Ускоритель-диспергатор

 

Изобретение относится к добыче нефти и газа и может быть использовано в газлифте и при выносе жидкости с забоя газовых скважин. Ускоритель-диспергатор включает корпус с закрепленными в нем упругими элементами, изогнутыми в средней части в направлении центра. Незакрепленные концы упругих элементов обвязаны кольцом для избежания перехлестка проволоки спускаемого прибора. Ускоритель-диспергатор устанавливается в НКТ. Сужение проходного сечения НКТ обеспечивается изогнутостью упругих элементов к продольной оси симметрии. Диаметр канала сужающего устройства для пропускания газожидкостной смеси изменяется под действием силы тяжести прибора, спускаемого в скважину при проведении исследовательских работ. Упругие элементы быть выполнены из проволоки. Использование изобретения повышает эффективность работы газожидкостного подъемника при сохранении возможности проведения исследовательских работ глубинными приборами. 1 з.п.ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к добыче нефти и газа и может быть использовано в газлифте и при выносе жидкости с забоя газовых скважин.

Известны штуцерные диспергаторы, состоящие из набора шайб определенного диаметра, закрепленные в специальном корпусе, используемые для искусственного диспергирования газовой фазы [1].

Известны ускорители, установленные по длине колонны насосно-компрессорных труб (НКТ) перпендикулярно их оси, представляющие собой перегородку с осевым каналом и предназначенные для непрерывного удаления жидкости с забоя газовой скважины [2].

Наиболее близкой по технической сущности к изобретению является конструкция скважинного диспергирующего регулируемого устройства, выбранного в качестве прототипа, содержащего диспергирующий элемент, выполненный в виде двух рядов упругих пластин с установленными по их концам втулками, нижняя из которых жестко связана с корпусом, а верхняя расположена с возможностью осевого перемещения и подпружинена относительно корпуса [3].

Недостатком известных устройств является невозможность использования глубинных приборов для проведения исследования скважин.

Задачей изобретения является повышение эффективности работы газожидкостного подъемника при сохранении возможности проведения исследовательских работ глубинными приборами.

Поставленная задача достигается тем, что в заявленном устройстве диспергирующий узел, установленный в колонне насосно-компрессорных труб (НКТ), выполнен в виде упругих элементов из проволоки, изогнутых в средней части и связанных по концам кольцами. Закрепленные концы упругих элементов при прохождении прибора в зазоре располагаются между стенкой трубы и спускаемым прибором. Незакрепленные концы упругих элементов обвязаны кольцом для избежания перехлеста проволокой спускаемого прибора. Сужение проходного сечения НКТ обеспечивается изогнутостью упругих элементов к оси симметрии. Проходное сечение сужающего устройства изменяется под действием силы тяжести прибора, спускаемого в скважину при проведении исследовательских работ.

Сопоставительный анализ с прототипом показал, что заявляемое техническое устройство обладает следующими отличительными признаками: кольцо, связывающее нижние концы упругих элементов, установлено с возможностью осевого перемещения; кольцо, связывающее верхние концы упругих элементов, выполнено в виде корпуса диспергирующего узла; упругие элементы изогнуты в средней части в направлении к центру и установлены с возможностью образования проходного сечения в виде замкнутой окружности; размер проходного сечения изменяется в процессе спуско-подъема скважинного прибора при взаимодействии с ним.

Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию "новизна".

Наличие новых отличительных от прототипа существенных признаков обеспечивает достижение нового технического результата, выражающегося в следующем: при необходимо малом проходном сечении устройства возможен пропуск прибора, имеющего диаметр, больший диаметра проходного сечения устройства; при прохождении прибора через устройство ввиду "раскрытия" упругих элементов, прекращения движения газожидкостной смеси не происходит; наличие щелей между упругими элементами обеспечивает разбиение пленочной жидкости на множество струй и достижение большей дисперсности; исключается перекрытие проходного сечения лифта в случае обрыва и падения прибора.

В практике широко известен принцип диспергирования газожидкостной смеси. Однако из просмотренных общедоступных источников информации следует, что аналогов, использующих упругие диспергирующие элементы в качестве сужающего устройства, не обнаружено. Следовательно, изобретение не известно из уровня техники и это доказывает соответствие его критерию "изобретательский уровень".

На фиг. 1 и 2 представлены варианты схемы ускорителя-диспергатора; на фиг. 3, 4 - виды сверху на фиг. 1, 2 соответственно.

Ускоритель-диспергатор состоит из корпуса 1 с закрепленными в нем упругими элементами 2, изогнутыми в средней части в направлении к центру. Незакрепленные концы упругих элементов обвязаны кольцом 3. Ускоритель-диспергатор устанавливается в НТК 4.

Ускоритель-диспергатор работает следующим образом.

Установленный в НКТ 4 ускоритель-диспергатор перекрывает их сечение упругими элементами 2, обеспечивая повышение скорости газа в суженной части, имеющей форму замкнутой окружности, и предотвращая стекание вниз жидкости, находящейся над устройством. Поднимающаяся вдоль стенки НКТ жидкость, обтекая упругие элементы, разбивается на множество струй, которые, отрываясь от упругих элементов, дробятся на мелкие капли и уносятся потоком газа. При спуске в скважину глубинного прибора или при его подъеме упругие элементы 2 под действием силы тяжести прибора, а в случае его подъема под действием силы натяжения, развиваемой подъемным агрегатом, отгибаются к стенке НКТ и располагаются в зазоре между стенкой НКТ и прибором, обеспечивая его беспрепятственный спуск и подъем. Кольца 3, обвязывающие свободные концы упругих элементов, препятствуют возможному перехлесту проволокой, удерживающей глубинный прибор, упругих элементов 2 и захвата их при образовании слабины при спуске или при смещении проволоки к стенке НКТ во время подъема прибора на искривленной скважине.

Внедрение изобретения позволяет повысить эффективность газожидкостного подъемника с сохранением возможности проведения исследовательских работ скважинными глубинными приборами.

Изобретение является промышленно применимым и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности. Изготовление ускорителя-диспергатора возможно из металла и других нефтестойких материалов, имеющих достаточную механическую прочность и стойкость к воздействию высоких температур.

Формула изобретения

1. Диспергатор, содержащий диспергирующий узел, установленный в колонне насосно-компрессорных труб и выполненный в виде упругих элементов, изогнутых в средней части и связанных по концам кольцами, одно из которых установлено с возможностью осевого перемещения, отличающийся тем, что с возможностью осевого перемещения установлено кольцо, связывающее нижние концы упругих элементов, кольцо, связывающее верхние концы упругих элементов, выполнено в виде корпуса диспергирующего узла, а упругие элементы изогнуты в средней части в направлении к центру и установлены с возможностью образования проходного сечения в виде замкнутой окружности и изменения размера проходного сечения в процессе спуска-подъема скважинного глубинного прибора при взаимодействии с ним.

2. Диспергатор по п. 1, отличающийся тем, что упругие элементы выполнены из проволоки.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4