ГАЗОСЕПАРАТОР ЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСА ДЛЯ ДОБЫЧИ НЕФТИ ИЗ СКВАЖИН

Заявляемая полезная модель относится к гидромашиностроению и предназначена для работы в составе погружной установки электроцентробежного насоса при добыче из скважин жидкости с большим газосодержанием.
Известен газосепаратор центробежного насоса, содержащий однозаходный шнек для перемещения газожидкостной смеси, несколько центробежных сепараторов с открытыми радиальными лопастями, лопастной выпрямитель потока газожидкостной смеси. (Свидетельство РФ №0007445, Е21В 43/38, 16.08.1998 г.)
Недостатком данной конструкции является то, что шнек выполнен однозаходным и разделен от выпрямителя и сепаратора, что не позволяет создать необходимый подпор для проталкивания газожидкостной смеси и снижает степень сепарации газа. Большие диаметры отверстий в головке уменьшают толщину стенки по диаметру в зоне расположения резьбового соединения, что может привести к гидроабразивному износу и последующему разрушению конструкции резьбового соединения.
Известен газосепаратор центробежного насоса, содержащий винтовой шнек для перемещения газожидкостной смеси, рабочие колеса для создания подпора потока газожидкостной смеси и дополнительный сепарирующий узел. (Патент СССР №1161694, Е21В 43/38, 15.06.85 г.)
Недостатком известного устройства является то, что, защитная втулка корпуса разделена на две составляющих, для соединения выправляющего аппарата и выправляющей решетки, что вызывает гидроабразивный износ цилиндрического корпуса в зоне их соединения.
Известен газосепаратор центробежного насоса, состоящий из ротора винтового типа, направляющего аппарата, сепарационной камеры в виде цилиндрического барабана с радиальными лопатками и наружным бандажом. (Ивановский В.Н. и др. «Оборудование для добычи нефти и газа» ч.1 М., ГУП изд-во «Нефть и газ», 2002 г., с.453 рис.5.92).
Недостатком данного типа конструкции является то, что выправляющий аппарат, расположенный после винтового ротора, который служит дополнительной опорой для вала, в процессе работы достаточно быстро изнашивается. Винтовой ротор, являясь однозаходным, имеет увеличенную длину для создания необходимого подпора, что ведет к увеличению металлоемкости ротора и всей длины газосепаратора.
Целью настоящей полезной модели является повышение надежности и эффективности сепарации газа, уменьшение габаритных размеров и металлоемкости газосепаратора.
Сущность полезной модели заключается в том, что:
- винтовой шнек газосепаратора уменьшен по длине и выполнен цельным четырехзаходным с переменным шагом, совмещенным с выпрямителем потока и сепаратором, лопасти сепаратора перпендикулярны к оси его вращения и смещены относительно выходных наклонных лопастей выпрямителя потока на 45°, что позволяет повысить эффективность сепарации газа, уменьшить общую длину и металлоемкость газосепаратора.
- головка имеет оригинальную конструкцию, с расположенным отводящим устройством, выполненном в виде двух групп противоположно-наклонных отверстий разных диаметров, имеющую соединение с защитной втулкой корпуса, исключающую разрушение конструкции и гидроабразивный износ в зоне расположения резьбового соединения.
- Защитная втулка корпуса выполнена цельной, места стыков втулки с концевыми деталями вынесены из области расположения рабочих органов;
- Оригинальная конструкция мест стыка втулки и концевых деталей исключает образования зазоров при сборке газосепаратора, имеются резиновые уплотнительные кольца.
- Стенка защитной износостойкой втулки и стенка корпуса выполнены равными по толщине, что обеспечивает более высокую стойкость к гидроабразивному разрушению.
На фиг.1 показан общий вид газосепаратора центробежного насоса.
Газосепаратор центробежного насоса состоит из трубного корпуса 1, в котором расположена защитная втулка 8 в виде цельного цилиндра, головки 2 содержащей две группы наклонных отверстий для газа 9 и жидкости 10, основания 3, содержащую полость, закрытую сеткой 5 с каналами 11 для приема пластовой жидкости, вала 4, на котором установлен цельный четырехзаходный винтовой шнек 6 с переменным шагом и 3 радиальных подшипника 7.
При работе газосепаратора пластовая жидкость с повышенным газосодержанием поступает через каналы 11 в рабочее пространство, винтовой четырехзаходный шнек 6, совмещенный с выпрямителем потока и сепаратором, вращаясь, создает давление, и закручивает жидкость, при этом в зоне сепаратора происходит отделение газа от жидкости, дегазированная жидкость по каналам 10 головки направляется в насос, а отсепарированный газ через каналы 9 в за трубное пространство скважины.
Техническим результатом применения настоящей полезной модели является:
- уменьшение общей длины и металлоемкости газосепаратора, что дает возможность уменьшить себестоимость изделия.
- повышение эффективности сепарации газа, что позволяет обеспечить эффективную работу газосепаратора в составе установки центробежного насоса
- повышение надежности отдельных узлов и газосепаратора в целом.