SU819312A1 - Газо-жидкостный сепаратор - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области буровой техники, а именно к конструкци м забойных сепараторов, предназначенных дл  разделени  аэрированной жидкости на газообразную и жидкую фазы.

Известен газо-жидкостный сепаратор, включающий корпус с отверсти ми дл  отвода жидкости, шнек с посто нным шагом, направл ющую втулку, два переходника, причем отверсти  дл  отвода жидкости расположены ниже верхней кромки втулки 1.

Недостатком указанного сепаратора  вл етс  большое сопротивление газо-жидкостной смеси в сепараторе и больша  турбулентность потока при выходе из. сепаратора.

Наиболее близким решением из известных  вл етс  газо-жидкостный сепаратор, включающий корпус с отверсти ми, шнек с переменным шагом, переходники и направл ющую втулку 2.

Недостаток указанного сепаратора заключаетс  в снижении качества очистки газового потока от жидкости и недостаточном пылеподавлении. Зти недостатки обусловлены конструктивными особенност ми сепаратора .

Отверсти  в корпусе дл  выноса жидкости за пределы сепаратора выполнены в зоне, где спираль шнека уже достаточно спр млена . По мере продвижени  потока по спиральному каналу величина центробежных сил уменьшаетс  и на пр молинейном участке спирали приближаетс  к нулю. Поэтому ничто не-мещает отделению частиц жидкости от стенок корпуса и их вторичному перемещению с газовым потоком. Кроме того , уменьшение величины центробежных сил проводит к уменьшению скорости истечени  жидкости через отверсти  в затрубное пространство и, как следствие, ухудшению пылеподавлени .

Целью изобретени   вл етс  повышение степени очистки газового потока от жидкости и улучшение пылеподавлени .

Указанна  цель достигаетс  тем, что в

корпусе в зоне изменени  шага спиралей

шнека выполнена кольцева  проточка, а у

основани  кольцевой проточки в корпусе

выполнены дополнительные отверсти .

Дл  повышени  скорости истечени  жидкости в затрубное пространство отверсти  у основани  кольцевой проточки выполнены по касательной к спиральному каналу, образованному спирал ми шнека.

Дл  равномерного распределени  жидкости в затрубном пространстве отверсти  у основани  кольцевой проточки равномерно расположены по ее периметру в соответствии со спиральным каналом.

На фиг. 1 - общий вид сепаратора, на фиг. 2 - узел I на фиг. 1.

Газо-жидкостный сепаратор состоит из корпуса 1 с отверсти ми 2, шнека 3, переходников 4 и 5, направл ющей втулки 6; в корпусе 1 выполнена кольцева  проточка 7, а в зоне кольцевой проточки 7 в корпусе 1 выполнены дополнительные отверсти  8.

В корпусе 1 размещены щнек 3 и направл юща  втулка 6; сверху и снизу корпуса установлены переходники 4 и 5 соответственно , при этом втулка 6 примыкает к переходнику 5, образу  кольцевую канавку дл  сбора отсепарированной жидкости. Шнек 3 в своей нижней части (на выходе потока) выполнен с переменным шагом, а в верхней части (на входе потока) с посто нным шагом , при этом наружна  кромка части шнека 1, размещенной в полости переходника 4, ограничена поверхностью конуса. Шнек 3 в корпусе 1 размешен так, что кольцева  проточка 7 и начальна  зона увеличени  шага спиралей шнека 3 расположены напротив друг друга.

Сепаратор работает следующим образом.

Поток аэрированной жидкости проникает через переходник 4, достигает спиралей шнека 3, постепенно закручива сь, раздел етс  на газообразную и жидкую фазы. Жидка  фаза, как более т жела , отбрасываетс  центробежными силами к стенкам корпуса 1 и образует потоки, ограниченные спирал ми шнека 3. По достижении максимальной скорости в зоне, где спирали шнека 3 начинают спр мл тьс  (увеличиваетс  их шаг), жидкость плавно стекает в кольцевую проточку 7, собираетс  в ее основании и, не снижа  скорости, через отверсти  8 выноситс  в затрубное пространство . В затрубном пространстве жидкость распыл етс  и смачивает, твердые частицы , вынесенные из забо  скважины, осуществл   пылеподавление. Газовый поток и часть жидкости, не успевша  выйти в затрубное пространство, движутс  по каналам спр мл ющейс  части шнека 3; жидкость поступает в кольцевое углубление, образованное направл ющей втулкой 6, переходником 5 и корпусом 1 и, по мере накоплени , выноситс  в затрубное пространство через отверсти  2, осуществл   при этом предварительное смачивание твердых частиц . Газовый поток, освобожденный от жидкостей , подаетс  через переходник 5 к пневмоударному инструменту.

Технико-экономическа  эффективность газо-жидкостного сепаратора заключаетс  в следующем:,

1.Газо-жидкостные сепараторы не усложн ют технологию ведени  буровых работ и не требуют дополнительных затрат времени на их установку.

2.Вынос жидкости при ее максимальной скорости повышает качество разделени  аэрированного потока на газообразную и жидкую .фазы, улучшает очистку забо  скважины от бурового шлама и сокращает вр.ем  на продувку скважины при наращивании буровых штанг в процессе бурени .

3.Стойкость бурового инструмента (коронки ) при бурении с сепаратором на 22% выше, чем без сепаратора.

4.Среднесменна  производительность станка, снабженного сепаратором, на 20/о выше, чем без сепаратора.

5.Износ внутренней поверхности корпуса пневмоударника при бурении с сепаратором уменьшаетс  на 40%, а износ бойка по диаметру в момент выхода его из стро  - в 2,5 раза.

6.Истечение жидкости при высокой скорости способствует ее распылению и более ин тенсивному смачиванию наиболее мелких (пылевидных ) твердых частиц в затрубном пространстве; запыленность на рабочем месте бурильщика при работе с сепаратором не превышает санитарных норм.

Применение: газо-жидкостных сепараторов при бурении глубоких скважин погружными пневмоударниками позвол ет существенно улучшить технико-экономические показатели буровых работ, использу  наиболее простой и эффективный метод борьбы с пылеобразованием - работу пневмоударников на воздушно-вод ной смеси.

Claims (3)

1.Газо-жидкостный сепаратор, включающий корпус с отверсти ми, щнек с переменным щагом, переходники и направл ющую втулку, отличающийс  тем, что, с целью повыщени  степени очистки газового потока от жидкости и улучщени  пылеподавлени , в корпусе в зоне изменени  шага спиралей шнека, выполнена кольцева  проточка , а у основани  кольцевой проточки в корпусе выполнены дополнительные отверсти .

2.Газо-жидкостный сепаратор по п. 1, отличающийс  тем, что, с целью повышени  скорости истечени  жидкости в .затрубное пространство, отверсти  у основани  кольцевой проточки выполнены по касательной к спиральному каналу, образованному спирал ми шнека.

3.Газо-жидкостный сепаратор по пп. 1 и 2, отличающийс  тем,-что, с целью равно мерного распределени  жидкости в затрубном пространстве, отверсти  у основани  кольцевой проточки равномерно располо