УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДОЗИРОВАНИЯ ЖИДКОГО РЕАГЕНТА В СКВАЖИНУ

Полезная модель относится к нефтяной промышленности, в частности к погружным устройствам для внутрискважинной подачи реагентов (ингибиторов солеотложений, коррозии и др.)? и может быть использована для повышения надежности УЭЦН.
Известен дозатор погружной, содержащий контейнер с поршнем и расположенный ниже поршня реагент, управляемый клапан в нижней части контейнера и герметичный модуль с электронным блоком для управления в верхней его части [латент на ПМ № 115468 РФ].
Недостатком данного устройства является низкая его надежность ввиду дозирования с помощью управляемого клапана с электромагнитом и подачи питания от нулевого провода, а также высокая стоимость ввиду сложности конструкции.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является устройство для дозирования жидкого реагента в скважину, содержащее корпус, внутри которого сформированы камеры для реагента и емкости предварительного смешивания, отделенные друг от друга проницаемыми горизонтальными перегородками, выполняющими роль первоначально дозирующего устройства для реагента, заполняющего выше расположенную камеру, при этом корпус снабжен отверстиями, гидравлически соединяющими емкости предварительного смешивания с затрубным пространством [патент № 2342519 РФ, опубл. 27.08.2008].
Недостатком такого устройства является смешивание реагента с пластовой жидкостью по мере его дозирования, что влечет за собой постепенное уменьшение скорости дозирования реагента.
Настоящая полезная модель решает задачу повышения равномерности скорости дозирования реагента без значительного усложнения устройства и при сохранении надежности его работы.
Указанный технический результат достигается тем, что устройство для дозирования жидкого реагента в скважину, содержащее корпус с отверстиями в верхней части для входа пластовой жидкости, проницаемую горизонтальную перегородку, выполняющую роль дозирующего устройства для расположенного над ней реагента, заполняющего корпус, согласно полезной модели снабжено подвижным поршнем, который установлен над реагентом ниже отверстий для входа пластовой жидкости и выполнен из материала, имеющего плотность, превышающую как плотность реагента, так и плотность пластовой жидкости для возможности обеспечения равномерности его перемещения.
На фиг. 1 схематично изображено заявляемое устройство; на фиг. 2 - сравнительный график скорости дозирования реагента в зависимости от высоты слоя реагента в корпусе устройства с применением подвижного поршня и без него.
Устройство содержит корпус 1 с отверстиями 2 вверху для входа пластовой жидкости, проницаемую горизонтальную перегородку 3 для дозирования реагента 4, подвижный поршень 5, находящийся выше реагента 4, одно или несколько отверстий 6 для выхода реагента 4. В качестве проницаемой перегородки может быть использован пористый материал с необходимым значением коэффициента проницаемости.
Проницаемая горизонтальная перегородка 3 находится в нижней части корпуса, а реагент 4 размещен между ней и поршнем 5. Отверстия 6 для выхода реагента при этом расположены в нижней части корпуса 1 ниже перегородки 3.
Поршень 5 выполнен с увеличенным весом, удельная плотность материала, из которого он изготовлен, должна превышать как плотность реагента 4, так и плотность пластовой жидкости. Такое исполнение поршня 5 позволяет сделать дозирование реагента 4 более равномерным.
Как видно из графиков на фиг. 2, при отсутствии поршня, когда реагент вытекает под действием собственного веса (кривая 1), наблюдается постоянное уменьшение скорости вытекания реагента, что объясняется снижением уровня реагента (а, следовательно, и веса) вплоть до нуля, а также возможным перемешиванием реагента с пластовой жидкостью. При применении поршня (кривая 2) скорость вытекания будет уменьшаться, однако не так существенно. При увеличении веса поршня концентрация будет стремиться к постоянной (кривая 3). Оптимальное значение веса поршня определяется расчетным путем исходя из проницаемости перегородки, а также условия того, чтобы в конце работы устройства концентрация реагента в пластовой жидкости была не менее минимально эффективной заданной концентрации.
Предлагаемое устройство для дозирования жидкого реагента работает следующим образом.
П
Р
ПЛ.Ж.
П
Р
ПЛ.Ж.
При спуске в скважину на проницаемой горизонтальной перегородке 3 создается перепад давления, равный сумме давлений поршня 5 и столба реагента: Δр=р+(ρ - ρ)gH, где р - давление поршня, ρ - плотность реагента, ρ - плотность пластовой жидкости, Н - высота реагента в корпусе устройства. За счет перепада давления реагент 4 начинает вытекать через перегородку 3. По мере вытекания реагента 4 поршень 5 опускается вниз. При этом давление внутри корпуса 1 компенсируется за счет поступления пластовой жидкости через отверстия 2. После вытекания через перегородку 3 реагент 4 смешивается с пластовой жидкостью, и далее смесь поступает через отверстия 6 в затрубное пространство.
В предлагаемой конструкции появляется возможность использовать реагент с любой плотностью независимо от плотности пластовой жидкости, поскольку утяжеленный поршень обеспечивает равномерность вытекания даже в случае, когда плотность реагента ниже плотности пластовой жидкости.