Влияние вязкости откачиваемой жидкости и газа на рабочую характеристику насоса. Способы защиты погружного насоса от попадания в него свободного газа, страница 4

Рис. 4. Схема газосепаратора кон­струкции МИНГ-ОКББН к погруж­ным центробежным насосам: 1 — основание; 2 — приемная сетка; 3 — корпус; 4 — шнек; 5 — выправ­ляющий аппарат; 6 — рабочее ко­лесо центробежного насоса, рассчи­танное на высокую подачу; 7 — направляющий аппарат; 8 — лопаст­ная решетка; 9 — центрифуга; 10 — вал; 11 — узел с двумя системами перекрестных каналов; 12 — винто­вой неподвижный канал с перфори­рованным кожухом (укрупнитель га­зовых пузырей); 13 — головка газо­сепаратора. Черным показаны дета­ли, вращающиеся вместе с валом; наклонной штриховкой — неподвиж­ные детали

Оценочные значения коэф­фициента сепарации газосе­параторов центробежного типа конструкции МИНГ-ОКБ БН, применяемых на нефтепро­мыслах СССР, следующие:

Известны и другие конст­рукции газосепараторов, на­пример, гравитационного ти­па. Однако их сепарационная способность во много раз мень­ше, чем сепараторов центро­бежного типа.

4.3. Применение диспергаторов

Считают, что высокая дис­персность (степень раздроб­ленности) газовой фазы в потоке газожидкостной смеси уменьшает вредное влияние свободного газа па рабочую характеристику на­соса. Поэтому иногда в насосах применяют специальные устрой­ства — диспергаторы, позволяющие увеличить дисперсность газа в продукции скважины, поступающей в насос.

Диспергатор устанавливают вместо 10... 15 первых рабочих ступеней насоса. Газожидкостная смесь, проходя через дисперга-тор, подвергается сильному механическому воздействию, благода­ря чему газовая фаза измельчается до пузырьков диаметром 30... ... 50 мкм.

В литературе есть указания по использованию диспергаторов при откачке жидкостей с газосодержанием до 0,4. Однако убеди­тельных доказательств повышения эффективности работы насосов при использовании диспергаторов пока не опубликовано.

4.4.  Компоновка насоса из ступеней разной подачи

Насос собирают последовательно из ступеней 2—3 типов в по­рядке уменьшения их подачи — используется так называемая ко­ническая схема насоса. При этом последнюю, основную сборку ступеней выбирают на подачу, близкую к проектному дебиту сква­жины с учетом величины объемного коэффициента нефти в насо­се.

Газ, попадая в ступени повышеннойподачи, снижает их рабо­чую характеристику. Однако расход жидкости через них остает­ся не меньше расхода через последнюю, основную секцию насоса.

5. ВЛИЯНИЕ СВОБОДНОГО ГАЗА НА ПОДАЧУ СКВАЖИННОГО ШТАНГОВОГО НАСОСА

Рассмотрим вопрос о влиянии свободного газа на подачу скважинного штангового насоса.

Здесь необходимо различать два предельных случая.

1.  Пузырьки газа настолько малы, что при ходе вверх они не успе­вают отделиться от жидкости, поступающей в насос, и накопиться под плунжером. Газожидкостная смесь при этом рассматривается как од­нородная на всем пути всасывания. Примем для простоты рассуждений скорость всплывания и>= 0.

2.   Размеры пузырьков значительны, и большая часть их успевает отсепарироваться и накопиться под плунжером. Для упрощения расчета предполагаем, что весь газ успел накопиться под плунжером, образовав газовую "подушку".

Существование того или иного случая зависит не только от размеров пузырьков, то и от темпа откачки, т.е. произведения длины хода на час­тоту, качаний 5Я.

Скорость всплывания пузырьков можно грубо оценить по форму­лам, приведенным в предыдущем параграфе. Напомним, что для сток-сова режима и двух режимов, соответствующих формулам (II.6) и (Н.7), необходимо знать размеры пузырьков, а для режима (II.8) это необя­зательно.

Остановимся вначале на первом случае.