RU92905U1 - DEVICE FOR MANAGING LIQUID FLOW COMING TO THE PRODUCING OR PUMPING WELL COLUMN - Google Patents
DEVICE FOR MANAGING LIQUID FLOW COMING TO THE PRODUCING OR PUMPING WELL COLUMN Download PDFInfo
- Publication number
- RU92905U1 RU92905U1 RU2009139843/22U RU2009139843U RU92905U1 RU 92905 U1 RU92905 U1 RU 92905U1 RU 2009139843/22 U RU2009139843/22 U RU 2009139843/22U RU 2009139843 U RU2009139843 U RU 2009139843U RU 92905 U1 RU92905 U1 RU 92905U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- channels
- fluid flow
- housing
- flow
- longitudinal axis
- Prior art date
Links
Abstract
1. Устройство для управления потоком жидкости, поступающим в добывающую или инжекционную колонну скважины, отличающееся тем, что оно содержит корпус со средствами ввода и вывода потока жидкости, подключенными к сети каналов для протока жидкости, при этом сеть каналов выполнена с обеспечением возможности большого гидравлического сопротивления движущемуся потоку. ! 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что указанные каналы выполнены с многократным изменением направления движения потока жидкости. ! 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что указанные каналы выполнены с многократным сужением и расширением потока. ! 4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что указанные каналы выполнены с многократным слиянием и разделением потока. ! 5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что средства ввода и вывода потока жидкости выполнены кольцевыми. ! 6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что кромки каналов выполнены скругленными. ! 7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что суммарная площадь сечения каналов составляет от 0,1 до 100 площадей сечения средства ввода или вывода жидкости. ! 8. Устройство по п.1, отличающееся тем, что каналы расположены параллельно продольной оси корпуса. ! 9. Устройство по п.1, отличающееся тем, что каналы расположены под углом относительно продольной оси корпуса. ! 10. Устройство по п.1. отличающееся тем, что оно выполнено с возможностью создания перепада давления до 100 МПа. 1. A device for controlling fluid flow entering a production or injection column of a well, characterized in that it comprises a housing with fluid flow inlet and outlet means connected to a channel network for fluid flow, while the channel network is configured to provide high hydraulic resistance moving stream. ! 2. The device according to claim 1, characterized in that these channels are made with multiple changes in the direction of movement of the fluid flow. ! 3. The device according to claim 1, characterized in that these channels are made with multiple narrowing and expansion of the stream. ! 4. The device according to claim 1, characterized in that said channels are made with multiple merging and flow separation. ! 5. The device according to claim 1, characterized in that the means of input and output of the fluid flow are made circular. ! 6. The device according to claim 1, characterized in that the edges of the channels are rounded. ! 7. The device according to claim 1, characterized in that the total cross-sectional area of the channels is from 0.1 to 100 cross-sectional areas of the liquid inlet or outlet means. ! 8. The device according to claim 1, characterized in that the channels are parallel to the longitudinal axis of the housing. ! 9. The device according to claim 1, characterized in that the channels are located at an angle relative to the longitudinal axis of the housing. ! 10. The device according to claim 1. characterized in that it is configured to create a pressure drop of up to 100 MPa.
Description
Техническое решение относится к области добычи полезных ископаемых, а именно, к области добычи жидких текучих сред из буровых скважин.The technical solution relates to the field of mining, namely, to the field of production of liquid fluids from boreholes.
Разработанное устройство может быть использовано при регулировании потока добываемой жидкости, а именно нефти из скважины, а также для замещения нефти в пласте или ее прогрева с использованием дополнительно вводимой текучей среды в частности воды, пара или пароводяной смеси. При этом используют устройства разработанной конструкции, которые должны обеспечивать близкий к равномерному расход указанной среды на протяжении всего рабочего участка, длина которого может достигать 100 и более диаметров подводящего трубопровода.The developed device can be used to control the flow of produced fluid, namely oil from the well, as well as to replace oil in the formation or to heat it using an additionally introduced fluid, in particular water, steam or a steam-water mixture. In this case, devices of a developed design are used, which should ensure a close to uniform flow rate of the specified medium throughout the entire working section, the length of which can reach 100 or more diameters of the supply pipeline.
В известных устройствах для обеспечения равномерной раздачи рабочей среды в пласт выполнены два канала ее подвода - внутренний и внешний по кольцевому зазору. На входе в кольцевой зазор установлены сопловые ограничители, выполненные из керамического материала. Задача этих ограничителей состоит в существенном (несколько десятых долей МПа) понижении давления за ними. Это достигается за счет больших скоростей потока (примерно 50-100 м/с) непосредственно в тракте течения керамической вставки. Такие дроссельные устройства хорошо работают на воде при достаточном подпоре давления на входе, при котором не происходит вскипания среды.In the known devices to ensure uniform distribution of the working medium into the reservoir, two channels of its supply are made - internal and external along the annular gap. At the entrance to the annular gap nozzle stops are made of ceramic material. The task of these limiters is to significantly (several tenths of a MPa) lower the pressure behind them. This is achieved due to high flow velocities (approximately 50-100 m / s) directly in the flow path of the ceramic insert. Such throttling devices work well on water with sufficient pressure upstream pressure at which boiling of the medium does not occur.
Если подпор недостаточен, то в тракте течения происходит локальное падение давления ниже давления насыщения и получение двухфазного неравновестного потока. При вскипании и конденсации воды и пара соответственно происходит очень быстрое и большое по величине изменение удельного объема среды, что приводит к локальному разгону маленьких капелек влаги до еще больших скоростей и ударному воздействию на стенки проточного тракта керамической вставки.If the pressure is insufficient, then in the flow path there is a local pressure drop below the saturation pressure and a two-phase non-uniform flow is obtained. When water and steam boil and condense, a very rapid and large change in the specific volume of the medium occurs, which leads to local acceleration of small droplets of moisture to even greater speeds and impact on the walls of the flow path of the ceramic insert.
Известно, в частности, устройство (US, заявка 2009-0000787), применяемое для управления потоком жидкости, подаваемым в добывающую колонну скважины. Известное устройство содержит корпус с двумя торцевыми поверхностями, в котором расположены внутренние и внешние концентрические трубчатые участки с цилиндрической областью между ними, причем цилиндрическая область закрыта на одном торце тела и открыта в другом. Во внутреннем трубчатом участке сформировано окно, примыкающее к закрытому торцу. В цилиндрическом промежутке между первым и вторым торцами корпуса расположена стенка. В указанной стенке выполнено отверстие изменяемой площади, предназначенное для перемещения жидкости от одной торцевой поверхности к другой торцевой поверхности. В одном из вариантов реализации разработанного устройства в указанном отверстии может быть установлен регулируемый распределительный клапан давления. Кроме того, в указанном отверстии может быть дополнительно установлен вспомогательный клапан. Также указанное отверстие может дополнительно содержать подвижную задвижку, установленную с возможностью перекрывания, по меньшей мере, части отверстия для регулирования потока подаваемой жидкости через отверстие.It is known, in particular, a device (US, application 2009-0000787) used to control the flow of fluid supplied to the production column of the well. The known device comprises a housing with two end surfaces, in which internal and external concentric tubular sections are located with a cylindrical region between them, the cylindrical region being closed at one end of the body and open at the other. A window is formed in the inner tubular portion adjacent to the closed end. In the cylindrical gap between the first and second ends of the housing is a wall. In this wall a hole of variable area is made, designed to move fluid from one end surface to another end surface. In one embodiment of the developed device, an adjustable pressure control valve may be installed in said hole. In addition, an auxiliary valve may be additionally installed in said hole. Also, the specified hole may further comprise a movable valve installed with the possibility of blocking at least part of the hole for regulating the flow of the supplied fluid through the hole.
Недостатком известного устройства следует признать его сложность, а также малую пригодность для использования жидкостей, отличных от воды.A disadvantage of the known device should be recognized as its complexity, as well as low suitability for the use of liquids other than water.
Техническая задача, решаемая посредством разработанной конструкции, состоит в создании оптимальных условий добычи жидких полезных ископаемых, в частности, нефти.The technical problem solved by the developed design is to create optimal conditions for the extraction of liquid minerals, in particular oil.
Технический результат, получаемый при реализации разработанной конструкции, состоит в повышении нефтеотдачи пласта.The technical result obtained by the implementation of the developed design is to increase oil recovery.
Для достижения указанного технического результата предложено использовать разработанное устройство для управления потоком жидкости, поступающим в добывающую или нагнетающую колонну скважины. Разработанное устройство для управления потоком жидкости, поступающим в добывающую или нагнетающую колонну скважины, содержит корпус, предпочтительно цилиндрический, со средствами ввода и вывода потока жидкости, подключенные к сети каналов для протока жидкости, расположенными между указанными средствами ввода и вывода потока жидкости, при этом сеть каналов выполнена с обеспечением возможности плавного увеличения гидравлического сопротивления движущемуся потоку жидкости. Плавное увеличение гидравлического сопротивления приводит к плавному понижению давления жидкости.To achieve the specified technical result, it is proposed to use the developed device to control the fluid flow entering the production or injection column of the well. The developed device for controlling the fluid flow entering the production or injection column of the well includes a housing, preferably cylindrical, with means for input and output of the fluid flow, connected to a network of channels for fluid flow, located between the said means of input and output of the fluid flow, while channels made with the possibility of a smooth increase in hydraulic resistance to a moving fluid flow. A smooth increase in hydraulic resistance leads to a smooth decrease in fluid pressure.
Увеличение гидравлического сопротивления может быть осуществлено за счет многократных изменений направления движения, и/или сужения и расширения, и/или слияния и разделения протекающего потока. В предпочтительном варианте реализации разработанного устройства могут быть использованы все три варианта увеличения гидравлического сопротивления потока жидкости. Подобное устройство может быть спроектировано на работу с любым типом среды: вода, пар или пароводяная смесь, а также с неводными типами жидкости. Располагаться оно может в тех же габаритах, которые отведены под размещение керамических вставок. Разработанное устройство может быть изготовлено из любого коррозионно стойкого металла или металлического сплава, а также из керамики. Диапазон его работы по скоростям потока практически на порядок ниже, чем у керамических вставок.The increase in hydraulic resistance can be realized due to multiple changes in the direction of movement, and / or narrowing and expansion, and / or merging and separation of the flowing stream. In a preferred embodiment of the developed device, all three options for increasing the hydraulic resistance of the fluid flow can be used. Such a device can be designed to work with any type of medium: water, steam or steam-water mixture, as well as non-aqueous types of liquids. It can be located in the same dimensions that are reserved for the placement of ceramic inserts. The developed device can be made of any corrosion-resistant metal or metal alloy, as well as ceramic. The range of its work in terms of flow rates is almost an order of magnitude lower than that of ceramic inserts.
Работоспособность устройства основана на следующих предпосылках.The performance of the device is based on the following prerequisites.
Известна зависимость перепада давления от скорости потока:The dependence of the pressure drop on the flow rate is known:
ΔР=ξρω2/2.DELTA.P = ξρω 2/2
где: ΔР - перепад давления на элементе конструкции;where: ΔР - pressure drop on the structural member;
ξ - коэффициент гидравлического сопротивления элемента конструкции;ξ is the coefficient of hydraulic resistance of the structural element;
ρ - плотность потока кг/м3;ρ is the flux density kg / m 3 ;
ω - скорость потока м/с.ω is the flow rate m / s.
Исходя из представленной формулы видно, что наиболее эффективно на перепад давления влияет изменение скорости потока, так как скорость потока входит в формулу во второй степени. Следовательно, при изменении скорости потока за счет уменьшения проходного сечения канала, по которому движется поток, сопротивление или перепад давления увеличиваются в квадратичной зависимости.Based on the presented formula, it is seen that the change in the flow velocity is most effective for the pressure drop, since the flow velocity is included in the formula to the second degree. Therefore, when the flow velocity changes due to a decrease in the passage section of the channel along which the flow moves, the resistance or pressure drop increases in a quadratic dependence.
Но при достаточно большом изменении скорости потока возникают явления, связанные с провалом давления ниже давления насыщения и появлением новой фазы, которая ниже по потоку может опять исчезнуть (вскипание и конденсация потока). При этих явлениях локальные скорости потока могут многократно возрастать и увеличивать локальные механические нагрузки на стенки канала. Поэтому даже керамическая вставка не спасает положение.But with a sufficiently large change in the flow velocity, phenomena arise associated with a pressure drop below the saturation pressure and the appearance of a new phase, which can disappear again downstream (boiling and condensation of the flow). With these phenomena, local flow rates can repeatedly increase and increase local mechanical loads on the channel walls. Therefore, even a ceramic insert does not save the situation.
В разработанном техническом решении локальная скорость потока находится в допустимом пределе (около 10 м/с), а необходимый перепад давления достигается за счет увеличения коэффициента гидравлического сопротивления.In the developed technical solution, the local flow velocity is within the permissible limit (about 10 m / s), and the necessary pressure drop is achieved by increasing the hydraulic resistance coefficient.
Как отмечено ранее, сам коэффициент гидравлического сопротивления можно увеличить за счет нескольких эффектов. Гидравлическое трение можно сделать большим за счет большой длины рабочего участка, но это с точки зрения весогабаритных размеров не очень эффективно. Более эффективно увеличивать коэффициент гидравлического сопротивления можно за счет изменения направления движения потока (повороты), сужения и расширения рабочего участка, где поток сначала ускоряется, а затем тормозится, и слияния и разделения потока.As noted earlier, the coefficient of hydraulic resistance itself can be increased due to several effects. Hydraulic friction can be made large due to the large length of the working section, but this is not very effective from the point of view of overall dimensions. It is possible to increase the coefficient of hydraulic resistance more efficiently by changing the direction of flow (turns), narrowing and expanding the working area, where the flow is first accelerated and then slowed down, and merging and splitting the stream.
Стабильность коэффициента гидравлического сопротивления во время ресурса работы или характеристики устройства в целом обеспечены также отсутствием острых кромок в канале движения потока. Вблизи острых кромок локальные скорости потока многократно возрастают, что может привести к описанным выше явлениям с теми же последствиями. Это также увеличивает скорость абразивных частиц, которые за счет износа поверхности стенки могут изменить геометрию проточного тракта и, как следствие, коэффициента гидравлического сопротивления. Поэтому острые кромки предложено заменить сглаженными кромками.The stability of the hydraulic resistance coefficient during the service life or the characteristics of the device as a whole are also ensured by the absence of sharp edges in the flow channel. Near sharp edges, local flow rates increase many times, which can lead to the phenomena described above with the same consequences. It also increases the speed of abrasive particles, which due to wear of the wall surface can change the geometry of the flow path and, as a result, the coefficient of hydraulic resistance. Therefore, sharp edges are proposed to be replaced with smooth edges.
При реализации разработанного устройства понижение давления происходит плавно и равномерно по всей его длине, что обеспечивает хорошее перемешивание потока и мягкое протекание процесса дросселирования в целом.When implementing the developed device, the pressure reduction occurs smoothly and evenly along its entire length, which ensures good mixing of the flow and soft flow of the throttling process as a whole.
В предпочтительном варианте реализации суммарная площадь сечения каналов, по которым проходит поток, составляет от 0,1 до 100 площадей сечения средства ввода или вывода жидкости. Указанные каналы, в зависимости от величины требуемого перепада давления могут располагаться на одинаковом расстоянии от оси корпуса, т.е. проходить параллельно оси корпуса, а могут, по меньшей мере, частично располагаться под углом к указанной оси. Устройство может быть выполнено с возможностью создания перепада давления до 100 МПа.In a preferred embodiment, the total cross-sectional area of the channels through which the flow passes is from 0.1 to 100 cross-sectional areas of the liquid inlet or outlet means. These channels, depending on the magnitude of the required pressure drop, can be located at the same distance from the axis of the housing, i.e. pass parallel to the axis of the housing, and can at least partially be located at an angle to the specified axis. The device can be configured to create a pressure drop of up to 100 MPa.
Разработанное техническое решение проиллюстрировано на фиг.1 и фиг.2., где приведены соответственно вид устройства в разрезе и вид устройства без корпуса. Устройство содержит корпус 1, ребро дросселя 2, каналы со сглаженными кромками в ребрах дросселя 3, отверстия 4 и подводящую трубу 5.The developed technical solution is illustrated in figure 1 and figure 2., which respectively shows a sectional view of the device and the type of device without housing. The device comprises a housing 1, a throttle rib 2, channels with smoothed edges in the fins of the throttle 3, holes 4 and a supply pipe 5.
Разработанное устройство работает следующим образом. Поток жидкости к устройству подходит по подводящей трубе 5. Часть его через отверстия 4 подходит к ребру дросселя 3. Далее, проходя через сеть каналов со сглаженными кромками в ребрах, поток проходит дроссель, теряя при этом часть своего давления, и уходит в следующий тракт течения устройства.The developed device operates as follows. The fluid flow to the device fits through the inlet pipe 5. A part of it through the openings 4 approaches the edge of the throttle 3. Then, passing through a network of channels with smooth edges in the ribs, the flow passes through the throttle, while losing some of its pressure, and goes into the next flow path devices.
Использование разработанного устройства позволяет при оптимальном расположении каналов создать перепад давления до 100 МПа.Using the developed device allows for an optimal channel arrangement to create a pressure drop of up to 100 MPa.
Claims (10)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009139843/22U RU92905U1 (en) | 2009-10-29 | 2009-10-29 | DEVICE FOR MANAGING LIQUID FLOW COMING TO THE PRODUCING OR PUMPING WELL COLUMN |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009139843/22U RU92905U1 (en) | 2009-10-29 | 2009-10-29 | DEVICE FOR MANAGING LIQUID FLOW COMING TO THE PRODUCING OR PUMPING WELL COLUMN |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU92905U1 true RU92905U1 (en) | 2010-04-10 |
Family
ID=42671453
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2009139843/22U RU92905U1 (en) | 2009-10-29 | 2009-10-29 | DEVICE FOR MANAGING LIQUID FLOW COMING TO THE PRODUCING OR PUMPING WELL COLUMN |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU92905U1 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2490435C1 (en) * | 2012-02-14 | 2013-08-20 | Общество с ограниченной ответственностью "ВОРМХОЛС" | Adaptive throttle-limiting filtering chamber of well completion system |
| RU2580122C2 (en) * | 2010-12-17 | 2016-04-10 | Веллтек А/С | Intake device |
| RU173196U1 (en) * | 2017-04-13 | 2017-08-16 | Сергей Евгеньевич Варламов | DEVICE FOR ALIGNING OIL WELL FLOW |
| RU2643377C1 (en) * | 2016-09-09 | 2018-02-01 | Олег Николаевич Журавлев | Method of equalizing fluid when injecting |
| RU184369U1 (en) * | 2018-05-30 | 2018-10-24 | Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Device for directing fluid flow |
-
2009
- 2009-10-29 RU RU2009139843/22U patent/RU92905U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2580122C2 (en) * | 2010-12-17 | 2016-04-10 | Веллтек А/С | Intake device |
| US9322244B2 (en) | 2010-12-17 | 2016-04-26 | Welltec A/S | Inflow assembly |
| RU2490435C1 (en) * | 2012-02-14 | 2013-08-20 | Общество с ограниченной ответственностью "ВОРМХОЛС" | Adaptive throttle-limiting filtering chamber of well completion system |
| WO2013122500A1 (en) * | 2012-02-14 | 2013-08-22 | Andrey Vladimirovich Shishov | Adaptive throttle and flow rate limiting chamber for well completion system |
| RU2643377C1 (en) * | 2016-09-09 | 2018-02-01 | Олег Николаевич Журавлев | Method of equalizing fluid when injecting |
| RU173196U1 (en) * | 2017-04-13 | 2017-08-16 | Сергей Евгеньевич Варламов | DEVICE FOR ALIGNING OIL WELL FLOW |
| RU184369U1 (en) * | 2018-05-30 | 2018-10-24 | Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Device for directing fluid flow |
| RU184369U9 (en) * | 2018-05-30 | 2018-11-22 | Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Device for directing fluid flow |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU92905U1 (en) | DEVICE FOR MANAGING LIQUID FLOW COMING TO THE PRODUCING OR PUMPING WELL COLUMN | |
| CN109891048B (en) | System and method for controlling production of hydrocarbons | |
| DK2252814T3 (en) | Fluid flow control valve | |
| CA2533844C (en) | Apparatus and method for creating a vortex flow | |
| KR102229998B1 (en) | Fluid flow control devices and systems, and methods of flowing fluids therethrough | |
| NO342664B1 (en) | Throat valve, increase in fluid droplet size in the fluid throat flow | |
| RU2738387C2 (en) | Balanced valve regulator and method of reduction of rod forces on valve stem | |
| CN111810099B (en) | Oil gas passing and water blocking device for horizontal well | |
| MX2014015634A (en) | Fluid flow control using channels. | |
| US20090184277A1 (en) | Valve | |
| CN105587717B (en) | Can self-adjustment type conduit fairing | |
| RU2514328C1 (en) | Throttle control device | |
| WO2011099888A1 (en) | Inflow control device for a production or an injection well | |
| JP2008128603A (en) | Electric expansion valve | |
| RU2321779C1 (en) | Swirler | |
| WO2021008831A1 (en) | A vortex device and a method for hydroacoustic treatment of a fluid | |
| RU69942U1 (en) | SWEEPER | |
| US20210069731A1 (en) | Multiphase fluid dispenser | |
| RU208489U1 (en) | MEDIUM FLOW REGULATOR WITH A DIFFERENT DUCT | |
| RU2781580C1 (en) | Underwater apparatus for mixing gas and liquid flows | |
| RU2333410C2 (en) | Valve | |
| WO2010020741A1 (en) | Fluid flow control valve | |
| RU2646912C1 (en) | Nozzle with elliptical swirler | |
| JP2023147990A (en) | sleeve valve | |
| CN114929988A (en) | Device and method for regulating pressure |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| QB1K | Licence on use of utility model |
Effective date: 20100929 |
|
| MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20181030 |