Фільтрувально-сепараційний пристрій для установок електровідцентрових насосів

Реферат: UA 95518 U UA 95518 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до піднасосних фільтрувальних пристроїв, які використовуються для очищення продукції свердловини при видобуванні нафти з допомогою установок електровідцентрових насосів (УЕВН). Конструкції піднасосних фільтрувальних пристроїв базуються на принципі відділення шламу фільтрувальними отворами, а також на принципі відокремлення (відсепаровування) механічних домішок (МД) та вільного газу внаслідок зміни напряму руху потоку рідини. Відомий фільтр із перфорованої труби із заглушеним дном, а також перфоровані патрубки заповнені гравієм чи обмотані фільтрувальними сітками (Прок И.Ю. Практическое руководство по эксплуатации скважин для мастеров по добыче нефти. - М.: Гостоптехиздат, 1954. - 340 с.). При застосуванні цих пристроїв МД відділяються фільтрувальними отворами. Недоліками цих фільтрів є швидке забруднення та нездатність відділяти (відсепаровувати) вільний газ з водогазонафтової суміші. Відомі фільтрувальні пристрої глибинних насосів, які частково самоочищуються від шламу (А. с 5 1536049 А1, МКИ F04В 47/00. Самоочищающийся фильтр штангового насоса / В.Д. Сытник, Л.Т. Дытюк (СССР) № 4389056/25-29; заявл. 10.03.88; опубл. 15.01.90, Бюл. № 2). Але такі фільтри також є недовговічними і не відділяють вільний газ з продукції свердловини. Також існують газопісочні сепаратори (якорі). Робота якорів базується на принципі зміни напряму руху потоком рідини. Відомі сепаратори зворотньої і прямої дії, які вперше були запропоновані Вірновським А.С. (Адонин А.Н. Процессы глубиннонасосной нефтедобычи. - М.: Недра, 1964. 264 с.). Потік рідини під час та після надходження до цих пристроїв здійснює повороти. Внаслідок зміни напряму руху потоком рідини частина шламу та газу, під впливом гравітаційної сили, відділяється з продукції свердловини. Недоліком таких сепараторів є недостатня ефективність, а також низька довговічність. Найбільш близьким за технічною суттю до розробленого пристрою є фільтр для глибинних насосів, який містить приєднаний до глибинного насоса верхній перехідник з випускними отворами, дзвіноподібний розмежовувач затрубного простору зі сферичним шарнірним обертанням, внутрішній патрубок, нижній перехідник і робочу фільтрувальну частину (Пат. RU 7 2217580 С2, Россия, МПК Е21В 43/08. Фильтр для глубинных насосов / В.В. Комгорт (Россия). 2002105322/03; Заявл. 26.02.2002; Опубл. 27.11.2003). Конструкція цього пристрою не передбачає відділення шкідливого вільного газу з видобуваючої водонафтогазової суміші. Крім цього робоча фільтрувальна частина фільтра для глибинних насосів - недовговічна. В основу корисної моделі поставлена задача підвищення ефективності очищення продукції свердловини від МД та зменшення концентрації вільного газу в рідині на вході в насос. Поставлена задача вирішується шляхом потужного відсепаровування газу та МД внаслідок роботи двох елементів сепараційної секції фільтрувально-сепараційного пристрою, а також додатковим відділенням МД у фільтраційній секції пристрою. Двохелементна сепараційна секція, що сполучається з верхньою фільтрувальною секцією формують більш ефективнішу робочу частину фільтрувально-сепараційного пристрою для УЕВН. Вдосконалена конструкція робочої частини є новизною і суттєвою відмінністю корисної моделі в порівнянні з відомими аналогами та прототипом. На кресленні наведено загальну схему корисної моделі. Фільтрувально-сепараційний пристрій для УЕВН працює в колоні обсадних труб 1. Пристрій приєднується до глибинного насоса 2 і допомагає очищувати продукцію свердловини, що надходить через перфоровані отвори 22 експлуатаційної колони з продуктивного пласта 23. Корисна модель містить наступні елементи: 3 - піднасосний перехідник; 4 - випускні отвори піднасосного перехідника; 5 - гайкаутримувач дзвіноподібного розмежовуючого елемента; 6 - сферична поверхня дзвіноподібного розмежовуючого елемента (для утворення шарнірного з'єднання); 7 - сферична поверхня піднасосного перехідника 3 (для утворення шарнірного з'єднання з дзвіноподібним розмежовуючим елементом); 8 - дзвіноподібний розмежовуючий елемент; 9 - випускний патрубок; 10 - ущільнюючі елементи (три еластичні шайби або зносостійка гума); 11 - нижній перехідник; 12 - верхня фільтраційна секція; 13 - фільтрувальні отвори; 14 - вхідні отвори (для входу рідини до верхнього сепараційного елемента); 15 - внутрішній патрубок верхнього сепараційного елемента; 16 - зовнішня труба верхнього сепараційного елемента; 17 - вхідні отвори (для входу рідини до нижнього сепараційного елемента); 18 - внутрішній патрубок нижнього сепараційного елемента; 19 - зовнішня труба нижнього сепараційного елемента; 20 шлам; 21 - шламозбірник. Фільтрувально-сепараційний пристрій для УЕВН працює наступним чином. Рідина надходить до двох елементів сепараційної секції пристрою через зовнішні вхідні отвори і змінює напрям руху. Внаслідок цього частина шламу та газу, під впливом гравітаційної сили, відділяється з продукції свердловини і прямує до дна нижнього сепараційного елемента та шламозбірника. Накопичений відсепарований вільний газ дозованими порціями прямуватиме в 1 UA 95518 U 5 10 затрубний простір, через мікрощілини між ущільненням дзвіноподібного елемента та обсадною колоною. Вільний газ відбирається на гирлі свердловини або випускається в атмосферу (за неможливості відбору). Дозований і тому менш шкідливий об'єм відсепарованого вільного газу потрапляє на прийом електровідцентрового глибинного насоса разом з очищеним потоком водонафтової суміші. Застосовувати фільтрувально-сепараційний пристрій доцільно тільки у свердловинах, де організовано відбір газу із затрубного простору або можливе випускання його в атмосферу. Ця технологічна операція попереджує надмірне зниження (відтискання) рівня рідини в свердловині, що призводить до погіршення якості очищення видобуваючої продукції і ускладнює роботу насоса. Отже, застосування запропонованої корисної моделі дозволить підвищити якість очищення нафти від МД та відсепаровування вільного газу, що допоможе знизити знос глибинного насоса і збільшити міжремонтний період роботи УЕВН. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 15 20 25 1. Фільтрувально-сепараційний пристрій для установок електровідцентрових насосів, що складається з приєднаного до глибинного насоса верхнього перехідника з випускними отворами, дзвіноподібного розмежовувача затрубного простору зі сферичним шарнірним обертанням, внутрішнього патрубка, нижнього перехідника і робочої частини, який відрізняється тим, що з метою підвищення ефективності очищення продукції свердловини від механічних домішок та зменшення концентрації вільного газу в рідині на вході в насос робоча частина пристрою складається з фільтрувального та сепараційних елементів. 2. Фільтрувально-сепараційний пристрій для глибинних насосів за п. 1, який відрізняється тим, що сепараційна секція складається з двох окремих елементів, які з'єднуються з верхнім перфорованим фільтрувальним елементом. 2 UA 95518 U Комп’ютерна верстка М. Шамоніна Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3