входные части лопаток одной из заданных форм, и головки, в которой выполнены выходные части лопаток с каналами для отвода преимущественно газообразной фазы газожидкостной смеси в затрубное пространство, при этом насадка и головка соединены между собой посредством разъемного соединения. Технический результат, достигаемый при реализации каждой из полезных моделей, заключается в повышении КПД насосной установки за счет снижения сопротивления движению преимущественно жидкостной фазы отсепарированной газожидкостной смеси, а также в дополнительном повышении КПД насосной установки и повышении эффективности сепарации за счет снижения сопротивления движению преимущественно газовой фазы отсепарированной газожидкостной смеси по первому варианту реализации полезной модели. 2 н.з., 14 з.п. ф-лы, 4 ил.Technical solutions relate to the oil industry and can be used in the manufacture of centrifugal gas separators of submersible electric pumps for oil production from wells with a high gas factor. In accordance with the first embodiment of the sub, the adjacent side walls of each pair of channels for the passage of the predominantly liquid phase form axial blades separated from each other, the output parts of which are oriented along the axis of the sub, and the input part is bent against the direction of rotation of the gas-liquid mixture flow in the longitudinal section of the blade parallel to the axis sub. The projection of the center line of the channel to divert the predominantly gaseous phase onto a plane perpendicular to the axis of the sub is oriented tangentially to a circle inscribed in the perimeter of the corresponding projection of the outer edges of the said vanes of the sub. In accordance with the second embodiment, the sub housing consists of an inlet nozzle forming the inlet parts of the blades of one of the predetermined shapes, and a head in which the outlet parts of the blades with channels for removing the predominantly gaseous phase of the gas-liquid mixture into the annulus are made, while the nozzle and head are connected among themselves by means of a detachable connection. The technical result achieved by the implementation of each of the utility models is to increase the efficiency of the pump unit by reducing the resistance to movement of the predominantly liquid phase of the separated gas-liquid mixture, as well as to further increase the efficiency of the pump installation and increase the efficiency of separation by reducing the resistance to movement of the predominantly gas phase of the separated gas-liquid mixture according to the first embodiment of the utility model. 2 N.C., 14 C.P. f-ly, 4 ill.
Description
Технические решения относятся к нефтедобывающей промышленности и могут быть использованы при изготовлении центробежных газосепараторов погружных электронасосов для добычи нефти из скважин с высоким газовым фактором.Technical solutions relate to the oil industry and can be used in the manufacture of centrifugal gas separators of submersible electric pumps for oil production from wells with a high gas factor.
Известен переводник муфты перекрестного потока центробежного газосепаратора погружного скважинного насосного агрегата для добычи нефти, описанный в патенте US 3887342 А, 03.06.1975, выполненный с возможностью закрепления в корпусе газосепаратора и присоединения к нему головки газосепаратора. Переводник включает в себя корпус с центральным отверстием для вала газосепаратора, каналами для прохода преимущественно жидкой фазы газожидкостной смеси в полость насоса, входные участки которых расположены по окружности периферийной части переводника, и каналами для отвода преимущественно газообразной фазы газожидкостной смеси в затрубное пространство, которые расположены между каналами для прохода преимущественно жидкой фазы. Входные отверстия каналов для отвода преимущественно газообразной фазы расположены по окружности вблизи центрального отверстия переводника. Соседние боковые стенки каждой пары каналов для прохода преимущественно жидкой фазы образуют осевую лопатку, A well-known cross-coupling coupling of a centrifugal gas separator of a submersible borehole pumping unit for oil production is described in US patent 3887342 A, 06/03/1975, made with the possibility of fixing in the casing of the gas separator and attaching to it the head of the gas separator. The sub includes a housing with a central hole for the gas separator shaft, channels for the passage of the predominantly liquid phase of the gas-liquid mixture into the pump cavity, the inlet sections of which are located around the circumference of the peripheral part of the sub, and channels for the removal of the predominantly gaseous phase of the gas-liquid mixture into the annulus, which are located between channels for the passage of predominantly liquid phase. The inlet channels for the removal of the predominantly gaseous phase are located around the circumference near the center hole of the sub. The adjacent side walls of each pair of channels for the passage of the predominantly liquid phase form an axial blade,
входная часть которой загнута против направления вращения потока в продольном сечении лопатки параллельном оси переводника. Между указанными лопатками выполнены отверстия, продолжающие каналы для прохода преимущественно жидкой фазы и гидравлически связывающие их с полостью насоса при размещении газосепаратора в скважине.the inlet of which is bent against the direction of rotation of the flow in the longitudinal section of the blade parallel to the axis of the sub. Between these blades are made holes extending channels for the passage of the predominantly liquid phase and hydraulically connecting them to the pump cavity when the gas separator is placed in the well.
Формирование лопаток загнутых навстречу вращению потока смеси на выходе сепарационного барабана между каналами для прохода жидкой фазы обеспечивает снижение гидравлического сопротивления движению жидкости на за счет безударного входа жидкости в переводник, а также осевое вытекание жидкости, т.е. раскрутку потока отсепарированной жидкости.The formation of blades bent towards the rotation of the mixture flow at the outlet of the separation drum between the channels for the passage of the liquid phase provides a reduction in hydraulic resistance to the movement of the liquid due to the shockless entry of the liquid into the sub, as well as axial flow of the liquid, i.e. promotion of the flow of separated liquid.
Указанное техническое решение принято за прототип для каждого из вариантов реализации заявленной полезной модели.The specified technical solution is taken as a prototype for each of the implementation options of the claimed utility model.
Основными недостатками прототипа является повышенное гидравлическое сопротивление на выходе жидкости из соответствующего канала переводника за счет поворота потока, что приводит к снижению общего КПД насосной установки. Кроме того, оптимальный угол загиба лопаток меняется в зависимости от режима работы каждого насосного агрегата (подача насоса и пр.), при этом в прототипе отсутствует возможность изменения геометрии проточной части переводника для оптимизации его работы под условия конкретной скважины. Кроме того, в ориентированных параллельно оси каналах для отвода газа создается повышенное сопротивление, т.к. поток газа на выходе из сепарационного барабана также имеет выраженное вращательное движение. Высокое сопротивление движению газа на выходе сепарационного The main disadvantages of the prototype is the increased hydraulic resistance at the fluid outlet from the corresponding channel of the sub due to flow rotation, which reduces the overall efficiency of the pump unit. In addition, the optimal angle of bending of the blades varies depending on the operating mode of each pump unit (pump supply, etc.), while in the prototype there is no possibility of changing the geometry of the flow part of the sub to optimize its operation for the conditions of a particular well. In addition, in the channels oriented parallel to the axis for gas removal, increased resistance is created, because The gas flow at the outlet of the separation drum also has a pronounced rotational motion. High resistance to gas movement at the separation outlet
барабана приводит к повышению давления в центральной части сепарационной камеры и, соответственно, снижению эффективности сепарации газожидкостной смеси.drum leads to an increase in pressure in the Central part of the separation chamber and, accordingly, to reduce the efficiency of separation of the gas-liquid mixture.
Таким образом, задача, на решение которой направлена заявленная группа полезных моделей, состоит в создании переводника муфты перекрестного потока центробежного газосепаратора погружного насосного агрегата для добычи нефти из скважин с высоким газовым фактором.Thus, the task to which the claimed group of utility models is directed is to create a cross flow coupling sub of a centrifugal gas separator of a submersible pumping unit for oil production from wells with a high gas factor.
Технический результат, достигаемый при реализации каждой из полезных моделей, заключается в повышении КПД насосной установки за счет снижения сопротивления движению преимущественно жидкостной фазы отсепарированной газожидкостной смеси, а также в дополнительном повышении КПД насосной установки и повышении эффективности сепарации за счет снижения сопротивления движению преимущественно газовой фазы отсепарированной газожидкостной смеси по первому варианту реализации полезной модели.The technical result achieved by the implementation of each of the utility models is to increase the efficiency of the pump unit by reducing the resistance to movement of the predominantly liquid phase of the separated gas-liquid mixture, as well as to further increase the efficiency of the pump installation and increase the efficiency of separation by reducing the resistance to movement of the predominantly gas phase of the separated gas-liquid mixture according to the first embodiment of the utility model.
В соответствии с первым вариантом реализации переводник муфты перекрестного потока центробежного газосепаратора погружного скважинного насоса для добычи нефти, обеспечивающее достижение указанного выше технического результата, выполнен с возможностью закрепления в корпусе газосепаратора. Переводник включает в себя корпус с центральным отверстием для вала газосепаратора, каналами для прохода преимущественно жидкой фазы газожидкостной смеси в полость насоса, входные участки которых расположены по окружности периферийной части переводника, и каналами In accordance with the first embodiment, the cross-flow coupling sub of the centrifugal gas separator of the submersible borehole pump for oil production, ensuring the achievement of the above technical result, is configured to be fixed in the gas separator body. The sub includes a housing with a central hole for the gas separator shaft, channels for the passage of the predominantly liquid phase of the gas-liquid mixture into the pump cavity, the inlet sections of which are located around the circumference of the peripheral part of the sub, and channels
для отвода преимущественно газообразной фазы газожидкостной смеси в затрубное пространство, входные отверстия которых расположены по окружности вблизи центрального отверстия переводника. Соседние боковые стенки каждой пары каналов для прохода преимущественно жидкой фазы образуют осевую лопатку, входная часть которой загнута против направления вращения потока газожидкостной смеси в сепарационной камере газосепаратора в продольном сечении лопатки параллельном оси переводника. При этом в отличии от прототипа боковые стенки указанных каналов образуют отделенные друг от друга лопатки, выходные части которых ориентированы вдоль оси переводника. Проекция средней линии канала для отвода преимущественно газообразной фазы на плоскость, перпендикулярную оси переводника, ориентирована по касательной к окружности, вписанной в периметр соответствующей проекции наружных кромок упомянутых лопаток переводника.to divert the predominantly gaseous phase of the gas-liquid mixture into the annulus, the inlet openings of which are located around the circumference near the central opening of the sub. The adjacent side walls of each pair of channels for the passage of the predominantly liquid phase form an axial blade, the inlet of which is bent against the direction of rotation of the gas-liquid mixture flow in the separation chamber of the gas separator in the longitudinal section of the blade parallel to the axis of the sub. Moreover, in contrast to the prototype, the side walls of these channels form blades separated from each other, the output parts of which are oriented along the axis of the sub. The projection of the center line of the channel to divert the predominantly gaseous phase onto a plane perpendicular to the axis of the sub is oriented tangentially to a circle inscribed in the perimeter of the corresponding projection of the outer edges of the said vanes of the sub.
Кроме того, в частном случае первого варианта реализации полезной модели проекция внешней стенки канала для отвода преимущественно газообразной фазы на плоскость, перпендикулярную оси переводника, ориентирована по касательной к окружности с центром в точке, соответствующей проекции продольной оси переводника, и радиусом, равным расстоянию от указанной точки до наиболее удаленной от нее точки проекции входного отверстия канала.In addition, in the particular case of the first embodiment of the utility model, the projection of the outer wall of the channel to divert the predominantly gaseous phase onto a plane perpendicular to the axis of the sub is oriented tangentially to a circle centered at a point corresponding to the projection of the longitudinal axis of the sub and a radius equal to the distance from the specified point to the farthest point of projection of the channel inlet.
Кроме того, в частном случае первого варианта реализации полезной модели каналы для отвода преимущественно газообразной фазы расположены In addition, in the particular case of the first embodiment of the utility model, the channels for the removal of the predominantly gaseous phase are located
между каналами для прохода преимущественно жидкой фазы, причем выходные отверстия этих каналов выполнены в лопастях, образованных боковыми стенками каналов для прохода преимущественно жидкой фазы.between the channels for the passage of the predominantly liquid phase, and the outlet openings of these channels are made in the blades formed by the side walls of the channels for the passage of the predominantly liquid phase.
Кроме того, в частном случае первого варианта реализации полезной модели в каждой лопатке, образованной боковыми стенками каналов для прохода преимущественно жидкой фазы выполнено выходное отверстие соответствующего каналов для отвода преимущественно газообразной фазы.In addition, in the particular case of the first embodiment of the utility model, in each blade formed by the side walls of the channels for the passage of the predominantly liquid phase, an outlet is made for the corresponding channels for the removal of the predominantly gaseous phase.
Кроме того, в частном случае первого варианта реализации полезной модели каналы для отвода преимущественно газообразной фазы имеют цилиндрическую форму.In addition, in the particular case of the first embodiment of the utility model, the channels for removing the predominantly gaseous phase are cylindrical.
Кроме того, в частном случае первого варианта реализации полезной модели каналы для отвода преимущественно газообразной фазы выполнены в форме конического диффузора.In addition, in the particular case of the first embodiment of the utility model, the channels for removing the predominantly gaseous phase are made in the form of a conical diffuser.
Кроме того, в частном случае первого варианта реализации полезной модели угол между проекцией средней линии канала для отвода преимущественно газообразной фазы на плоскость, проходящую через продольную ось переводника и указанной осью, отложенный в направлении движения потока при работе газосепаратора, составляет менее 90°.In addition, in the particular case of the first embodiment of the utility model, the angle between the projection of the middle line of the channel to divert the predominantly gaseous phase onto a plane passing through the longitudinal axis of the sub and the specified axis, set aside in the direction of flow during gas separator operation, is less than 90 °.
Кроме того, в частном случае первого варианта реализации полезной модели переводник выполнен с центральной кольцевой полостью для прохода преимущественно газовой фазы газожидкостной среды, а входные отверстия каналов для отвода преимущественно газообразной фазы в затрубное пространство расположены по окружности боковой стенки указанной полости.In addition, in the particular case of the first embodiment of the utility model, the sub is made with a central annular cavity for the passage of the predominantly gas phase of the gas-liquid medium, and the inlet channels for the removal of the predominantly gaseous phase into the annulus are located around the circumference of the side wall of the cavity.
Кроме того, в частном случае первого варианта реализации полезной модели каналы для прохода преимущественно жидкой фазы представляют собой открытые с обоих концов пазы на наружной поверхности переводника.In addition, in the particular case of the first embodiment of the utility model, the channels for the passage of the predominantly liquid phase are open at both ends of the grooves on the outer surface of the sub.
Кроме того, в частном случае первого варианта реализации полезной модели каналы для прохода преимущественно жидкой фазы представляют собой отверстия в корпусе переводника.In addition, in the particular case of the first embodiment of the utility model, the channels for the passage of the predominantly liquid phase are openings in the sub housing.
Кроме того, в частном случае первого варианта реализации полезной модели толщина лопатки увеличивается от минимального значения на передней кромке до максимального значения в месте расположения выходной части канала для прохода преимущественно газообразной фазы.In addition, in the particular case of the first embodiment of the utility model, the blade thickness increases from the minimum value at the leading edge to the maximum value at the location of the outlet part of the channel for the passage of the predominantly gaseous phase.
Кроме того, в частном случае первого варианта реализации полезной модели входная часть лопатки загнута таким образом, что угол атаки потока газожидкостной смеси приближенно равен нулю.In addition, in the particular case of the first embodiment of the utility model, the inlet part of the blade is bent so that the angle of attack of the gas-liquid mixture flow is approximately equal to zero.
Кроме того, в частном случае первого варианта реализации полезной модели радиус кривизны выходной кромки лопатки превышает радиус кривизны входной кромке лопатки в продольном сечении лопатки параллельном оси переводника.In addition, in the particular case of the first embodiment of the utility model, the radius of curvature of the exit edge of the blade exceeds the radius of curvature of the input edge of the blade in the longitudinal section of the blade parallel to the axis of the sub.
Кроме того, в частном случае первого варианта реализации полезной модели внутренняя стенка канала для прохода преимущественно жидкой фазы, расположенная между соответствующими лопатками выполнена под углом к оси переводника таким образом, что площадь поперечного сечения канала увеличивается от входа канала к его выходу.In addition, in the particular case of the first embodiment of the utility model, the inner wall of the channel for the passage of the predominantly liquid phase located between the respective blades is made at an angle to the axis of the sub in such a way that the cross-sectional area of the channel increases from the channel inlet to its outlet.
В соответствии со вторым вариантом реализации переводник муфты перекрестного потока центробежного газосепаратора погружного скважинного насоса для добычи нефти, обеспечивающее достижение указанного выше технического результата, выполнен с возможностью закрепления в корпусе газосепаратора, включает в себя корпус с центральным отверстием для вала газосепаратора, каналами для прохода преимущественно жидкой фазы газожидкостной смеси в полость насоса, входные участки которых расположены по окружности периферийной части переводника, и каналами для отвода преимущественно газообразной фазы газожидкостной смеси в затрубное пространство, входные отверстия которых расположены по окружности вблизи центрального отверстия переводника. Соседние боковые стенки каждой пары каналов для прохода преимущественно жидкой фазы образуют осевую лопатку, входная часть которой загнута против направления вращения потока газожидкостной смеси в сепарационной камере газосепаратора в продольном сечении лопатки параллельном оси переводника. При этом в отличие от прототипа боковые стенки каналов образуют отделенные друг от друга лопатки, выходная часть которых ориентирована вдоль оси переводника. Корпус переводника состоит из входной насадки, образующей входные части лопаток одной из заданных форм, и головки, в которой выполнены выходные части лопаток с каналами для отвода преимущественно газообразной фазы газожидкостной смеси в затрубное пространство, при этом насадка и головка соединены между собой посредством разъемного соединения.In accordance with a second embodiment, the cross-flow coupling sub of the centrifugal gas separator of a submersible borehole oil pump, which achieves the above technical result, is configured to be fixed in the gas separator body, includes a body with a central hole for the gas separator shaft, channels for the passage of mainly liquid the phases of the gas-liquid mixture into the pump cavity, the inlet sections of which are located around the circumference of the peripheral part of the sub, channels for discharging the gaseous phase advantageously a gas-liquid mixture in the annulus, which inlet openings are circumferentially arranged near the center hole sub. The adjacent side walls of each pair of channels for the passage of the predominantly liquid phase form an axial blade, the inlet of which is bent against the direction of rotation of the gas-liquid mixture flow in the separation chamber of the gas separator in the longitudinal section of the blade parallel to the axis of the sub. Moreover, in contrast to the prototype, the side walls of the channels form blades separated from each other, the output of which is oriented along the axis of the sub. The sub housing consists of an inlet nozzle forming the inlet parts of the blades of one of the predetermined shapes, and a head in which the outlet parts of the blades are made with channels for diverting the predominantly gaseous phase of the gas-liquid mixture into the annulus, while the nozzle and head are interconnected by means of a detachable connection.
Кроме того, в частном случае второго варианта реализации полезной In addition, in the particular case of the second implementation option useful
модели входные части лопаток сформированы на наружной поверхности входной насадки.models the input parts of the blades are formed on the outer surface of the input nozzle.
Наличие осевых лопаток, входная часть которых загнута против направления вращения потока газожидкостной смеси обеспечивает отвод отсепарированной жидкости от сепарационного барабана на прием погружного насоса с минимальными гидравлическими потерями, за счет безударного входа и плавного уменьшения скорости жидкостного потока до величины скорости в начальном сечении приема насоса.The presence of axial blades, the inlet part of which is bent against the direction of rotation of the gas-liquid mixture flow, ensures the separation of the separated liquid from the separation drum to the intake of the submersible pump with minimal hydraulic losses, due to the shockless inlet and a smooth decrease in the velocity of the liquid flow to the velocity in the initial section of the pump intake.
Выполнение лопаток отделенными друг от друга с выходными частями ориентированными вдоль оси переводника обеспечивает раскручивание потока перед поступлением на прием насоса при минимальном гидравлическом сопротивлении движению жидкости на выходе с переводника.The execution of the blades separated from each other with the output parts oriented along the axis of the sub ensures the flow is untwisted before entering the pump with a minimum hydraulic resistance to fluid movement at the outlet of the sub.
Расположение продольной оси каналов для отвода преимущественно газообразной фазы по касательной к траектории вращения потока на входе в указанные каналы обеспечивает снижение сопротивления выходу газа в затрубье и, соответственно, повышение эффективности сепарации.The location of the longitudinal axis of the channels for the removal of the predominantly gaseous phase tangentially to the path of rotation of the stream at the inlet to these channels provides a decrease in the resistance to gas exit in the annulus and, accordingly, an increase in separation efficiency.
Выполнение корпуса переводника состоящим из входной насадки и головки, соединяемых между собой посредством разъемного соединения, а также возможность использования насадок с разной геометрией (углом загиба) входных частей лопастей позволяет обеспечить оптимальный режим работы переводника (угол атаки потока жидкости) для каждой конкретной скважины.The implementation of the sub housing consisting of an input nozzle and a head, interconnected by means of a detachable connection, as well as the possibility of using nozzles with different geometry (bending angle) of the input parts of the blades, allows to ensure the optimal operating mode of the sub (angle of attack of the fluid flow) for each particular well.
Возможность осуществления полезной модели, охарактеризованной The feasibility of implementing a utility model characterized
приведенной выше совокупностью признаков, подтверждается описанием конструкции муфты перекрестного потока центробежного газосепаратора погружного скважинного насоса для добычи нефти с переводником, выполненным в соответствии с настоящей полезной моделью.the above set of features is confirmed by the description of the design of the cross-flow coupling of the centrifugal gas separator of a submersible well pump for oil production with a sub made in accordance with this utility model.
Описание сопровождается графическими материалами, на которых изображено следующее.The description is accompanied by graphic materials, which depict the following.
На Фиг.1 изображен вид сбоку переводника (пунктиром показано осевое сечение и один из каналов для отвода газа).Figure 1 shows a side view of the sub (the dotted line shows the axial section and one of the channels for gas removal).
На Фиг.2 изображен вид А по Фиг.1 (пунктиром показаны каналы для отвода газа).Figure 2 shows a view A of Figure 1 (the dashed lines show the channels for exhaust gas).
На Фиг.3 изображен вид Б по Фиг.1 (пунктиром показаны каналы для отвода газа).Figure 3 shows a view B of Figure 1 (the dashed lines show the channels for exhaust gas).
На Фиг.4 изображен переводник в изометрической проекции.Figure 4 shows the sub in isometric view.
Муфта перекрестного потока центробежного газосепаратора погружного скважинного насоса для добычи нефти образована переводником, и корпусом (головкой) газосепаратора (на чертеже не показан).The cross-flow coupling of a centrifugal gas separator of a submersible borehole pump for oil production is formed by a sub and a gas separator case (head) (not shown in the drawing).
Переводник 1 включает в себя корпус 2 с центральным отверстием 3 для вала газосепаратора и каналами 4 для прохода преимущественно жидкой фазы газожидкостной смеси в полость насоса. Входные участки (отверстия) каналов 4 расположены по окружности периферийной части переводника. Каналы 4 представляют собой открытые с обоих концов пазы на наружной поверхности переводника, при этом одну из стенок канала образует внутренняя стенка головки газосепаратора. Каналы 4 также могут быть выполнены в виде The sub 1 includes a housing 2 with a central hole 3 for the gas separator shaft and channels 4 for the passage of the predominantly liquid phase of the gas-liquid mixture into the pump cavity. The input sections (holes) of the channels 4 are located around the circumference of the peripheral part of the sub. Channels 4 are open at both ends of the grooves on the outer surface of the sub, while one of the channel walls forms the inner wall of the head of the gas separator. Channels 4 can also be made as
отверстий в корпусе переводника, в этом случае муфта может быть целиком образована переводником, закрепляемым между корпусом и головкой газосепаратора (см. прототип).holes in the body of the sub, in this case, the coupling can be entirely formed by a sub attached between the body and the head of the gas separator (see prototype).
В переводнике выполнены также каналы 5 для отвода преимущественно газообразной фазы газожидкостной смеси в затрубное пространство, которые расположены между каналами 4, а входные отверстия 12 каналов 5 расположены по окружности вблизи центрального отверстия 3 переводника.The sub also has channels 5 for diverting the predominantly gaseous phase of the gas-liquid mixture into the annulus, which are located between the channels 4, and the inlet openings 12 of the channels 5 are arranged circumferentially near the central opening 3 of the sub.
Кроме того, в переводнике выполнено посадочное отверстие 6 под радиальный подшипник вала газосепаратора.In addition, the landing hole 6 is made in the sub for the radial bearing of the gas separator shaft.
Соседние боковые стенки каждой пары каналов формируют отделенные друг от друга осевые лопатки 7, образующие осевую лопастную решетку. В теле каждой из лопаток проходит соответствующий канал 5.The adjacent side walls of each pair of channels form axial blades 7, which are separated from each other and form an axial blade grid. In the body of each of the blades passes the corresponding channel 5.
Входная часть лопаток 7 загнута против направления вращения потока газожидкостной смеси в сепарационной камере газосепаратора в продольном сечении. При этом для обеспечения безударного натекания потока на лопасть и предотвращения отрыва пограничного слоя в виде присоединенной каверны входная часть лопатки загнута таким образом, что угол атаки потока газожидкостной смеси (угол между вектором скорости набегающего потока и касательной к средней линии профиля лопатки на входной кромке лопатки) приближенно равен нулю (не более ±1,5%). Выходные части лопаток 7 ориентированы вдоль оси переводника, что обеспечивает осевое вытекание отсепарированной жидкости, т.е. раскрутку потока перед подачей его на прием The inlet part of the blades 7 is bent against the direction of rotation of the gas-liquid mixture flow in the separation chamber of the gas separator in longitudinal section. At the same time, to ensure shock-free flow flow on the blade and to prevent tearing of the boundary layer in the form of an attached cavity, the inlet part of the blade is bent in such a way that the angle of attack of the gas-liquid mixture flow (angle between the incident velocity vector and the tangent to the midline of the profile of the blade on the input edge of the blade) approximately equal to zero (no more than ± 1.5%). The output parts of the blades 7 are oriented along the axis of the sub, which ensures axial flow of the separated liquid, i.e. promotion of the stream before serving it
насоса.pump.
Лопатки 7 спрофилированы таким образом, что обеспечить хорошее обтекание жидкостью. Входные кромки 8 лопаток заострены (радиус кривизны выходной кромки лопатки в продольном сечении существенно превышает радиус кривизны входной кромке лопатки), а толщина лопатки увеличивается от минимального значения на передней кромке до максимального значения в месте расположения выходной части соответствующего канала 5.The blades 7 are profiled in such a way as to ensure good fluid flow. The input edges 8 of the blades are pointed (the radius of curvature of the output edge of the blade in the longitudinal section significantly exceeds the radius of curvature of the input edge of the blade), and the thickness of the blade increases from the minimum value at the leading edge to the maximum value at the location of the output part of the corresponding channel 5.
Внутренняя стенка канала 4 между лопатками 7 может быть выполнена под углом к оси переводника таким образом, что площадь поперечного сечения канала 4 увеличивается от входа канала к его выходу. Такая форма канала обеспечивает снижение гидравлических потерь при движении жидкостного потока через переводник за счет снижения скорости его движения.The inner wall of the channel 4 between the blades 7 can be made at an angle to the axis of the sub so that the cross-sectional area of the channel 4 increases from the entrance of the channel to its output. This shape of the channel provides a reduction in hydraulic losses during the movement of the fluid flow through the sub by reducing its speed.
Переводник выполнен с центральной кольцевой полостью 9, образующей внешнюю стенку центрального канала для прохода газа, внутренняя стенка которого образована поверхностью вала газосепаратора (на чертеже не показан). Входные отверстия каналов 5 расположены по окружности боковой стенки кольцевой полости 9.The sub is made with a Central annular cavity 9, forming the outer wall of the Central channel for the passage of gas, the inner wall of which is formed by the surface of the shaft of the gas separator (not shown). The input holes of the channels 5 are located around the circumference of the side wall of the annular cavity 9.
Проекция внешней стенки каналов 5 на плоскость, перпендикулярную оси переводника, ориентирована по касательной к окружности с центром в точке, соответствующей проекции продольной оси переводника, и радиусом r, равным расстоянию от указанной точки до наиболее удаленной от нее точки проекции входного отверстия канала (см. Фиг.3). При этом каналы 5 в осевой проекции "наклонены" к продольной оси переводника в направлении The projection of the outer wall of the channels 5 onto a plane perpendicular to the axis of the sub is oriented tangentially to a circle centered at a point corresponding to the projection of the longitudinal axis of the sub and a radius r equal to the distance from the specified point to the projection point of the channel inlet opening farthest from it (see Figure 3). Moreover, the channels 5 in the axial projection are "tilted" to the longitudinal axis of the sub in the direction
движения газового потока под углом α (см. Фиг.1), примерно равным 45°, что также снижает сопротивление движению потока газа, связанное с наличием осевой составляющей в этом движении.the movement of the gas stream at an angle α (see Fig. 1), approximately equal to 45 °, which also reduces the resistance to the movement of the gas flow associated with the presence of an axial component in this movement.
Из технологических соображений каналы 5 выполняют цилиндрической формы, однако, для дополнительного снижения гидравлического сопротивления при выходе газового потока в затрубье каналы 5 могут быть выполнены в форме конического диффузора (угол раскрытия 6-11°).For technological reasons, the channels 5 are cylindrical, however, to further reduce the hydraulic resistance when the gas stream exits the annulus, the channels 5 can be made in the form of a conical diffuser (opening angle 6–11 °).
Корпус переводника состоит из двух частей (см. Фиг.4): входной насадки 10, на наружной поверхности которой сформированы входные части лопаток 7 одной из заданных форм, и головки 11, в которой выполнены выходные части лопаток 7 и каналы 5, при этом насадка и головка соединены между собой посредством винтового соединения (на чертеже не показано) с возможностью легкой замены входной насадки для изменения геометрии лопаток.The sub housing consists of two parts (see Figure 4): the inlet nozzle 10, on the outer surface of which the inlet parts of the blades 7 of one of the given shapes are formed, and the head 11, in which the outlet parts of the blades 7 and channels 5 are made, while the nozzle and the head are interconnected by means of a screw connection (not shown in the drawing) with the possibility of easily replacing the input nozzle to change the geometry of the blades.
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
Разделенные в сепарационном барабане фазы газожидкостной смеси поступают к входной насадке переводника 1, при этом преимущественно жидкая фаза смеси, находящаяся на периферии потока, попадает на лопатки 7, загнутые навстречу вращению потока. В результате жидкая фаза без удара и кавернообразования проходит в межлопаточный канал, двигаясь по которому она постепенно теряет окружную скорость и с минимальными гидравлическими потерями подается на прием насоса. Преимущественно газовая фаза The phases of the gas-liquid mixture separated in the separation drum are fed to the inlet nozzle of the sub 1, while the predominantly liquid phase of the mixture located on the periphery of the stream falls onto the blades 7, bent towards the rotation of the stream. As a result, the liquid phase without impact and cavity formation passes into the interscapular canal, moving along which it gradually loses peripheral speed and is supplied to the pump with minimal hydraulic losses. Mostly gas phase
потока, находящаяся у его центра, поступает в кольцевую полость 9 и через ориентированные по касательной к направлению окружной скорости потока каналы 5 с минимальными потерями отводится в затрубное пространство.the flow located at its center enters the annular cavity 9 and through channels 5 oriented tangentially to the direction of the peripheral flow velocity, is diverted to the annulus with minimal losses.
Claims (16)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007118865/22U RU68059U1 (en) | 2007-05-22 | 2007-05-22 | CENTRIFUGAL GAS SEPARATOR CROSS-COUPLING TRANSMITTER FOR SUBMERSIBLE Borehole PUMP UNIT FOR OIL PRODUCTION (OPTIONS) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007118865/22U RU68059U1 (en) | 2007-05-22 | 2007-05-22 | CENTRIFUGAL GAS SEPARATOR CROSS-COUPLING TRANSMITTER FOR SUBMERSIBLE Borehole PUMP UNIT FOR OIL PRODUCTION (OPTIONS) |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU68059U1 true RU68059U1 (en) | 2007-11-10 |
Family
ID=38958659
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007118865/22U RU68059U1 (en) | 2007-05-22 | 2007-05-22 | CENTRIFUGAL GAS SEPARATOR CROSS-COUPLING TRANSMITTER FOR SUBMERSIBLE Borehole PUMP UNIT FOR OIL PRODUCTION (OPTIONS) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU68059U1 (en) |
-
2007
- 2007-05-22 RU RU2007118865/22U patent/RU68059U1/en active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2510497C (en) | Gas separator fluid crossover for well pump | |
| US9784283B2 (en) | Diffuser vanes with pockets for submersible well pump | |
| EP3017197B1 (en) | Rotor for a centrifugal flow machine and centrifugal flow machine | |
| CA2911772C (en) | Nozzle-shaped slots in impeller vanes | |
| CN102365463A (en) | Impeller and rotary machine | |
| JP2016031064A (en) | Multiple stage pump | |
| KR20150120168A (en) | Centrifugal type mixed flow blower | |
| KR100822070B1 (en) | Centrifugal type turbo machine | |
| WO2019176426A1 (en) | Centrifugal pump | |
| EA012818B1 (en) | Rotor for rotary machine and a rotary machine | |
| EP3312432B1 (en) | Diffuser for a fluid compression device, comprising at least one vane with opening | |
| JP6763804B2 (en) | Centrifugal compressor | |
| RU63468U1 (en) | STEP OF SUBMERSIBLE MULTISTAGE CENTRIFUGAL PUMP | |
| RU68059U1 (en) | CENTRIFUGAL GAS SEPARATOR CROSS-COUPLING TRANSMITTER FOR SUBMERSIBLE Borehole PUMP UNIT FOR OIL PRODUCTION (OPTIONS) | |
| JP6169007B2 (en) | Rotor blade and axial flow rotating machine | |
| JP6917704B2 (en) | Multi-stage pump | |
| KR100502767B1 (en) | Two-stage liquid ring pumps | |
| WO2017168950A1 (en) | Compressor | |
| WO2016092873A1 (en) | Centrifugal compressor impeller | |
| WO2016157530A1 (en) | Rotor blade and axial flow rotary machine | |
| WO2021016146A9 (en) | Centrifugal or mixed-flow compressor including aspirated diffuser | |
| JP2008163821A (en) | Centrifugal compressor | |
| RU221391U1 (en) | Multistage pump | |
| JP4952142B2 (en) | pump | |
| KR101257945B1 (en) | Centrifugal compressor comprising vane diffuser |