СКВАЖИННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ЖИДКОСТИ

Полезная модель относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к внутрискважинному оборудованию для предотвращения отложения солей на рабочих органах электроцентробежного насоса.
Известен многокамерный контейнер для подачи реагента в скважину, содержащий цилиндрические камеры, гидравлически связанные со скважиной посредством отверстий, выполняющих роль вторичных дозирующих устройств, и установленные в каждой камере фильтры, выполняющие роль первичных дозирующих устройств, при этом отверстия расположены в емкости предварительного смешивания, образованной фильтром и заглушкой камеры (Пат. РФ №2342519 Е21В 37/06, 2008).
Недостатком многокамерного контейнера является неравномерное дозирование реагента в скважинную жидкость вследствие непрерывного уменьшения объема и поверхности растворения реагента, а также низкая эффективность в скважинах, осложненных дополнительно к солеотложению выносом механических примесей.
Известно скважинное устройство для обработки жидкости, содержащее перфорированный каркас, щелевой фильтровальный элемент, контейнер с жидким реагентом и плавающими сверху гранулами, и дозатор, размещенный в основании контейнера (патент РФ по заявке №2011136120/03(0536668) - решение о выдаче от 02.10.2012).
Недостатком данного скважинного устройства является вероятность закупоривания дозатора мелкодисперсными частицами, осевшими между плавающими гранулами на дно контейнера, и прекращение поступления реагента в скважину.
Наиболее близким к заявляемому является скважинное устройство для обработки жидкости, содержащее корпус с входными отверстиями, концентрично установленную в корпусе отводящую трубу, спиралевидную лопасть в кольцевой полости между корпусом и отводящей трубой и контейнер с реагентом, присоединенный к корпусу (Патент на ПМ №119018 РФ, Е21В 37/06, 2012).
Недостатком скважинного устройства является непродолжительное время работы при высоком содержании твердых частиц в обрабатываемой жидкости, поскольку отделяемые на спиралевидной лопасти частицы быстро заполняют контейнер, одновременно вытесняя из него эквивалентные объемы реагента.
Настоящая полезная модель решает задачу повышения ресурса работы и точности дозирования реагента скважинным устройством при комплексном воздействии осложняющих факторов.
Указанный технический результат достигается тем, что в скважинном устройстве для обработки жидкости, содержащем корпус с входными отверстиями, концентрично установленную в корпусе отводящую трубу, спиралевидную лопасть в кольцевой полости между корпусом и отводящей трубой, контейнер с реагентом, присоединенный к корпусу, согласно полезной модели, на корпусе дополнительно установлен щелевой фильтр, перекрывающий входные отверстия и снабженный предохранительным клапаном.
Заявляемое скважинное устройство для обработки жидкости схематично изображено на фиг.1. Скважинное устройство для обработки жидкости содержит корпус 1, отводящую трубу 2 и спиралевидную лопасть 3, находящуюся в кольцевой полости 4 между ними. В корпусе выполнены входные отверстия 5, перекрытые установленным снаружи щелевым фильтром 6, который снабжен предохранительным клапаном 7. К корпусу присоединен контейнер 8 с жидким реагентом 9.
Ширина щели 10 выбирается для отделения на фильтре 6 наиболее крупных частиц, находящихся в жидкости, а параметры спиралевидной лопасти 3 устанавливаются с учетом сепарации частиц в количестве, достаточном для вытеснения требуемого объема реагента.
Скважинное устройство для обработки жидкости заполняют на устье скважины концентрированным жидким реагентом, присоединяют посредством эластичного разобщителя (не показан) к основанию погружного электродвигателя и спускают в скважину выше интервала перфораций. Состав и объем заливаемого реагента подбираются в зависимости от химико-технологических характеристик скважинной жидкости, продолжительности дозирования реагента и производительности ЭЦН.
При включении ЭЦН пластовая жидкость под действием создаваемого перепада давления фильтруется через щель 10 щелевого фильтра 6. Крупнодисперсные частицы максимального размера задерживаются над щелью 10, а жидкость с оставшимися в ней мелкодисперсными частицами попадает через входные отверстия 5 в кольцевую полость 4 корпуса 1 и движется вниз вдоль спиралевидной лопасти 3, приобретая вращательное движение. Мелкодисперсные частицы под действием центробежных сил и сил гравитации смещаются в потоке жидкости к стенке корпуса 1 и спиралевидной лопасти 3, сползают по ним в верхнюю часть контейнера 8 и опускаются на дно. Очищенная жидкость из кольцевой полости 4 попадает в верхнюю часть контейнера 8, захватывает реагент 9, после чего устремляется вверх по центральной отводящей трубе 2 и достигает приема ЭЦН. Осаждающиеся мелкодисперсные частицы одновременно вытесняют в верхнюю часть контейнера 8 объем реагента, эквивалентный собственному объему, то есть постоянно восполняют унесенное пластовой жидкостью количество реагента.
При перекрытии щели 10 крупнодисперсными частицами возрастает перепад давления между наружной и внутренней поверхностью фильтра 6, что приводит к открытию предохранительного клапана 7. При этом возникает гидравлический удар в кольцевом зазоре между корпусом 1 и внутренней поверхностью щелевого фильтра 6, в результате чего происходит сброс крупнодисперсных частиц с его наружной поверхности и восстановление пропускной способности. Движение пластовой жидкости через щелевой фильтр 6 восстанавливается.
Благодаря отделению крупнодисперсных частиц из жидкости на щелевом фильтре, размещенном на входе в устройство, вытеснение реагента в отводящую трубу осуществляется за счет заполнения контейнера мелкодисперсными частицами, и происходит оно более мелкими порциями и продолжительное время.
В случае необратимого загрязнения щели жидкость из скважины через предохранительный клапан 7 и входные отверстия 5 попадает в корпус 1, и реагент вытесняется из контейнера 8 в количестве, пропорциональном общему объему частиц, отделяемых спиралевидной лопастью 3.
Наличие реагента в откачиваемой жидкости предотвращает отложение солей на рабочих органах погружного насоса, а отсутствию в ней механических примесей исключает их износ.