RU167821U1

RU167821U1 - Borehole wellhead chipper

Info

Publication number: RU167821U1
Application number: RU2016127872U
Authority: RU
Inventors: Владимир Игоревич Шулятиков; Дмитрий Владимирович Дикамов
Original assignee: Владимир Игоревич Шулятиков
Priority date: 2016-07-11
Filing date: 2016-07-11
Publication date: 2017-01-10

Abstract

Полезная модель предназначена для удаления твердых (механических) примесей, в частности песка (осадка песка) из нижней части аппаратов, работающих под избыточным давлением газа (сепараторов), в частности, из скважинного приустьевого отбойника. Данная полезная модель может применяться в нефтяной, газовой, химической и других отраслях промышленности. Скважинный приустьевой отбойник жидкостей и механических примесей включает корпус с днищем, в верхней части которого установлен аппарат для разделения газожидкостного потока на фазы, а нижняя часть представляет собой накопительную емкость для жидкости и механических примесей. Внутри корпуса расположены две вертикальные трубы, одна из которых предназначена для подачи сжатого газа к днищу корпуса, а другая для вывода смеси жидкости с твердыми примесями. Предлагаемая полезная модель позволяет обеспечить бесперебойную работу отбойника без привлечения дополнительных ресурсов (и трудовой силы) в автоматическом или ручном режимах.The utility model is designed to remove solid (mechanical) impurities, in particular sand (sand sediment) from the bottom of apparatus operating under excessive gas pressure (separators), in particular, from a wellhead well chipper. This utility model can be used in the oil, gas, chemical and other industries. The wellhead wellbore chipper for liquids and solids includes a housing with a bottom, in the upper part of which there is an apparatus for separating the gas-liquid flow into phases, and the bottom is a storage tank for liquids and solids. Two vertical pipes are located inside the housing, one of which is used to supply compressed gas to the bottom of the housing, and the other to discharge a mixture of liquid with solid impurities. The proposed utility model allows to ensure uninterrupted operation of the chipper without attracting additional resources (and labor) in automatic or manual modes.

Description

Полезная модель предназначена для удаления твердых (механических) примесей, в частности песка (осадка песка) из нижней части аппаратов, работающих под избыточным давлением газа (сепараторов), в частности, из скважинного приустьевого отбойника. Данная полезная модель может применяться в нефтяной, газовой, химической и других отраслях промышленности.The utility model is designed to remove solid (mechanical) impurities, in particular sand (sand sediment) from the bottom of apparatus operating under excessive gas pressure (separators), in particular, from a wellhead well chipper. This utility model can be used in the oil, gas, chemical and other industries.

Известно, что при работе аппаратов, в которые подается газ с жидкостью и мехпримесями, работающих под избыточным давлением, в их днище постепенно скапливается достаточно большое количество жидкости и механических примесей. Примеси, скапливающиеся на днище, выпадают в осадок, уплотняются и от них периодически необходимо избавляться.It is known that during the operation of apparatuses into which gas is supplied with liquid and mechanical impurities operating under excessive pressure, a sufficiently large amount of liquid and mechanical impurities gradually accumulate in their bottom. Impurities accumulating on the bottom precipitate, condense, and it is periodically necessary to dispose of them.

Известны устройства для удаления жидкости из аппаратов, работающих под избыточным давлением, включающие сливной трубопровод с запорным устройством, управляемым вручную и/или механическим дистанционно управляемым пневмо- или электроприводом. Команды на периодическое открытие и закрытие запорного устройства формируются специальным контроллером в зависимости от количества накопившейся жидкости.Known devices for removing liquid from devices operating under excessive pressure, including a drain pipe with a locking device, manually controlled and / or mechanically remotely controlled by a pneumatic or electric actuator. Commands for periodic opening and closing of the locking device are formed by a special controller, depending on the amount of accumulated liquid.

Так, например, из SU 222097 известно устройство для автоматического удаления жидкости из аппарата, работающего под избыточным давлением газа. Устройство содержит пневматическое программное устройство, запорный клапан, гидравлические сопротивления и реле давления с нормально закрытым запорным органом. Вход реле давления соединен с нормально открытой камерой реле задержки времени, а выход его соединен с атмосферой. Линия питания программного устройства соединена с нормально закрытой отсекаемой камерой командного реле, а через переменный дроссель - с его управляющей камерой и с нормально закрытой отсекаемой камерой реле задержки времени, управляющая камера которого через переменный дроссель соединена с нормально открытой камерой командного реле и с линией его выхода.For example, from SU 222097, a device is known for automatically removing liquid from an apparatus operating under excessive gas pressure. The device contains a pneumatic software device, a shut-off valve, hydraulic resistance and a pressure switch with a normally closed shut-off element. The pressure switch input is connected to a normally open chamber of the time delay relay, and its output is connected to the atmosphere. The power line of the software device is connected to a normally closed shut-off chamber of the command relay, and through a variable choke to its control chamber and to a normally closed cut-off camera of a time delay relay, whose control chamber is connected through a variable choke to a normally open camera of the command relay and its output line .

Также известно устройство для автоматического удаления жидкости из аппарата, работающего под избыточным давлением газа (SU 203699), которое содержит блок питания и пневматическое логическое приспособление, воздействующее на исполнительный запорный клапан, установленный на сбросной линии. При этом пневматическое логическое приспособление посредством элементов задержки импульса связано с реле давления, снабженным глухой камерой, соединенной со сбросной линией.It is also known a device for automatically removing liquid from an apparatus operating under excessive gas pressure (SU 203699), which comprises a power supply unit and a pneumatic logic device acting on an actuating shut-off valve mounted on a discharge line. In this case, the pneumatic logic device is connected by means of pulse delay elements to a pressure switch equipped with a blind chamber connected to a discharge line.

В данных устройствах (аппаратах) газ находится под избыточным давлением, жидкость и механические примеси накапливаются в нижней части устройства (аппарата). Периодически по команде специального контроллера или вручную открывается запорный сливной клапан, и излишки жидкости под давлением газа удаляются в специальную емкость или трубопровод.In these devices (apparatuses) gas is under excess pressure, liquid and mechanical impurities accumulate in the lower part of the device (apparatus). Periodically, at the command of a special controller or manually, a shut-off drain valve is opened, and excess liquid under gas pressure is removed into a special container or pipeline.

Главным недостатком данных устройств является то, что механические примеси, осевшие на дне аппарата, не удаляются, постепенно накапливаются и создают пробку, что отрицательно может сказаться на дальнейшей работе аппарата. Появляется необходимость в привлечении дополнительных ресурсов для их удаления. В частности, может понадобиться остановка аппарата для его очистки. Все это несет за собой финансовые потери.The main disadvantage of these devices is that the mechanical impurities deposited at the bottom of the apparatus are not removed, gradually accumulate and create a plug, which can negatively affect the further operation of the apparatus. There is a need to attract additional resources to remove them. In particular, it may be necessary to stop the unit to clean it. All this entails financial losses.

В качестве аналога можно принять устьевую систему удаления песка «TORE®TRAP». Для удаления песка в аппарат вводят воду под давлением, которая благодаря устройству «TORE®TRAP» перемешивается с песком и далее удаляется из аппарата вместе с песком. Однако данное устройство может использоваться только при наличии поблизости дополнительного источника с водой (рядом с водоемами) или же появляется необходимость в дополнительном устройстве, содержащем емкость с водой, которая под давлением будет подаваться в аппарат.As an alternative, the TORE®TRAP wellhead sand removal system can be used. To remove sand, pressurized water is introduced into the apparatus, which, thanks to the TORE®TRAP device, is mixed with sand and then removed from the apparatus together with sand. However, this device can only be used if there is an additional source of water nearby (near water bodies), or there is a need for an additional device containing a container of water that will be supplied to the device under pressure.

Главным недостатком данного устройства является необходимость в дополнительном источнике жидкости, что влечет за собой дополнительные финансовые расходы.The main disadvantage of this device is the need for an additional source of fluid, which entails additional financial costs.

В качестве наиболее близкого аналога можно принять патент RU 2569427 С1, 27.11.2015, из которого известен скважинный приустьевой отбойник жидкостей и механических примесей, включающий корпус с крышкой и днищем, в верхней части которого установлен аппарат для разделения газожидкостного потока на фазы (газ, жидкость и мехпримеси), а нижняя часть представляет собой накопительную емкость для жидкости и механических примесей, кроме того, вокруг корпуса расположена обечайка, причем в верхней части корпуса находится патрубок для входа газожидкостного потока, а в нижней части обечайки установлен патрубок для выхода газа. Скопившиеся механические примеси (например, песок) можно удалить через технологическое отверстие в днище корпуса. Однако, данная процедура требует привлечения дополнительной рабочей силы и требует дополнительных финансовых вложений. Кроме того, песок, находящийся в осадке на дне накопительной емкости, постепенно твердеет и процесс удаления его существенно усложняется.As the closest analogue, one can take patent RU 2569427 C1, 11.27.2015, from which a wellhead wellhead chipper of liquids and mechanical impurities is known, including a housing with a lid and a bottom, in the upper part of which there is an apparatus for separating a gas-liquid flow into phases (gas, liquid and mechanical impurities), and the lower part is a storage tank for liquid and mechanical impurities, in addition, a shell is located around the housing, and in the upper part of the housing there is a pipe for the entrance of gas-liquid current, and in the bottom of the sleeve tube is mounted to the gas outlet. Accumulated solids (e.g. sand) can be removed through a process hole in the bottom of the housing. However, this procedure requires the attraction of additional labor and requires additional financial investments. In addition, sand, which is in the sediment at the bottom of the storage tank, gradually hardens and the process of its removal is significantly complicated.

Предлагаемая полезная модель направлена на разработку бесперебойной работы отбойника (включая его самоочистку) без привлечения дополнительных ресурсов.The proposed utility model is aimed at developing the uninterrupted operation of the chipper (including its self-cleaning) without involving additional resources.

Скважинный приустьевой отбойник жидкостей и механических примесей включает корпус с днищем. В верхней части отбойника установлен аппарат для разделения газожидкостного потока на фазы (газ и жидкость, включающая механические примеси), а нижняя часть представляет собой накопительную емкость для жидкости и механических примесей. Внутри корпуса расположены две вертикальные трубы, одна из которых предназначена для подачи сжатого газа к днищу корпуса, а другая для вывода смеси жидкости с твердыми примесями.The wellhead wellbore chipper of liquids and solids includes a housing with a bottom. An apparatus for separating the gas-liquid flow into phases (gas and liquid, including mechanical impurities) is installed in the upper part of the chipper, and the lower part is a storage tank for liquid and mechanical impurities. Two vertical pipes are located inside the housing, one of which is used to supply compressed gas to the bottom of the housing, and the other to discharge a mixture of liquid with solid impurities.

Нижний торец вертикальной трубы для подачи сжатого газа к днищу корпуса, как правило, располагают выше, чем нижний торец вертикальной трубы для вывода смеси жидкости с твердыми примесями для уменьшения или исключения содержания газа в сливаемой жидкости.The lower end of the vertical pipe for supplying compressed gas to the bottom of the housing, as a rule, is positioned higher than the lower end of the vertical pipe to discharge a mixture of liquids with solid impurities to reduce or eliminate the gas content in the drained liquid.

В корпусе может быть расположена, по меньшей мере, одна дополнительная вертикальная труба для вывода отстоявшейся жидкости без твердых примесей.At least one additional vertical pipe may be disposed in the housing for discharging the settled liquid without solid impurities.

Нижний торец дополнительной вертикальной трубы для вывода отстоявшейся жидкости располагается выше нижних торцов основных вертикальных труб для подачи сжатого газа к днищу корпуса и для вывода смеси жидкости с твердыми примесями. При этом в верхней части дополнительной вертикальной трубы может быть расположено дренажное отверстие, чтобы после цикла удаления отстоявшейся жидкости она (жидкость) не находилась выше уровня жидкости, скапливающейся в нижней части отбойника.The lower end of the additional vertical pipe to withdraw the settled liquid is located above the lower ends of the main vertical pipes for supplying compressed gas to the bottom of the housing and for discharging a mixture of liquid with solid impurities. At the same time, a drainage hole can be located in the upper part of the additional vertical pipe so that after the cycle of removing the settled liquid it (liquid) is not higher than the level of liquid that accumulates in the lower part of the chipper.

Вертикальные трубы могут располагаться как одна в другой, так и раздельно.Vertical pipes can be located either one in the other, or separately.

В нижней части вертикальной трубы для подачи сжатого газа расположен завихритель газового потока.At the bottom of the vertical pipe for supplying compressed gas is a gas flow swirl.

В днище корпуса выполнено технологическое отверстие.A technological hole is made in the bottom of the housing.

Вокруг корпуса расположена обечайка, в нижней части которой может быть выполнено технологическое отверстие.Around the housing is a shell, in the lower part of which a technological hole can be made.

Предлагаемая полезная модель проиллюстрирована чертежами.The proposed utility model is illustrated by drawings.

На фиг. 1 схематично показан общий вид скважинного приустьевого отбойника жидкостей и механических примесей с расположением труб одна в другой.In FIG. 1 schematically shows a General view of the wellhead wellhead chipper liquids and solids with the location of the pipes one in the other.

На фиг. 2 указан скважинный приустьевой отбойник жидкостей и механических примесей с обечайкой и с раздельным расположением вертикальных труб.In FIG. 2 shows the wellhead wellhead chipper of liquids and solids with a shell and with a separate arrangement of vertical pipes.

На фиг. 3 указана цикловая диаграмма, характеризующая работу основных составных частей в процессе накопления жидкости и песка и их слива.In FIG. 3 shows a cycle diagram characterizing the operation of the main components in the process of accumulation of liquid and sand and their discharge.

Скважинный приустьевой отбойник жидкостей и механических примесей состоит из вертикального корпуса 1 с днищем 2. Корпус 1 состоит из двух частей, в верхней из которых установлен аппарат 3 для разделения газожидкостного потока на фазы, а нижняя часть представляет собой накопительную емкость 4 для жидкости и механических примесей. В верхней части корпуса 1 отбойника расположен патрубок 5 для входа влажного газа. Внутри корпуса 1 расположены две вертикальные трубы 6 и 7, одна из которых (6) предназначена для подачи сжатого газа к днищу 2 корпуса 1, а другая (7) для вывода смеси жидкости с твердыми примесями. Нижний торец 6а вертикальной трубы 6 для подачи сжатого газа к днищу 2 корпуса 1 расположен выше, чем нижний торец 7а вертикальной трубы 7 для вывода смеси жидкости с твердыми примесями. В корпусе 1 возможно расположение, по меньшей мере, еще одной дополнительной вертикальной трубы 8 для вывода отстоявшейся жидкости без твердых примесей. При этом торец 8а дополнительной вертикальной трубы 8 для вывода отстоявшейся жидкости располагается выше торцов 6а и 7а вертикальных труб 6 и 7 для подачи сжатого газа к днищу корпуса и для вывода смеси жидкости с твердыми примесями. В верхней части дополнительной трубы возможно расположение дренажного отверстия (на чертежах не указано). На концах труб могут располагаться запорные устройства 6б, 7б и 8б.The wellhead wellbore chipper for liquids and solids consists of a vertical housing 1 with a bottom 2. Housing 1 consists of two parts, the upper of which has a device 3 for separating the gas-liquid flow into phases, and the lower part is a storage tank 4 for liquids and solids . In the upper part of the body 1 of the chipper is located pipe 5 for the entry of wet gas. Inside the housing 1 there are two vertical pipes 6 and 7, one of which (6) is designed to supply compressed gas to the bottom 2 of the housing 1, and the other (7) to discharge a mixture of liquid with solid impurities. The lower end 6a of the vertical pipe 6 for supplying compressed gas to the bottom 2 of the housing 1 is located higher than the lower end 7a of the vertical pipe 7 for discharging a mixture of liquid with solid impurities. In the housing 1, it is possible to arrange at least one additional vertical pipe 8 to withdraw the settled liquid without solid impurities. In this case, the end face 8a of the additional vertical pipe 8 for discharging the settled liquid is located above the ends 6a and 7a of the vertical pipes 6 and 7 for supplying compressed gas to the bottom of the body and for discharging a mixture of liquid with solid impurities. In the upper part of the additional pipe, a drainage hole is possible (not indicated in the drawings). At the ends of the pipes, locking devices 6b, 7b and 8b may be located.

Вертикальные трубы, возможно, располагать как одна в другой (см. Фиг. 1), так и раздельно (см. Фиг. 2).Vertical pipes, it is possible to arrange both one in the other (see Fig. 1), and separately (see Fig. 2).

В нижней части вертикальной трубы 6 для подачи сжатого газа может быть расположен завихритель газового потока для более эффективного создания вихревого потока.At the bottom of the vertical pipe 6 for supplying compressed gas, a gas flow swirl may be located to more efficiently create a swirl flow.

В днище 2 корпуса 1 выполняют технологическое отверстие 14 для слива жидкости и механических примесей в трубопроводную систему утилизации. На выходе отверстия установлен запорный элемент с ручным или электро-пневмоприводом (на чертеже не показан).In the bottom 2 of the housing 1 perform a technological hole 14 for draining the liquid and mechanical impurities into the pipeline disposal system. At the outlet of the hole there is a locking element with a manual or electro-pneumatic actuator (not shown in the drawing).

Вокруг корпуса 1 возможно расположение обечайки 9 с крышкой 10. Поток отсепарированного газа протекает по кольцевому зазору между корпусом 1 и обечайкой 9. Так как газ, поступивший в отбойник из скважины, имеет положительную температуру, вода и механические примеси не превращаются в лед. Это позволяет использовать отбойник без специального обогрева при отрицательных температурах окружающего воздуха. В нижней части обечайки выполняют технологическое отверстие (на чертежах не указано).Around the casing 1, it is possible to arrange the shell 9 with the cover 10. The flow of separated gas flows along the annular gap between the casing 1 and the shell 9. Since the gas entering the chipper from the well has a positive temperature, water and solids do not turn into ice. This allows you to use the chipper without special heating at low ambient temperatures. A technological hole is made in the lower part of the shell (not indicated in the drawings).

Также в корпусе 1 возможно размещение, по крайней мере, одной переливной трубы 11 для слива жидкости, которая выходит сбоку корпуса 1 и обечайки 9, при этом на дополнительной трубе в верхней ее точке внутри корпуса расположено дренажное отверстие (на чертеже не указано).It is also possible in housing 1 to place at least one overflow pipe 11 for draining the fluid, which extends from the side of housing 1 and shell 9, while a drain hole is located on an additional pipe at its upper point inside the housing (not shown in the drawing).

Между корпусом 1 и обечайкой 9 возможна установка трубы 12 для удаления скоплений жидкости и/или механических примесей не отделенных в аппарате 3 из придонной части полости между корпусом 1 и обечайкой 9.Between the housing 1 and the casing 9 it is possible to install a pipe 12 to remove accumulations of liquid and / or mechanical impurities not separated in the apparatus 3 from the bottom of the cavity between the casing 1 and the casing 9.

Скважинный приустьевой отбойник жидкостей и механических примесей работает следующим образом.Downhole estuarine chipper liquids and solids works as follows.

Теплый поток газожидкостной смеси (газ, жидкость, механические примеси) подводится к вертикальному корпусу 1 через входной патрубок 5, расположенный в верхней его части и попадает в аппарат 3 для разделения газожидкостного потока с механическими примесями на фазы (газовую, жидкую, твердую), в котором, за счет газодинамических эффектов (вращения), отделяются от газа все виды механических примесей и жидкость. Так, например, аппарат 3 для разделения на фазы может состоять из дефлектора и сепарационного пакета. При ударении потока о дефлектор значительная часть жидкости и механических примесей стекает вниз по дефлектору. Например, при использовании в составе обвязки устья газовой или нефтяной скважины вместе с газом поступает большое количество жидкости и незначительное количество механических примесей.The warm flow of the gas-liquid mixture (gas, liquid, mechanical impurities) is supplied to the vertical housing 1 through the inlet pipe 5 located in its upper part and enters the apparatus 3 for separating the gas-liquid flow with mechanical impurities into phases (gas, liquid, solid), in which, due to gas-dynamic effects (rotation), all kinds of mechanical impurities and liquid are separated from the gas. So, for example, the apparatus 3 for separation into phases may consist of a deflector and a separation bag. When the flow hits the deflector, a significant part of the liquid and mechanical impurities flows down the deflector. For example, when using the mouth of a gas or oil well as part of a strapping, a large amount of liquid and an insignificant amount of mechanical impurities arrive with the gas.

В случае заполнения накопительной емкости 4 жидкостью, предусмотрены несколько вариантов ее слива. Так, например, жидкость самотеком может сливаться из переливного штуцера в переливную трубу 11. Также возможен слив жидкости через дополнительную вертикальную сливную трубу 8 через запорное устройство, открываемое при помощи ручного привода, пневмо- или электродвигателя. Причем в переливной и дополнительной трубах предусмотрены дренажные отверстия для исключения застоя воды в этих трубах после цикла слива жидкости. Уровни жидкости в трубах 11 и 8 и в корпусе 1 выравниваются за счет притока газа через дренажные отверстия.In the case of filling the storage tank 4 with liquid, there are several options for draining it. So, for example, gravity fluid can be drained from the overflow fitting into the overflow pipe 11. It is also possible to drain the fluid through an additional vertical drain pipe 8 through a locking device that can be opened using a manual drive, an air or electric motor. Moreover, in the overflow and additional pipes, drainage holes are provided to exclude stagnation of water in these pipes after a fluid discharge cycle. The liquid levels in the pipes 11 and 8 and in the housing 1 are aligned due to the flow of gas through the drainage holes.

В процессе работы отбойника в днище 2 скапливаются механические примеси, в частности песок, который постепенно уплотняется и может превратиться в непроницаемую каменную пробку. Именно по этой причине эксплуатация скважин с выносом мехпримесей нежелательна. Однако при использовании предлагаемого устройства использование таких скважин становится возможным.During the operation of the chipper in the bottom 2, mechanical impurities accumulate, in particular sand, which gradually compacts and can turn into an impenetrable stone cork. For this reason, the operation of wells with removal of solids is undesirable. However, when using the proposed device, the use of such wells becomes possible.

Для удаления осадка песка из накопительной емкости 4 необходимо перед началом удаления разрыхлить осадок, поддержать на время слива во взвешенном состоянии в жидкости, чтобы песчинки в процессе барботажа не оседали на дно. Для этого по вертикальной трубе 6 подают сжатый газ под высоким давлением (большим, чем в отбойнике), газ выходит из отверстий завихрителя (при его наличии), создавая вихревой поток. Находящиеся в накопительной емкости 4 песок и жидкость перемешиваются. По команде контроллера или вручную открывается запорное устройство и смесь жидкости с твердыми примесями (песком) выводится через вертикальную трубу 7.To remove the sand sediment from the storage tank 4, it is necessary to loosen the sediment before starting the removal, to support it in suspension in the liquid for the time of discharge, so that the grains of sand do not settle to the bottom during bubbling. To do this, compressed gas is supplied through a vertical pipe 6 under high pressure (greater than in the chipper), the gas exits from the swirl holes (if any), creating a vortex flow. The sand and liquid in the storage tank 4 are mixed. At the command of the controller or manually, the locking device is opened and the mixture of liquid with solid impurities (sand) is discharged through a vertical pipe 7.

Газ для барботажа скопившейся жидкости и твердых примесей можно отбирать из трубопровода, по которому поток газа с примесями подается в отбойник или из отвода фонтанной арматуры скважины, а также из межтрубного пространства образованного лифтовой и/или эксплуатационной колон спущенных в скважину.Gas for sparging of accumulated liquid and solid impurities can be taken from the pipeline through which the gas stream with impurities is supplied to the chipper or from the outlet of the fountain fittings of the well, as well as from the annulus formed by the lift and / or production string lowered into the well.

Таким образом, не привлекаются никакие дополнительные устройства, содержащие газ, а газ берется непосредственно из скважины.Thus, no additional devices containing gas are involved, and gas is taken directly from the well.

В случае выполнения отбойника с обечайкой не исключено попадание малой части механических примесей между корпусом и обечайкой. Для отбора мехпримесей в нижней части обечайки возможно выполнение технологического отверстия (на чертежах не указано) и специальной сливной трубы 12.In the case of a chipper with a shell, a small part of mechanical impurities between the body and the shell cannot be ruled out. For the selection of mechanical impurities in the lower part of the shell, it is possible to make a technological hole (not indicated in the drawings) and a special drain pipe 12.

На Фиг. 1 и 2 позицией 13 обозначен патрубок для выхода осушенного газа.In FIG. 1 and 2, position 13 denotes a pipe for the exit of the dried gas.

На Фиг. 3 представлена цикловая диаграмма в виде графического изображения характеризующая работу основных составных частей скважинного приустьевого отбойника (СПО) в процессе накопления жидкости и песка и их слива.In FIG. Figure 3 presents a cyclic diagram in the form of a graphic image characterizing the operation of the main components of a wellhead wellhead chipper (STR) in the process of accumulation of liquid and sand and their discharge.

Период времени с момента поступления потока газа с жидкостью и песком до полного опорожнения накопительной части СПО от жидкости и песка составляет производственный цикл. В процессе работы СПО циклы повторяются. Количество песка поступающего в СПО вместе с газом зависит от рабочего дебита скважины, интенсивности выноса жидкости и песка. Так как эксплуатация скважины с выносом большого количества песка не допускается, то в реальных условиях объем поступающего песка значительно меньше по объему, чем объем поступающей жидкости. Производственный процесс включает обычно несколько стадий, или фаз.The period of time from the moment a gas stream with liquid and sand arrives until the accumulative part of the STR from the liquid and sand is completely empty makes up the production cycle. In the process of working open source software cycles are repeated. The amount of sand entering the STR along with gas depends on the working flow rate of the well, the intensity of the removal of fluid and sand. Since the operation of the well with the removal of a large amount of sand is not allowed, in real conditions the volume of incoming sand is much smaller in volume than the volume of incoming liquid. The manufacturing process usually involves several stages, or phases.

Производственному рабочему циклу свойственна определенная структура. Рабочий период складывается из времени накопления жидкости и механических примесей и слива жидкости отдельно без примесей или с примесями. Система слива жидкости из накопительной емкости 4 работает следующим образом.The production work cycle is characterized by a certain structure. The working period consists of the time of accumulation of liquid and mechanical impurities and draining of the liquid separately without impurities or with impurities. The system for draining the liquid from the storage tank 4 operates as follows.

Момент включения в работу и начало поступления в СПО потока газа с жидкостью и твердыми примесями (например, песком) - (τ₀). Жидкость и песок, отделенные от газа оседают в накопительной емкости. Уровни осадка песка и жидкости постепенно повышаются. Для контроля за текущими значениями уровня могут использоваться общеизвестные датчики уровня (на чертежах не показаны). Периодически вручную или по команде контролера в моменты (τ₁; τ₃; τ₅) открывается запорное устройство и происходит слив жидкости без песка через сливную трубу 8 или 11. После перекрытия запорных устройств в моменты (τ₂; τ₄; τ₆) слив отстоявшейся жидкости без песка прекращается.The moment of inclusion in the work and the beginning of receipt in the STR of the gas flow with liquid and solid impurities (for example, sand) - (τ ₀ ). Liquid and sand, separated from the gas, settle in the storage tank. Sand and liquid sediment levels gradually increase. Well-known level sensors (not shown in the drawings) can be used to monitor the current level values. Periodically, manually or at the command of the controller, at the times (τ ₁ ; τ ₃ ; τ ₅ ), the shut-off device opens and liquid is drained without sand through the drain pipe 8 or 11. After the shut-off devices are shut off at times (τ ₂ ; τ ₄ ; τ ₆ ) drainage of the settled liquid without sand ceases.

Для удаления осадка песка необходимо предварительно перемешать его с жидкость. Для этого в нижнюю часть накопительной емкости ниже уровня жидкости по вертикальной трубе 6, через запорное устройство подают газ под избыточным давлением. Газ поступает по трубе 6 и выходит через отверстия в завихрителе (при его наличии). За счет подачи газа под давлением происходит перемешивание песка с жидкостью. Через некоторое время в момент (τ₇) запорное устройство на сливном трубопроводе открывают вручную или по команде контролера и смесь жидкости с песком выводится по вертикальной трубе 7 для утилизации. После окончания слива жидкости с песком в момент (τ₈) запорное устройство перекрывается и начинается очередной цикл накопления и слива жидкости.To remove sand sediment, you must first mix it with liquid. To do this, in the lower part of the storage tank below the liquid level through the vertical pipe 6, gas is supplied through the shut-off device under excessive pressure. Gas enters through pipe 6 and exits through openings in the swirler (if any). Due to the supply of gas under pressure, sand is mixed with liquid. After some time, at the moment (τ ₇ ), the shut-off device on the drain pipe is opened manually or at the command of the controller and the mixture of liquid with sand is discharged through the vertical pipe 7 for disposal. After the discharge of liquid with sand at the moment (τ ₈ ), the shut-off device is closed and the next cycle of accumulation and discharge of liquid begins.

Предлагаемая полезная модель позволяет обеспечить бесперебойную работу отбойника без привлечения дополнительных ресурсов (и трудовой силы) в автоматическом или ручном режимах.The proposed utility model allows to ensure uninterrupted operation of the chipper without attracting additional resources (and labor) in automatic or manual modes.

Claims

1. A wellhead wellbore chipper for liquids and mechanical impurities, including a body with a bottom, in the upper part of which there is an apparatus for separating gas-liquid flow into phases, and the lower part is a storage tank for liquid and mechanical impurities, and two vertical pipes are located inside the body, one of which is designed to supply compressed gas to the bottom of the housing, and the other to remove a mixture of liquids with solid impurities.

2. The chipper according to claim 1, characterized in that the lower end of the vertical pipe for supplying compressed gas to the bottom of the housing is located higher than the lower end of the vertical pipe to withdraw the mixture of liquid with solid impurities.

3. The chipper according to claim 1, characterized in that at least one additional vertical pipe is located in the housing for discharging the settled liquid without solid impurities.

4. The chipper according to claim 3, characterized in that the end face of the additional vertical pipe for discharging settled liquid is located above the ends of the vertical pipes for supplying compressed gas to the bottom of the body and for discharging a mixture of liquid with solid impurities.

5. The chipper according to any one of paragraphs. 1-3, characterized in that the vertical pipes are one in the other or separately.

6. The chipper according to claim 1, characterized in that a swirl of the gas stream is located in the lower part of the vertical pipe for supplying compressed gas.

7. The chipper according to claim 1, characterized in that a technological hole is made in the bottom of the housing.

8. The chipper according to claim 1, characterized in that a shell with a cover is located around the housing.

9. The chipper according to claim 8, characterized in that a technological hole is made in the lower part of the shell.