Устройство для смешивания газа и жидкости в скважине

 

Изобретение относится к оборудованию нагнетательных скважин и м.б. использовано при разработке месторождений полезных ископаемых методом подземного вьпцелачивания с использованием газообразных окислителей . Цель изобретения - сокращение непроизводительного расхода газа (Г), Устройство включает газопроводящий трубопровод 1, выполненный из.порис

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51> 4 Е 21 В 43/28 (С НИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4185820/22-03 (22) 21.01.87 (46) 30.11.88. Вюл. У 44 (71) Московский геологоразведочный институт им.Серго Орджоникидзе (72) А.И.Курылев, P.Â.Кройтор, Г,А.Савельев, Ю.М.Рыскинд и С.А.Васильцов (53) 622.234,4(088 ° 8) (56) Патент США 9 4188068, кл. 299-5, 1980.

Патент CEA N - 4339152, кл. 299-5, 1982.

„„SUÄÄ 1441060 А1 (54) УСТРОЙСТВО ДЧЯ СМЕШИВАНИЯ ГАЗА

И ЖИДКОСТИ В СКВАЖИНЕ (57) Изобретение относится к оборудованию нагнетательных скважин и м.б. использовано при разработке месторождений полезных ископаемых методом подземного выщелачивания с использованием газообразных окислителей. Цель изобретения — сокращение непроизводительного расхода газа (Г) .

Устройство включает газопроводящий трубопровод 1, выполненный из.порис144) 060

30 того материала, диспергатор 2, связанный с трубопроводом 1 посредствам регулирующей заслонки 3, коллекторараспределителя 4 с регулируемым объемом и подающих трубок 5 с резьбой 6, На нижней крьппке 7 диспергатора 2 установлена балансироночная игла 8.

До установки устройства на оголовке нагнетательной скважины производят регулировку его и емкости с жидкостью, эквивалентной по плотности выщелачивающему раствору. Подготовленное устройство устанавливают на скважине и подсоединяют трубопровод 1 к источнику Г, а канал 18 — к растноропроводу. Из трубопровода 1 Г через каналы

9 и 10 поступает в полость коллектора-распределителя 4 и диспергатора

2. Сквозь пористые стенки Г поступает на понерхность диспергатора 2 и

Изобретение относится к оборудованию скважин и может быть использова-но при разработке месторождений полезных ископаемых способом подземного выщелачивания.

Целью изобретения является улучшение смешивания газа и жидкости и сокращение непроизводительного расхода газа.

На фиг.l показана конструкция предлагаемого устройства, продольный разрез; на фиг,2 и 3 — разрезы А-А и

Б-Б.на фиг,1 соответственно; на фиг.4 — устройство, установленное на обсадной трубе скважины, общий вид.

Устройство включает газоподводящий трубопровод 1, соединенный с источником сжатого газа, и выполненный из пористого материала диспергатор 2, связанный с другим концом трубопровода l.посредством регулирующей заслонки 3, коллектора-распределителя 4 с регулируемым объемом и подающих трубок 5 с резьбой 6, выполненной на их поверхности. На нижней крышке 7 диспергатора 2 установлена балансировочная игла 8, Газ из трубопровода 1 в коллектор-распределитель.4 поступает через канал 9, а оттуда н трубку

25 частично растворяется и ныщелачннающем растворе. Нерастнориншиеся пузырьки Г накапливаются на поверхности диспергатора 2, нарушают. равновесное состояние устройства, Поднижная часть устройства поднимается, и заслонка 3 перекрывает трубопровод 1, а гаэосъемные кольца 16 смывают пузырьки Г, Подача.Г в устройство прекращается. Выщелачинающий раствор поступает в поры диспергатора 2, увеличивает массу подвижной части устройства, которая перемещается вниз и открывает трубопровод 1, Вьпцелачивающий раствор с растворением в нем

Г через решетку 13 подается в скважину, Количество диспергаторон 2, их размеры и пористость зависят от требуемой степени насьпценчя вьпцелачивающего раствора Г. 4 ил.

5 через канал 10. Коллектор-распределитель 4 состоит иэ верхней 11 и нижней 12 частей, подвижно соединенн"и; между собой. Устройство размещено в корпусе. В нижней части корпуса закреплена решетка 13 с герметизато-, ром 14, в центре которой установлена стойка 15 с газосъемным кольцом 16.

В боковой стенке корпуса 17 имеется отверстие 18 для ввода выщелачивающего раствора, Корпус 17 устанавлинают на обсадной трубе 19, оборудованной фильтром 20, расположенным на уровне продуктивного пласта 21.

Перед установкой устройства на обсадную трубу 19 производят его наладку. Первоначально осуществляют выравнивание расходов газа через пористые поверхности диспергатора 2 вра" щением их на резьбе 6 и изменением с помощью балансировочной иглы 8 сечения выходного отверстия трубки 5.

Регулировка проводится в емкости с жидкостью, плотность которой соответствует плотности вьпцелачинающего раствора, При достижении визуального равенства расходов газа через диспергатор 2 производят балансировку коллектора-распределителя 4; путем пере60

Устройство для смешивания газа и жидкости в скважине, включающее газоподводящий трубопровод, регулирующую заслонку, установленную соосно с трубопроводом с возможностью вертикального перемещения и диспергатор из пористого материала, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью улучшения смешивания газа и жидкости и сокращения непроизводительного расхода газа, устройство снабжено. балансировочными иглами и коллектором-распределителем газа с регулируемой емкостью, коллектор в верхней части жестко соединен с заслонкой и сообщен с газоподвоцящим трубопроводом, а в

14410 мещения верхней части 11 относительно нижней 12 добиваются равновесного состояния системы, т.е, соблюдения условия

«) где V — объем коллектора-распредек лителя; уцельный вес выщелачивгющейр

1О го раствора;

m. — суммарная масса подвюкной части устройства, При таком состоянии системы изменение нагрузки на подвижную часть устройства в ту или иную сторону вызывает ее перемещение относительно газоподводящего трубопровода 1.

Подготовленное к работе устройство после бурения и оборудования сква- 2 жины устанавливают на верхней секции обсадной колонны трубы 19. Трубопровод 1 подключают к источнику сжатого газа {воздух, кислород), а через канал 18 вводят выщелачивающий раствор.

Давление газа, подаваемого в устройство, подбирается из условий обеспечения выхода его через пористую поверхность циспергаторов 2 в виде мелкодисперсной пузырьковой фазы и предупреждения образования струйного истечения, Подаваемый газ из трубопровода 1 проходит через каналы 9 регулирующей заслонки 3 в камеру коллектора-распределителя 4, оттуда через каналы

10 по трубкам 5 поступает в полость диспергатора 2, Проникая через пористую стенку диспергатора 2, газ в виде мелкодисперсных пузырьков выделяется с поверхности диспергаторов и частично растворяется в выщелачивающем растворе, насыщая его до необходимого уровня, который обеспечивается сбалансированной подачей выщелачи- „ вающего реагента по каналу 18 и газа по трубопроводу 1. Нерастворившиеся пузырьки газа накапливаются на внешней поверхности диспергаторов 2, выполняя роль понтонов, сникающих вес устройства.

Гавновесие системы нарушается, выталкивающая сила, воздействуя на подвижную часть устройства, поднимает

его и заслонка 3 перекрывает отверстие трубопровода 1, Во время хода диспергаторов вверх происходит смывание пузырьков и их растворение в жидкости. Для улучшения эффекта смы- . вания вокруг каждого диспергатора на расстоянии хода расположены газосъемные кольца 16„ После смыва пузырьков и прекращения подачи газа система на короткое время приходит в равновесное состояние, однако за счет частичного проникновения в поры диспергаторов 2 вьппелачивающего раствора вес падви>кной части устройства возрастает, условие V„I%, =9,81 m нарушается, и коллектор-распределитель с диспергаторами перемещается вниз, открывая отверстие подачи газа в трубопроводе 1, Выщелачивающий раствор с растворенным в нем газом через решетку 13 идет в скважину 19 и через фильтр 20, установленный на уровне пласта 21, проникает в продуктивный пласт.

Усиление смыва пузырьков достигается также тем, что отверстие 18, выполненное в боковой стенке корпуса

17 смещено относительно осевой вертикальной линии и размещено в верхней зоне действия диспергаторов 2.

Благодаря этому происходит возникновение турбулентных потоков, что способствует лучшему перемешиванию жидкости и растворению вводимого газа, I

Количество диспергаторов выбирается из условия обеспечения прохождения через пористую поверхность диспергаторов 2 необходимого для эффективного процесса выщелачивания количества газа при условии истечения его в пузырьковом режиме. Это условие выполняется подбором диспергаторов различной длины и величины пор.

Формула изобретения

I4410á0 нижней части — с диспергатором посредством подающих трубок, установленных концентрично внутри диспергатора, при этом диспергатор выполнен в виде отдельных полых цилиндров, на нижнем основании которых установлены балансировочные иглы соосно с подающими трубками с возможностью изменения их выходного сечения при вертикальном перемещении, I

Составитель М,Подоляко

Редактор Т.Парфенова Техред Л.Олийнык Корректор Л.Патай

Заказ 6256/36 Тираж 532 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r, Ужгород, у л. П оектная 4