УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГАЗООТДЕЛЕНИЯ

Полезная модель относится к насосостроению и может быть использована при добыче нефти с высоким содержанием газа.
На сегодняшний день для решения задачи отделения газа из газожидкостной эмульсии (ГЖЭ) решается с использованием газосепараторов различной модификации.
Известны абразивостойкие газосепараторы, состоящие из цилиндрического корпуса и вала, на котором последовательно по направлению потока расположены винтовой шнек, лопастное колесо и сепарирующий барабан с радиальными лопастями [Оборудование для добычи нефти и газа / В.Н.Ивановский, В.И.Дарищев, А.А.Сабиров, и др. М.: ГУП Изд-во «Нефть и газ» РГУ нефти и газа им. И.М.Губкина, 2002. 4.1. С.449.].
Известен газосепаратор [RU 2363842 С1], содержащий цилиндрический корпус и вал, на котором последовательно по направлению потока расположены узел ввода, напорный узел, сепарационный узел и узел отвода отсепарированного газа в затрубное пространство, сепарационный узел выполнен в виде шнека с лопастями, наклоненными в сторону вращения, при этом лопасть расположена под углом к оси вращения.
Недостатками вышеуказанного оборудования являются то, что при закупоривании отверстий модульной секции УЭЦН происходит перераспределение потока газожидкостной эмульсии (ГЖЭ), механические примеси с ГЖЭ попадают через газоотводные отверстия газосепаратора во внутреннюю полость и далее на прием насоса. Как следствие происходит засорение УЭЦН механическими примесями и заклинивание валов УЭЦН. В дальнейшем рабочие органы УЭЦН разрушаются.
Так же недостатками газосепараторов является низкая эффективность подготовки ГЖЭ к отделению свободного газа, до 25% сепарации газ.
Движение ГЖЭ происходит поступательно в одном направление, что не способствует качественной дегазации.
Авторы не нашли прототип предлагаемому устройству, так как устройство может быть использовано не только в газосепараторе, но и в качестве секции центробежного насоса, а так же как самостоятельное устройство.
Технический результат, достигаемый предлагаемой полезной моделью, заключается в создание высокоэффективного устройства для газоотделения из ГЖЭ, примененного для всех видов стандартных приемных устройств (например: входной модуль ЭЦН, газосепаратор, диспергатор), за счет изменения вектора вращения потока ГЖЭ и более качественного отделения газа в камере стабилизации и выравнивания потока.
Предлагаемое устройство для газоотделения, содержащее цилиндрический корпус и вал, на котором последовательно по направлению потока расположены кавитирующие колеса прямого и обратного вектора вращения потока с компрессионными отверстиями на лопатках. Между кавитирующими колесами расположена камера стабилизации и выравнивания потока ГЖЭ, внутри которой между пружинами разной жесткости расположено компрессионное рабочее колесо, имеющее возможность осевого перемещения и ограниченное в нижней части аппаратом узла ввода, а в верхней части направляющим аппаратом напорного типа.
Технический результат достигается тем, что газо-жидкостная эмульсия попадая на лопасти компрессионного каветирующего колеса прямого вращения вспенивается и раскручивается, тем самым происходит образование пузырьков газа, ГЖЭ под действием центробежных сил разделяется на газовую и газжидкостную составляющую потока. При этом разделенный поток продолжает поступательно закручивающее движение вдоль отверстий компрессионного рабочего колеса. Затем ГЖЭ попадая на компрессионное кавитирующее колесо обратным вектором вращения лопаток изменяет направление движения, происходит освобождение остатков газа из газо-жидкостной составляющей потока.
Сущность заявленной полезной модели поясняется чертежом, где на фигуре представлена схема расположения элементов устройства.
Устройство для газоотделения состоит из вала 1, корпуса 2, компрессионного кавитирующего колеса прямого вектора вращения потока 3, узел ввода 4, компрессионного рабочего колеса 5, пружин 6, направляющего аппарат напорного типа 7 и кавитирующего колеса обратного вектора вращения потока 8.
Устройство работает следующим образом.
Газо-жидкостная эмульсия (ГЖЭ) через приемное устройство, например газосепаратор или приемный модуль фильтр ЖНШ попадает на лопасти компрессионного каветирующего колеса прямого вращения 3, вспенивается и раскручиваясь через узел ввода 4 попадает в камеру камера стабилизации и выравнивания потока ГЖЭ, где происходит образование пузырьков газа, затем попадает на компрессионное рабочее колесо 5, имеющее возможность осевого перемещения ГЖЭ под действием центробежных сил разделяется на газовую и газжидкостную составляющую потока. При этом разделенный поток продолжает поступательно закручивающее движение вдоль отверстий компрессионного рабочего колеса 5 и направляющего аппарата напорного типа 7. В дальнейшем газовая и газожидкостная составляющая ГЖЭ попадает на компрессионное кавитирующее колесо 8 с обратным вектором вращения лопаток, тем самым изменяет направление движения ГЖЭ и освобождает остатки газа из газо-жидкостной составляющей потока. Газ отводится через стандартное устройство отвода газа, а жидкость продолжает движение на прием насоса УЭЦН.