Компрессионный газосепаратор-диспергатор с фильтрующим элементом кгдф-жнш
Полезная модель относится к насосостроению и может быть использована при добыче нефти с высоким содержанием газа и абразивных частиц. Технический результат, достигаемый предлагаемой полезной моделью, заключается в создание газосепаратора-диспергатора с фильтрующим элементом, способного длительное время безаварийно работать в жидкости, содержащей абразивные частицы, за счет усовершенствования конструкции газосепаратора и диспергатора. Указанный технический результат достигается тем, что газосепаратор, 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, отличается тем, что между напорным и сепарационным узлами расположена подготовительная газоотделительная камера, которая состоит из последовательно расположенных кавитирующих колес с компрессионными отверстиями на лопастях. При этом отверстия на лопастях расположены параллельно оси вала. Между кавитирующими колесами находится камера стабилизации и выравнивания потока ГЖЭ, внутри которой расположено подпружиненное компрессионное рабочее колесо. В узле отвода отсепарированного газа имеются расширенные клиновидные окна-отверстия, при этом узел отвода газа защищен фильтрующим элементом. Проблема засорения газоотводных отверстий решается применением защитного фильтроэлемента и клиновидных окон-отверстий для отвода газа. Улучшение эффекта миксирования и скорости газожидкостного потока в диспергаторе происходит за счет изменения в камере мелкодисперсного перемешивания с расположением в обойме винтов большого и малого объемов.
Полезная модель относится к насосостроению и может быть использована при добыче нефти с высоким содержанием газа и абразивных частиц.
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. Ч.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.
Известны газосепараторы-диспергаторы, выпускаемые ОАО «Борец» (www.borets.ru/products/gas stabil module.htm/2009) и ЗАО «Новомет-Пермь» (www.novomet.ru/production/separator/2010). Вышеуказанный газосепаратор-диспергатор ЗАО «Новомет-Пермь» можно взять за прототип полезной модели.
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.
Также недостатком газосепараторов является низкая эффективность подготовки ГЖЭ к отделению свободного газа, до 25% сепарации газа. Наличие одной кавитирующей ступени, отсутствие камеры подготовки к газоотделению. Движение ГЖЭ происходит поступательно в одном направление, что не способствует качественной дегазации.
Технический результат, достигаемый предлагаемой полезной моделью, заключается в создание комрессионного газосепаратора - диспергатора с фильтрующим элементом (КГДФ-ЖНШ, где К-компрессионый, Г-газосепаратор, Д-диспергатор, Ф-фильтрующий элемент, Ж-Жеребцов, Н-Нагиев, Ш-Шатский), способного длительное время безаварийно работать в жидкости, содержащей абразивные частицы, за счет усовершенствования конструкции газосепаратора и диспергатора.
Указанный технический результат достигается тем, что газосепаратор, 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, при этом между напорным и сепарационным узлами расположена подготовительная газоотделительная камера, которая состоит из последовательно расположенных кавитирующих колес с компрессионными отверстиями на лопастях. При этом отверстия на лопастях расположены параллельно оси вала. Между кавитирующими колесами находится камера стабилизации и выравнивания потока ГЖЭ, внутри которой расположено подпружиненное компрессионное рабочее колесо. В узле отвода отсепарированного газа имеются клиновидные окна-отверстия, при этом узел отвода газа защищен фильтрующим элементом.
Проблема засорения газоотводных отверстий решается применением защитного фильтроэлемента и клиновидных окон-отверстий для отвода газа.
Увеличение надежности газосепаратора предлагаемой конструкции и решение вопроса увеличения эффективности подготовки ГЖЭ к отделению свободного газа достигается благодаря введению в конструкцию камеры подготовки к газоотделению состоящую из последовательно расположенных компрессионных кавитирующих колес, подпружинного узла компрессионного рабочего колеса с камерой разрежения.
Улучшение эффекта миксирования и скорости газожидкостного потока в диспергаторе происходит за счет изменения в камере мелкодисперсного перемешивания, которая представляет из себя первичную диспергирующую камеру с расположением в обойме винтов большого объема и вторичную диспергирующую камеру с расположением в обойме винтов малого объема.
Сущность заявленной полезной модели поясняется чертежом, где на фигуре представлена схема расположения узлов газосепаратора-диспергатора. Компрессионный газосепаратор - диспергатор с фильтрующим элементом состоит из вала 1, основания 2, шнека 3, компрессионных кавитирующих колес 4 и 6, камеры разряжения и стабилизации 5, сепаратора 7, разделителя потока 8, клиновидных окон-отверстий 9, фильтрующего элемент 10, камера мелкодисперсного перемешивания, состоящая из первичной диспергирующей камеры 11 и вторичной диспергирующей камеры 12, головки 13.
Устройство работает следующим образом. Газо-жидкостная эмульсия (ГЖЭ) через приемное устройство УЭЦН попадает на шнек 3, затем поступательно двигающееся ГЖЭ подает в подготовительную газоотделительную камеру (камера разряжения и стабилизации) 5, проходя через компрессионное кавитирующее колесо 4, где происходит укрупнение пузырьков. В дальнейшем кавитирующее колесо 6 изменяет направление движения ГЖЭ, поднимаясь вдоль вращающихся сепараторов 7 освобождается от газа через разделитель потока 8. Освобожденный газ выводится через клиновидные окна-отверстия 9, защищенные фильтрующим элементом 10. Далее частично сепарированная неоднородная ГЖЭ направляется в первичную диспергирующую камеру 11 увеличенного объема миксирования, где происходит сжатие неоднородных пузырьков газа. Затем попадая во вторичную камеру 12 происходит окончательное миксирование ГЖЭ до однородного состояния. Подготовленная, сепарированная и миксированная ГЖЭ попадает на прием насоса УЭЦН.
Компрессионный газосепаратор-диспергатор с фильтрующим элементом, содержащий цилиндрический корпус и вал, на котором последовательно по направлению потока расположены узел ввода, напорный узел, сепарационный узел, узел отвода отсепарированного газа в затрубное пространство и камера мелкодисперсного перемешивания газожидкостной эмульсии (ГЖЭ), отличающийся тем, что между напорным и сепарационным узлами расположена подготовительная газоотделительная камера, состоящая из последовательно расположенных кавитирующих колес, с находящимся между ними подпружиненным компрессионным рабочим колесом, имеющим возможность осевого перемещения, при этом в узле отвода отсепарированного газа расположены клиновидные окна-отверстия, защищенные фильтрующим элементом, а камера мелкодисперсного перемешивания содержит последовательно расположенные в обойме винты большого (первичная диспергирующая камера) и малого (вторичная диспергирующая камера) объемов.
