Результат интеллектуальной деятельности: Всасывающий патрубок скважинного насоса

Изобретение относится к нефтедобывающей отрасли, в частности к устройству всасывающего патрубка глубинных скважинных насосов.

Известно, что во всасывающем патрубке глубинного скважинного насоса при совместной откачке из скважины нефти и воды происходит последовательно: прилипание струи к внутренней поверхности патрубка, дробление струи на капли и образование эмульсии с увеличением вязкости скважинной жидкости.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому устройству, где устранено прилипание струи к стенке патрубка, является штанговый скважинный насос [1]. В приемном отверстии насоса установлен завихритель потока скважинной жидкости, выполненный в виде винтовой канавки, продольная ось винта которой смещена относительно оси отверстия седла всасывающего клапана.

Недостатком известного устройства является то, что хотя установка завихрителя предотвращает прилипание струи к стенке патрубка, но не исключает, а наоборот, усиливает дробление струи на капли и образование эмульсии.

Технической задачей предлагаемого изобретения является предотвращение прилипания и дробления струи на капли (образования эмульсии) скважинной жидкости во всасывающем патрубке насоса.

Техническая задача решается тем, что всасывающий патрубок скважинного насоса согласно изобретению снабжен кольцевым буртиком круглого сечения, причем внешний диаметр кольцевого буртика равен внешнему диаметру всасывающего патрубка, а внутренний диаметр кольцевого буртика меньше внутреннего диаметра патрубка на величину толщины его стенки.

Признаки изобретения:

1. Устройство состоит из всасывающего патрубка скважинного насоса.

2. Всасывающий патрубок снабжен кольцевым буртиком круглого сечения.

3. Внешний диаметр кольцевого буртика равен внешнему диаметру всасывающего патрубка.

4. Внутренний диаметр буртика меньше внутреннего диаметра патрубка на величину толщины его стенки.

Признак 1 общий для известного и предлагаемого устройств;

признаки 2-4 являются существенными признаками предлагаемого устройства.

На чертеже изображен разрез всасывающего патрубка 1 скважинного насоса. Всасывающий патрубок 1 снабжен кольцевым буртиком 2 круглого сечения, при этом внешний диаметр кольцевого буртика равен внешнему диаметру всасывающего патрубка, а внутренний диаметр буртика меньше внутреннего диаметра патрубка на величину толщины его стенки. На чертеже стрелкой 3 показано направление движения всасываемой струи нефти в слое воды.

Работа устройства. При всасывании скважинной жидкости в известном устройстве внутренняя стенка патрубка препятствует свободному поступлению жидкости с одной стороны струи, создавая вихрь в зоне и понижение давления. В результате происходит прилипание струи жидкости к внутренней стенке патрубка. В аэрогидродинамике это явление называется эффектом Коанда. [2, раздел 2.17 Эффект Коанда, с. 105]. При дальнейшем движении (затопленной в воде) струи нефти вдоль внутренней стенки патрубка происходит ее утонение и дробление на отдельные капли. [3, с. 34]. Суть предлагаемого изобретения заключается в том, что при всасывании скважинной жидкости в предлагаемом устройстве струя нефти отклоняется от внутренней стенки кольцевым буртиком, который препятствует прилипанию нефти к внутренней стенке патрубка. В результате во всасывающем патрубке глубинного скважинного насоса предотвращается дробление струи нефти и образование эмульсии.

Применение предлагаемого устройства позволит снизить степень дробления капель нефти в воде (образование эмульсии) и, как следствие, уменьшить вязкость добываемой продукции.

Источники информации

1. Патент РФ № 2046218, F 04 В 47/02, 20.10.1995.

2. Т.Е. ФАБЕР Гидроаэродинамика. Пер. с англ., Москва, ПОСТМАРКЕТ, 2001 г., 560 с. ISBN:5-901095-04-9.

3. Эмульсии. Под редакцией Ф. Шерман. Л.: Химия, 1972, 448 с.