SU1020152A1 - Отстойник-сепаратор - Google Patents

Abstract

ОТСТОЙНИК-СЕПАРАТОР, вкл чающий наклоннь9й цилиндрический с суд, входное отверстие которого соединено с полостью насосных тру нижнее выходное отверстие - с выкидной линией скважины, a верхнее выходное - через регулировочный вентиль с затрубным пространстве скважины, отлич ающийс   тем, что, с целью повышени  эффек тивности работы, он снабжен вертикальной цилиндрической камерой с щелевым успокоителем в средней / части, размещенной на верхнем конце наклонного сосуда, и обратным клапаном, размещенным между выходным отверстием и регулировочным вентилем, a входное отверстие выполнено по нижней образующей сосуда в месте сопр жени  его с камерой. 2. Отстойник-EeitkpaTOp по п. 1, отличающийс  тем, что он снабжен устг овленным после регулировочного вентил  замерным бачксик со сл внЁМ вентилем.

Description

Изобретение относитс  к устройствам дл  очистки поступающей из скважины продукции от песка и предварительного разделени  продукции на нефть и воду и может примен тьс  при добыче нефти штанговыми насосами .

Известен отстойник-сепаратор, представл ннций широкий закрытый сосуд с коническим дном, высота которого примерно равна ширине, имеющий на бокового стенке, в кр1шке и в коническом дне отводы, причем боковые отводы расположены один сверху, а другой в середине сосуда с противоположной стороны.

Расположенный в средней части сосуда боковой отвод соединен с выходом тройника устьевого сальника , а верхний боковой отвод - с затрубным пространством скважины. Через верхний отвод периодически стравливаетс  скапливающийс  газ, через отвод в коническом дне периодически удал етс  песок путем промывки отстойникагсепаратора водой из промысловой линии

Недостатком этого отстойника-сепаратора  вл етс  невозможность его применени  при наличии давлени  газа в затрубном пространстве, поскольку при ходе штанг вниз, когда давление в верхней части полости насосных труб резко пгщает и соответственно уменьшаетс  давление в отстойнике-сепараторе, обратный поток газа, уст)ремл зощийс  в отстойник-сепаратор через его верхний боковой отвод, турбулизирует, перемешивает жидкость в нем, что мешает отстсно и сепарации жидкости от песка. Необходимо периодически сбрасывать наружу песок, что засор ет прискваживную территорию, и периодически выпускать из отстойника сепаратора газ, что загр зн ет окружающую среду. Выполнение этих операций кроме того, требует определенных трудозатрат, в том числе на очистку пр1| скважинной территори ,и от загр зненного нефтью песка, удаленного из отстойник а-сепаратора . Из-за большой ширины (диаметра ) сепаратора требуетс  выполн ть его с повышенной толщиной стенки, чтобы обеспечить необходимую его прочность при работе под внутренним давлением, определенным закрытой системой сбора продукции скважин. Это, в свс о очередь, увеличивает метгшлоемкость Отстойника- сепаратора .

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату , к предлагаемс «у  вл етс  отстойниксепаратор , включающий нгислонный цилиндрический сосуд, входное отверстие которого соединено с полостью насосных труб, нижнее выходное отверстие с выкидной линией скважины, а верхнее выходное - через регулировочный вентиль с затрубным пространством скважины 2.

Оптимальным положением данного сепаратора  вл етс  наклонное, причем наклон должен быть таким, чтобы песок не оседал на наклонный участок поверхности, а двигалс  вдоль него и весь попадал затем в нижнее выходное отверстие сепаратора , а не проходил мимо, создава  мертвую зону.

Подобрать оптимальный угол наклона сепаратора можно трлько опытным путем, исследу  чистоту жидкости, вйход щей из верхнего его отверсти  что затруднительно делать в производственных услови х. ,

Однако отстойник-сепаратор напр мую сообщен с затрубным пространством ckвaжины и поэтому неэффективен при наличии давлени  газа в затрубном пространстве.

Другим недостатком сепаратора  вл етс  то, что он мало эффективен как устройство дл  отделени  нефти от воды, поскольку основна  часть потока жидкости в нем соверадает небольшой путь от конца колена внутренней трубы до нижнего выходного отверсти , а друга  меньша  часть потока поднимаетс  на небЬльшую высоту из-за наклонного положени  сепараторов.

Кроме того, применение в этом сепараторе градуированных вентилей дл  регулировани  объема подаваемой в скважину жидкости не обеспечивает необходимой точности регулировки ввиду возможной разницы в в зКости продукции и в в зкости той жидкости, на которой произведена градуировка вентилей. - Цель изобретени  - повышение эффективности работы.

Дл  достижени  цели отстойниксепаратор , вклкгчающий сосуд с входным отверстием, верхним и нижним выходными отверсти ми и регулировочным вентилем, снабжен вертикальной цилиндрической камерой с щелевым успокоителем в средней части, ра змещенной на верхнем конце наклонного сосуда, и обратным клапаном, размещенным между выходным отверстием и регулировочным вентилем, а входное отверстие выполнено по нижней образукицей сосуда в месте сопр жени  его с камерой.

Целесообразно снабдить отстойник-сепаратор установленным после регулировочного вентил  замерным бачком со сливным вентилем.

На чертеже изображен отстойниксепаратор ..

Отстойник-сепаратор содержит сосуд 1, камеру 2, входное отверстие 3 сосуда, трубопроводом соединенное с отводом тройника устьевого сальника (не показан ), т.е с полостью насосных труб, нижнее выходное отверстие 4, соединенное с выкидной линией скважины (не показана), верхнее выходное отверстие 5, дополнительный верхний боковой отвод 6, использованный при отборе чистой нефти, дл  гидрозащиты скважинного насоса с применением полых штанг, щелевой успокоитель 7,потока, обрат-, ный клапан 8, регулировочный вентиль 9, замерный бачок 10, запорный вентиль 11, трубопровода 12-14 обв зки , трубопровод 15, соединенный с затрубным.пространством скважины.

Как видно из чертежа, обратньй клапан -8, регулировочный вентиль 9 и запорный вентиль 11 последовательно установлены на линии, соедин ющей верхнее выходное отверстие ртстойника-сепаратора с затрубньал пространством скважины, а замерный бачок подсоединен к отводу от этой линии между регулировочным и запор-ным вентил ми. Трубопровод 14 напр мую i, мину  запорный вентиль 11 ) сообщает затрубное пространство скважины с верхней частью замерного бачка.

Отстойник-сепаратор работает следующим образом.

При работе штанговой насосной установки дважды за цикл { в середине хода вверх и в середине хода вниз ) давление в насосных трубах повышаетс  : при ходе вверх - за счет действи  скважинвого насоса, а при ходе вниз - за счет погружени  в зан снутый объем насосных труб сальникового штока. В эти периоды давление в насосных трубах становитс  больше буферного давлени  (давлени  в выкидной линии скважины }, а также больше давлени  газа в затрубном пространстве. Продукци .из бокового отвода тройника устьевого сальника, поступает во входное отверстие 3 отстойникасепаратора , разветвл  сь в нем на два потока:основной, идущий вниз внутри наклонного участка 2, и идущий вверх внутри вертикального участка 1.

Первый поток в конечнс5м счете поступает в нижнее выходное ртвер,- .. стае 4 и через него в выкидную линию скважины, а второй - в верхнее выходное отверстие 5 и через обратный клапан 8, вентиль 9 и 11, трубопроводы 12, 13 и 15 поступает в затрубное пространство скважины,

Оба этих потока имеют небольшую скорость, так как диаметр наклонного и вертикального участков отстойника-сепаратора в несколько раз превышает диайетр трубопровода.

Сепараци  продукции от песка и отделение нефти от вода происходит под действием сил гравитации в обоих участках сосуда - вертикальном и наклонном. Песок при этом оседает на нижней внутренней поверхности наклонного участка и смываетс  с нее движущимс  вниз по наклонному участку потоком жидкости, направл  сь к нижнему выходному отверстию , откуда он вместе-с продукI цией удал етс , попада  в выкидную линию скважины. Капли неф-Ги, собира сь в комки, концентрируютс  у верхней внутренней поверхности наклонного участка, под действием силы плавучести перемеща сь вверх и в конечном итоге попада  в вертикальную камеру. Такимже образом в наклонном участке сосуда происходит всплывание пузырьков газа, которые также попадают затем в вертикальную камеру.

Наличие в средней части вертикальной камеры щелевого успокоител  потока преп тствует турбулизации восход щего потока, делает его упор доченным и равнс черным по сечфнию сосуда, чем обеспечиваетс  отстой продукции в вертикальной ка.4ере от мелких фракций песка.

Высота вертикальной.камеры выбираетс  из расчета обеспечени  -«v удовлетворительной очистки скапливающейс  .в ней нефти от мелких фракций песка.

Длина наклонного участка выбираетс  из расчета; получени  в нем достаточно обогащенной нефтью смеси, полный отстой которой осув ествл ётс  в вертикальной камере.

Угол наклона выбираетс  из расчета обеспечени  самоочищени  при любых режимах рабЪты,

Расположение входного отверсти  3 отстойника-сепаратораобеспечивает поток жидкости вниз вдоль всей наклонной поверхности, на которукЗ оседает песок, и эффективное.самоочищение ее при работе.

Удаление из сепаратора накапливакхоегос  в нем газа осуществл етс  автоматически. Поскольку продукци  из скважины при каждом цикле принудительно нагнетаетс  в сепаратор, давление в нем неизбежно поднимаетс . Когда давление газа в сепараторе превысит давление газа в затрубном пространстве, сжатый газовый пузырь из сепаратора через обратнь1й клапа11 8, вентили 9 и 11, тpyбoпpoвoды 12, 13 и 15 проскакивает в затрубное пространство скважины.,

Наличие обратного клапана 8 5 предотвращает обратное движение газа

в моменты цикла ( в первой половине ходовых штанг ) и вниз, когда давление газа в затрубном пространстве превышает давление внутри сепаратора . Этим обеспечиваютс  услови  хорошего отсто  продукции в отстойнике-Сепараторе и возможность его применени  в случа х, когда имеетс  давление газа в затрубном пространстве.. :

Дл  осуществлени  замера количертва подливаемой в затрубное пространство жидкости необходимо перекрыть вентиль 11. При этом в нижней части замерного бачка 10 накапливаетс  жидкость, по изменению уровн  которой за данный период времени суд т о Количестве подливаемой жндкости . После окончани  замера вентиль 11 открывают и жидкость из бачка уходит в затрубное пространство.

Поскольку объемный метод контрол  количества подливаемой в скважин нефти наиболее точный и осуществл етс  периодически.непосредственно на скважине,.этим обеспечиваетс  с нужной точностью необходима  дозировка подливаемой в затрубное пространство жидкости.

В предлагаемом отстойнике-сепараторе достигаетс  частичный отстой

от воды всего объема жидкости, поступающей из подъемных труб.

Это, в совокупности с обеспечением хороших условий дл  отсто , обеспечивает накопление в нем чистой нефти в достаточных количесрвах.

Благодар  этому самоподлив скважины осуществл етс  боЛее эффективно , так как существенно повьииаетс  объемна  концентраци  нефти в откачиваемой продукции, что способствует лучшей смазке и снижению износа деталей скважинного насоса.

Накопление в сепараторе в достаточном количестве хорошо очищенной нефти позвол ет использовать ее дл  осуществлени  гидрозащиты насоса с помощью полых штанг, путем отвода нефти- через отверстие отстойникасепаратора к кольцевому пространству между полыми штангами и насосными трубами.

Это обсто тельство позвол ет использовать предлагаемый отстойниксепаратор и в беструбных насосных установках на полых штангах в качестве источника ЧИСТОЙ нефти дл  смазки подливок наружной поверхности полых итанг и их протекторов с целью предотвращени  износа обсадной колонны скважины.

Claims (2)

1. ОТСТОЙНИК-СЕПАРАТОР, включающий наклонный цилиндрический сосуд, входное отверстие которого соединено с полостью насосных труб, нижнее выходное отверстие - с вы кидной линией скважины, а верхнее выходное - через регулировочный вентиль с затрубным пространством скважины, о т ли ч ающийс я тем, что, с целью повышения эффективности работы, он снабжен вертикальной цилиндрической камерой с щелевым успокоителем в средней / части, размещенной на верхнем конце наклонного сосуда, и обратным клапаном, размещенным между выходным отверстием и регулировочным вентилем, а входное отверстие выполнено по нижней образующей сосуда в месте сопряжения его с камерой.
2. 2. Отстойник-Сепаратор по π. 1, отлич ающийся тем, что он снабжен установленным после регулировочного вентиля замерным бачком со сливным вентилем.

   511,,1020152