6 Рис. № 10. .3. Рекомендации по применению вставных шламоуловителей с большим объемом кармана для осадконакопления проппанта и мех. Примесей.
Применяемые в настоящее время шламоуловители для удержания проппанта и мех. примесей для недопущения их попадания во взвешенном состоянии в верхние секции ЭЦН (это приводит к заклинивания валов насоса) при вынуженных остановках УЭЦН имеют очень маленький объем кармана. Вставные шламоуловители имеют длинну кармана 0,6 м. и объем его отсюда равен 0,000785м3.
Было предложено изготовление пробной партии шламоуловителей в целую длинну НКТ 48мм., т.е. длинной 9 метров. Тогда объем кармана шламоуловителя увеличивается до 0,01176 м3, что в 15 раз больше применяемых в настоящее время. Соответственно увеличивается возможность для увеличения межремонтного периода работы УЭЦН после ГРП (Рисунок 6.2).
До настоящего времени шламоуловитель длинной 9 метров в эксплуатацию не введен. За это время был разработан, принципиально новый, самоочищающийся шламоуловитель (Рисунок 6.3).
Описание: шламоуловитель, устанавливается между обратным и сливным клапанами во внутрь НКТ 73 мм, где при отключении УЭЦН и его непосредственном участии происходит отделение крупных и мелких частиц мехпримесей в специальный карман. Очистка кармана происходит восходящим потоком скважинной жидкости при работе УЭЦН.
Рисунок 6.2 Вставные шламоуловители
Принцип действия: принцип действия автоматического, самоочищающегося шламоуловителя построен на непосредственной взаимосвязи свойств работы УЭЦН (наличии восходящего потока жидкости при работе насоса - для самоочистки кармана и отсутствии восходящего потока - во время необходимости очистки жидкости от мехпримесей при отключенном УЭЦН) и специальной конструкции блока элементов для регулирования направления движения жидкости, а также специально разработанной конструкции элементов для отделения мехпримесей.
В исходном состоянии (при отключенном УЭЦН) подвижный цилиндр и 2 клапана находятся в нижнем положении. При этом резиновым конусным уплотнением перекрыты отверстия из нижней части кармана осадконакопления во внутреннюю полость. Чем предотвращается попадание мехпримесей в ЭЦН.
При включении УЭЦН восходящим потоком жидкости подачи ЭЦН своим давлением и верхним резиновым клапаном перекрывает верхнее отверстие в подвижном цилиндре. В результате чего энергией восходящего потока подвижный цилиндр поднимается вверх до упора своими резиновыми уплотнениями (кольцами) на внешней полости в буртики корпуса шламоуловителя. При этом открываются отверстия из внутренней полости шламоуловителя в нижнюю часть кармана для осадконакопления мехпримесей и начинается интенсивная промывка накопленных в кармане мехпримесей (восходящим потоком жидкости). По окончании промывки кармана поток жидкости идет непосредственно через карман, подвижный цилиндр и клапана удерживаемые давлением восходящего потока жидкости на нижний резиновый клапан остаются в верхнем положении.
При отключении УЭЦН прекращается восходящий поток жидкости и силой земного притяжения подвижный цилиндр возвращается в нижнее положение. При этом конусным резиновым уплотнением перекрываются отверстия из нижней части кармана во внутреннюю полость шламоуловителя и открывается верхнее отверстие в подвижном цилиндре для стока жидкости при негерметичном обратном клапане.
Отделение крупных фракций мехпримесей (гранул проппанта) происходит под действием сил инерции их скорости перемещения вниз и земной гравитации в специально оборудованном лабиринте. Принцип отделения мелких фракций мехримесей (песок – абразив и глина) построено на магнитных свойствах данных веществ. Кольцевой магнит, установленный на корпусе шламоуловителя передает северный полюс через корпус шламоуловителя на нижнюю часть лабиринта (острие). Таким образом, направление магнитного поля от острия лабиринта к южному полюсу магнита “вытягивает” из входящего в лабиринт потока жидкости мехпримеси, которые выйдя из потока под собственным весом будут осаждаться в карман для осадконакопления мехпримесей.
При включении УЭЦН процесс повторяется по замкнутому циклу.