ГАЗОПЕСОЧНЫЙ ЯКОРЬ

Полезная модель относится к области насосостроения и может быть использована в нефтедобывающей промышленности в качестве защитного приспособления для увеличения коэффициента сепарации свободного газа у приема скважинных насосов и предотвращения попадания механических примесей в насос.
Известны газопесочные якоря, основанные на принципе гравитационного разделения фаз, содержащие с заглушенными нижними концами наружные трубы с входными отверстиями и концентрично расположенными всасывающие трубы, установленные под насосным оборудованием (Справочная книга по добыче нефти. Под ред. д-ра техн. наук Ш.К.Гиматудинова. М., «Недра». 1974, с.330, Ивановский В.И., Даришев В.И., Сабиров А.А., Каштанов B.C., Пекин С.С.Скважинные насосные установки для добычи нефти. - М: ГУЛ. Изд-во «Нефть и газ» РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2002. - с.б92). Указанные газопесочные якоря по технической сущности более близки к предлагаемому газопесочному якорю, и их можно взять в качестве прототипа.
Недостаток этих газовых якорей - наличие свободного газа в «мертвой» зоне над фильтрационными отверстиями в кольцевом зазоре между наружной трубой и всасывающей трубой, вследствие чего этот свободный газ при работе насоса уменьшает коэффициент степени наполнения в насосе, вследствие чего и производительность насоса. Когда остаточный газ из кольцевого зазора между наружной трубой и всасывающей трубой попадает в насос, тогда снижается его напор, вследствие чего работа насоса становится неустойчивой.
Технической задачей заявляемой полезной модели является устранение вредного влияния остаточного газа на приеме скважинного насоса,
повышение коэффициента наполнения насоса, следовательно, обеспечение более устойчивой его работы.
Поставленная техническая задача решается описываемым газопесочным якорем, содержащим с заглушенным нижним концом наружную трубу с фильтрационными отверстиями и концентрично расположенную всасывающую трубу, установленную под насосным оборудованием.
Новым является то, что нижний конец насоса с наружной трубой соединен через переводник с выполненными выходными отверстиями в верхней «крайней» точке кольцевого зазора между наружной и всасывающей трубами, и муфты.
Предлагаемая полезная модель поясняется чертежом, где:
- на фиг.1 изображен газопесочный якорь, в разрезе.
Газопесочный якорь содержит наружную трубу 1, имеющую фильтрационные отверстия 2 для поступления жидкости. Наружная труба 7 соединяется с всасывающей трубой 3 переводником 4 и муфтой 5. На переводнике 4 выполнены выходные отверстия 6, расположенные в верхней «крайней» точке кольцевого зазора 7 между наружной трубой 1 и всасывающей трубой 3. Фильтрационные отверстия 2 могут быть выполнены и в виде продольных щелей. В нижней части хвостовика 8, (изготовленного, например, из насосно-компрессорных труб), имеется заглушка 9. Нижний конец насосного оборудования 10 с наружной трубой 1 соединен через переводник 6 и муфту 5.
Устройство работает следующим образом.
При работе насосного оборудования 10 поток жидкости проходит через фильтрационные отверстия 2 в зону А между наружной трубой 1 и всасывающей трубой 3. В устройстве реализован принцип многоступенчатой сепарации с использованием гидродинамических эффектов: разворота струй жидкости, ускорение потока со сменой направления течения. При повороте потока жидкости в зоне А за счет разности плотности газа и жидкости происходит разделение потока. Более легкий газ под действием архимедовой
силы поднимается по кольцевому зазору 7 и далее через выходные отверстия 6 в затрубное пространство скважины (на фигуре не показано), а поток жидкости, двигаясь по кольцевому зазору 7 - к нижнему концу всасывающей трубы 3, в зону Б. Скорость нисходящего потока жидкости в кольцевом зазоре 7 меньше скорости всплытия газа. В зоне Б жидкость снова меняет направление, и за счет силы инерции происходит оседание механических примесей в хвостовике 8. Это выделение происходит также по причине разности плотности жидкости и механических примесей. Далее нефть поступает во всасывающую трубу 3 и затем к насосному оборудованию 10. Продолжительность работы газопесочного якоря зависит от объема хвостовика 8.
Благодаря этому техническому решению обеспечивается устранение вредного влияния остаточного газа на приеме скважинного насоса, увеличение коэффициента сепарации свободного газа у приема насоса и степени наполнения в насосе, вследствие чего и производительности насоса, а также уменьшение попадания механических примесей в насос.