ГАЗОПЕСОЧНОЕ РЕГУЛИРУЕМОЕ УСТРОЙСТВО

Полезная модель относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использована при добыче нефти из скважин, оборудованных штанговыми насосами, и предназначена для защиты скважинного насоса от вредного действия газа, песка и асфальто-смоло-парафиновых отложений и механических примесей.
Известен газопесочный якорь скважинного насоса (патент РФ №65128, Е21В 43/34, дата публ. 27.07.2007), содержащий закрытую снизу наружную трубу с радиальными впускными отверстиями, которые закрыты снаружи фильтрующей сеткой, и внутреннюю трубу для направления скважинной жидкости из нижней части наружной трубы в насос.
Недостатком известного газопесочного якоря является невозможность регулирования проходных сечений фильтрующего элемента и низкая эффективность самоочистки фильтрующего элемента. Кроме того, при работе фильтра частицы механических примесей, присутствующие в нефтесодержащей жидкости, которые отсеялись фильтрующей сеткой, накапливаются в зазоре между обсадной трубой и трубой НКТ. Такие недостатки снижают надежность работы фильтра, снижают эффективность работы скважинного штангового насоса, а также затрудняют извлечение труб НКТ из скважины при монтажных работах.
Известен скважинный сепаратор газожидкостной смеси (патент РФ №72015, Е21В 43/34, дата публ. 27.03.2008), взятый в качестве прототипа, содержащий корпус с отверстиями для входа газожидкостной смеси, узел предварительной сепарации газа, выполненный в виде охватывающих корпус стаканов, обращенных друг к другу дном, узел гравитационной сепарации газа, узел сепарации механических примесей с каналом для их отвода в сборник, канал для отвода очищенной жидкости. Узел гравитационной сепарации газа и механических примесей выполнен в виде полого шнека, перфорированного отверстиями для входа и выхода газа, в полости шнека расположен канал для отвода очищенной жидкости.
Недостатками известного устройства являются сложность конструкции, большие габариты устройства, а также низкие функциональные возможности ввиду невозможности регулирования конструкции фильтрующего элемента (узла механических примесей) в зависимости от размеров механических примесей, присутствующих в добываемой жидкости, невозможности изменения пропускной способности устройства.
Задача полезной модели - разработка газопесочного устройства с возможностью очистки нефтесодержащей жидкости от пузырьков газа, регулирования проходного сечения фильтрующего элемента, изменения пропускной способности устройства, а также с возможностью самоочистки фильтрующего элемента и исключением возможности накопления частиц механических примесей в зазоре между обсадной трубой и трубой НКТ.
Технический результат, получаемый в результате решения поставленной задачи, состоит в повышении надежности работы устройства, в улучшении качества очистки добываемой жидкости, расширении функциональных возможностей.
Указанный технический результат достигается тем, что в газопесочном регулируемом устройстве, содержащем корпус с отверстиями для входа газожидкостной смеси, узел сепарации газа, узел сепарации механических примесей с каналом для их отвода в сборник, канал для отвода очищенной жидкости, расположенный внутри корпуса, узел сепарации механических примесей выполнен в виде пружины, размещенной между опорно-регулирующими элементами на наружной поверхности канала для отвода очищенной жидкости, выполненного в виде трубы с отверстиями для прохода жидкости.
Указанный технический результат достигается также тем, что корпус устройства выполнен сборным, а узел сепарации механических примесей выполнен в виде одной или нескольких последовательно соединенных секций, что позволяет увеличить пропускную способность устройства.
Сравнение заявленного решения с прототипом и другими техническими решениями в данной области техники показывает, что изложенная совокупность признаков не известна из существующего уровня техники, на основании чего можно сделать вывод о его соответствии критерию полезной модели «новизна».
Соответствие заявленной полезной модели критерию «промышленная применимость» показано на примере конкретного выполнения газопесочного регулируемого устройства.
На фигуре приведен общий вид устройства.
Газопесочное регулируемое устройство содержит корпус 1, выполненный, например, в виде двух труб 2 и 3, соединенных муфтой 4. На трубе 2 выполнены отверстия 5, например, щелевидной формы, для прохода газожидкостной смеси и сепарации газа. Внутри корпуса 1 установлен канал 6 для отвода очищенной жидкости, выполненный в виде, например, двух труб 7 и 8, соединенных муфтой 9. Труба 7 жестко закреплена в корпусе 1 посредством гайки 10. На трубе 8 размещена фильтрующая пружина 11 между опорно-регулирующими элементами, например, гайками (резьбовыми втулками) 12 и 13. На трубе 8 выполнены отверстия 14 для прохода очищенной жидкости. Труба 8 заглушена заглушкой 15 посредством муфты 16. Корпус 1 снизу заглушен заглушкой 17 посредством муфты 18, сверху на корпусе 1 установлена муфта 19 для присоединения устройства к штанговому насосу (не показан).
Устройство работает следующим образом.
Добываемая жидкость за счет подачи штангового насоса проходит в устройство через щелевидные отверстия 5, выполненные в корпусе 1, и движется вниз корпуса, а пузырьки газа, находящиеся в жидкости, движутся вверх, выходя через отверстия 5 обратно в затрубное пространство. Далее жидкость, очищенная от пузырьков газа, проходит через фильтрующую пружину 11, которая задерживает механические примеси (например, песок), и через отверстия 14, проходя по каналу 6, поступает в насос (не показан). При работе насоса добываемая жидкость совершает возвратно поступательные движения и вынуждает пружину 11 работать на растяжение сжатие, это позволяет пружине 11 самоочищаться. Механические частицы, отсеянные фильтрующей пружиной 11, под действием силы тяжести опускаются вниз и скапливаются в нижней части корпуса 1. Для увеличения срока службы устройства вместо заглушки 17 к устройству может быть присоединен шламосборник (не показан).
Регулировка межвиткового расстояния пружины 11 осуществляется перед установкой устройства в скважину следующим образом. При повороте регулировочной гайки 13 против часовой стрелки, пружина 11 ослабляется и расстояние между витками увеличивается. При повороте гайки 13 по часовой стрелке пружина 11 нагружается (поджимается), и межвитковый зазор уменьшается.
Диапазон межвиткового расстояния пружины 11 составляет от 0,1 мм до 1,0 мм. При значениях межвиткового зазора пружины 11 в пределах 0,1-0,5 мм ее пропускная способность становится меньше по сравнению с пропускной способностью канала 6. В этом случае для увеличения пропускной способности устройство может содержать несколько узлов сепарации механических примесей, выполненных в виде отдельных последовательно соединенных секций.
Выполнение газопесочного регулируемого устройства многосекционным повышает удобство эксплуатации, ремонтопригодность, а также условия транспортировки и хранения изделия.