ОТБОЙНИК ДЛЯ МЕХАНИЧЕСКИХ ПРИМЕСЕЙ
BAFFLE FOR MECHANICAL IMPURITIES

Изобретение предназначено для улавливания мелкодисперсных, аэрозольных и капельно-жидких частиц, а также механических примесей из газового потока при отрицательных температурах окружающего воздуха и применяется в нефтяной, газовой, химической и других отраслях промышленности.
Из патента RU 2626842 С1, 02.08.17 известен скважинный приустьевой отбойник жидкостей и механических примесей, включающий корпус с днищем, в верхней части которого установлен аппарат для разделения газожидкостного потока на фазы, а нижняя часть представляет собой накопительную емкость для жидкости и механических примесей, причем внутри корпуса расположены две вертикальные трубы, одна из которых предназначена для подачи сжатого газа к днищу корпуса, а другая для вывода смеси жидкости с твердыми примесями, при этом нижний торец вертикальной трубы для подачи сжатого газа к днищу корпуса расположен выше, чем нижний торец вертикальной трубы для вывода смеси жидкости с твердыми примесями, кроме того, в отбойнике установлены патрубки для входа влажного газа и выхода осушенного газа. В данном устройстве выявлен существенный недостаток, а именно невозможность замены корпуса целиком. При работе устройства на скважинах, где влажный газ поступает в отбойник с большим количеством механических примесей, велика вероятность того, что корпус будет часто и быстро заполняться мехпримесями и возникнет необходимость замены корпуса целиком. Кроме того, иногда необходимо осуществить контроль количества и фрикционного состава мехпримесей. Это возможно сделать, только сняв корпус целиком. Однако в устройстве по данному патенту такая замена невозможна.
В качестве наиболее близкого аналога можно принять отбойник по патенту RU 2569427 С1, 27.11.2015. Данный отбойник представляет собой заключенный в обечайку корпус с днищем. В верхней части корпуса установлен аппарат для разделения газожидкостного потока на фазы, а нижняя часть представляет собой накопительную емкость для жидкости и механических примесей. В процессе эксплуатации были выявлены недостатки, а именно исключена возможность замены корпуса целиком. В случае, например, повреждения накопительной емкости необходимо менять весь отбойник.
Предлагаемое изобретение направлено на улучшение эксплуатационных свойств отбойника, в частности легкую замену корпуса без замены отбойника целиком, а так же для определения количества и фракционного состава, отделенных от газа механических примесей, по мере необходимости.
Отбойник для механических примесей содержит корпус с днищем, в верхней части которого установлен аппарат для разделения газожидкостного потока на фазы. Нижняя часть корпуса представляет собой контейнер для механических примесей. Вокруг корпуса расположена обечайка с крышкой, причем внутренний диаметр входного отверстия обечайки превышает наружный диаметр контейнера для механических примесей.
В верхней части корпуса находится патрубок для входа газожидкостного потока, а в обечайке, как правило, в нижней ее части, установлен патрубок для выхода газа. Патрубок может размещаться по оси обечайки или на ее боковой поверхности.
Выполнение контейнера для механических примесей возможно из упругого материала, например, из резины или полиуретана.
Обечайка отбойника может быть расположена как вертикально, так и горизонтально. Горизонтальное расположение обечайки дает возможность дополнить отбойник еще одним и более аппаратом для разделения газожидкостного потока на фазы. При этом к каждому из аппаратов для разделения газожидкостного потока на фазы могут быть подведены трубопроводы, например, из разных скважин. Это позволило бы определять количество и фракционный состав, отделенных от газа механических примесей в каждой конкретной скважине.
Аппарат для разделения потока на фазы выполнен съемным.
Днище корпуса может быть выполнено коническим или эллипсоидным. Такая форма днища позволяет механическим примесям скапливаться в нижней его точке.
Предлагаемое изобретение проиллюстрировано чертежами.
На фиг. 1 схематично показан общий вид отбойника для механических примесей с патрубком для выхода газа, расположенного в днище обечайки.
На фиг. 2 схематично показан общий вид отбойника для механических примесей с патрубком для выхода газа, расположенного в стенке обечайки.
На фиг. 3 схематично показан общий вид отбойника для механических примесей с несколькими устройствами, для разделения потока располагаемыми в горизонтальной обечайке с патрубком для выхода газа, расположенного в стенке обечайки.
Отбойник для механических примесей состоит из вертикального корпуса 1 с днищем 2. Корпус 1 состоит из двух частей, в верхней из которых установлен аппарат 3 для разделения газожидкостного потока на фазы, а нижняя часть представляет собой контейнер для механических примесей 4. Вокруг корпуса 1 расположена обечайка 5 с крышкой 6, в обечайке 5 установлен патрубок 7 для выхода осушенного газа. Патрубок 7 может быть расположен как в днище обечайки (Фиг. 1), так и на вертикальной стенке обечайки, например, в нижней ее части (Фиг. 2). В верхней части корпуса 1 отбойника расположен, проходящий сквозь обечайку, патрубок 8 для входа влажного газа.
Корпус 1 может быть выполнен из упругого материала, например, из резины или из полиуретана. Это позволяет предотвращать разрывы корпуса в случае расширения объема, например, при непредвиденном замерзании жидкости. Корпус 1 может крепиться на опорах 9 располагаемых в верхней или нижней части обечайки 5.
Аппарат 3 для разделения потока на фазы может быть выполнен сменным (заменяемым) в связи с изменением технологических характеристик рабочей среды: расхода, давления и состава разделяемой среды. Кроме того, из-за абразивного износа, изменения расхода газожидкостной смеси, скорости потока, соотношения фаз газ-жидкость-твердая фаза, меняется эффективность устройства, обеспечивающего разделение потока на фазы. Аппарат 3 может иметь покрытие против абразивного износа, например из полиуретана или нитрита титана.
Наружный диаметр d контейнера для механических примесей не должен превышать внутренний диаметр D входного отверстия обечайки. Это нужно для легкой замены корпуса или при временном извлечении в случае необходимости, а также для определения количества и группового состава мехпримессей известными способами: взвешиванием или путем определения физического объема и группового состава.
Для периодического или непрерывного автоматического или ручного удаления мехпримесей из отбойника в контейнер опускают дренажные трубопроводы, например см. патент RU 2626842 С1, 02.08.2017 или при отключенном отбойнике извлекают контейнер и освобождают его от скопления мехпримесей.
Предлагаемое изобретение позволяет осуществлять легкую замену любой внутренней части отбойника, а также хранения отделенных от газового потока компонентов с целью определения их количества и группового состава.
Отбойник работает следующим образом. Поток газа с примесями поступает через входной патрубок 8 в аппарат 3 для разделения газожидкостного потока на фазы. Из аппарата 3, отделенные жидкость и твердые частицы поступают в полость контейнера 4 и накапливаются в его нижней части, а газовая фаза выходит из аппарата 3 и по зазору между контейнером и стенкой обечайки поступает к выходному патрубку 7 из обечайки, а по нему из отбойника. Для определения количества механических примесей отделенных от потока газа их периодически удаляют из контейнера вручную или с использованием специальных устройств.