[go: up one dir, main page]

RU2732319C1 - Method of gas separation combined with cooling of submersible electric motor - Google Patents

Method of gas separation combined with cooling of submersible electric motor Download PDF

Info

Publication number
RU2732319C1
RU2732319C1 RU2020105331A RU2020105331A RU2732319C1 RU 2732319 C1 RU2732319 C1 RU 2732319C1 RU 2020105331 A RU2020105331 A RU 2020105331A RU 2020105331 A RU2020105331 A RU 2020105331A RU 2732319 C1 RU2732319 C1 RU 2732319C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gas
submersible electric
electric motor
casing
cavity
Prior art date
Application number
RU2020105331A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Игорь Александрович Малыхин
Original Assignee
Игорь Александрович Малыхин
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Игорь Александрович Малыхин filed Critical Игорь Александрович Малыхин
Priority to RU2020105331A priority Critical patent/RU2732319C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2732319C1 publication Critical patent/RU2732319C1/en

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/34Arrangements for separating materials produced by the well
    • E21B43/38Arrangements for separating materials produced by the well in the well

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

FIELD: oil and gas industry.
SUBSTANCE: invention relates to oil industry and can be used in installations of submersible electric centrifugal pumps with submersible electric motors in casing, pumping from wells gas-liquid mixtures with high content of gas. In gas separation method combined with cooling of submersible electric motor, in wells with large gas factor submersible electric motor with hydraulic protection, cooled by pumped liquid, is equipped with sealed outer casing, which is fixed on lower flange of electric-centrifugal pump and hydraulically connected to cavity of pipe string of shank. In the submersible electric motor casing, there is a gas separator which is connected to the input module or is combined with the input module. Seal element with channel for power cable of electric drive pump and / or electric lines for connection of additional equipment is arranged on gas separator housing by means of split thrust cartridge and devices and lines of chemical reagents injection or gas removal, which divides in casing cavity of inlet of formation fluid with associated gas into inlet module and gas separator, and cavity for gas outlet from gas separator. Casing has openings for gas outlet from said cavity into annular space. Gas-liquid mixture is supplied from shank into casing and then into inlet module and gas separator, effective cooling of submersible electric motor by flow, swirling of gas-liquid mixture flow, separation of flow with subsequent removal of separated gas into annular space and supply of degassed liquid to electric centrifugal pump.
EFFECT: higher efficiency and reliability of submersible electric centrifugal pump with submersible electric motor in housing for oil production from wells with high gas content due to separation of gas-liquid mixture and efficient cooling of submersible electric motor.
1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано в установках погружных электроцентробежных насосов с погружными электродвигателями в кожухе, перекачивающих из скважин газожидкостные смеси с высоким содержанием газа. Обеспечивает повышение эффективности и надежности эксплуатации погружного электроцентробежного насоса с погружным электродвигателем в кожухе для добычи нефти из скважин с высоким содержанием газа за счет разделения газожидкостной смеси и эффективного охлаждения погружного электродвигателя.The invention relates to the oil industry and can be used in installations of submersible electric centrifugal pumps with submersible electric motors in a casing, pumping gas-liquid mixtures with a high gas content from wells. Provides an increase in the efficiency and reliability of operation of a submersible electric centrifugal pump with a submersible electric motor in a casing for oil production from wells with a high gas content due to the separation of the gas-liquid mixture and effective cooling of the submersible electric motor.

Присутствие газа в добываемой нефти ухудшает эксплуатационные характеристики насосного оборудования. Чтобы поднять производительность насоса осуществляют разделение газожидкостной смеси в сепараторах, установленных на приеме насоса, после которых отсепарированный свободный газ направляют в затрубное пространство. Эффективное охлаждение электродвигателей погружных насосных агрегатов при эксплуатации на нефтедобывающих скважинах снижает вероятность отказа электродвигателя и соответственно увеличивает межремонтный период работы насосного агрегата.The presence of gas in the produced oil degrades the performance of the pumping equipment. To increase the pump performance, the gas-liquid mixture is separated in separators installed at the pump intake, after which the separated free gas is directed into the annulus. Effective cooling of electric motors of submersible pumping units during operation in oil wells reduces the likelihood of electric motor failure and, accordingly, increases the overhaul period of the pumping unit.

Известно устройство для сепарации газа в нефтяных скважинах, (аналог) (1), патент на полезную модель №78524 Е21В 43/38. Устройство содержит «хвостовик» с пакером, открытую снизу газосборную емкость, выполненную в виде перевернутого стакана, снабженную газоотводной трубкой, сообщающейся с затрубным пространством. При этом газосборная емкость соединена своей донной частью с ЭЦН, а выход газоотводной трубки расположен над приемным модулем насоса. Таким образом, обеспечивается подача жидкости и газа в затрубное пространство, при этом жидкость подводится к зоне приема насоса, а газ выше этой зоны. Такая схема движения разделившихся фаз позволяет использовать высокопроизводительные УЭЦН взамен менее совершенных поршневых насосов. Недостатками способа является то, что если скважинная жидкость содержит абразивные частицы, то существует потенциальный риск расчленения установки по корпусу газосепаратора, не обеспечивается достаточное охлаждение погружного электродвигателя, нагрев которого вызывает увеличение объема газожидкостной смеси, особенно в скважинах с большим газовым фактором. Известен погружной насосный агрегат с системой принудительного охлаждения приводного электродвигателя, (аналог) (2), патент РФ №2293217, дата подачи заявки 15.09.2005, опубликовано 10.02.2007. Погружной насосный агрегат содержит насос, газосепаратор и приводной электродвигатель, размещенный в кожухе принудительного обтекания с отверстиями на боковой поверхности. Центробежный газосепаратор снабжен дополнительным шнековым узлом после сепарирующего узла (по ходу движения жидкости), причем входная часть газосепараторного канала для отвода газожидкостной смеси образована полостью с дополнительным шнековым узлом. Конструкция кожуха выполнена с возможностью обеспечения протока жидкости, откачиваемой из межтрубного пространства, через боковые отверстия кожуха к входным отверстиям газосепаратора. Недостатками являются сложность конструкции и герметизации кожуха охлаждения в местах прохождения кабеля питания погружного электродвигателя. Кроме того не обеспечивается достаточное охлаждение погружного электродвигателя, нагрев которого вызывает увеличение объема газожидкостной смеси, особенно в скважинах с большим газовым фактором, в связи с этим требуется установка дополнительного теплообменника.A device for separating gas in oil wells is known (analogue) (1), patent for a useful model No. 78524 E21B 43/38. The device contains a "liner" with a packer, an open bottom gas-collecting tank made in the form of an inverted nozzle, equipped with a gas outlet tube communicating with the annular space. In this case, the gas-collecting tank is connected by its bottom part with the ESP, and the outlet of the gas outlet tube is located above the pump receiving module. Thus, the supply of liquid and gas to the annular space is ensured, while the liquid is supplied to the pump intake zone, and the gas is above this zone. This scheme of movement of the separated phases allows the use of high-performance ESP units instead of less advanced piston pumps. The disadvantages of this method are that if the well fluid contains abrasive particles, then there is a potential risk of dismemberment of the installation along the gas separator housing, sufficient cooling of the submersible electric motor is not provided, the heating of which causes an increase in the volume of the gas-liquid mixture, especially in wells with a large gas ratio. Known submersible pump unit with a forced cooling system of the drive motor, (analogue) (2), RF patent No. 2293217, filing date 09/15/2005, published 02/10/2007. The submersible pump unit contains a pump, a gas separator and a drive motor located in a forced flow casing with holes on the side surface. The centrifugal gas separator is equipped with an additional screw assembly after the separating assembly (in the direction of fluid movement), and the inlet part of the gas separator channel for removing the gas-liquid mixture is formed by a cavity with an additional screw assembly. The design of the casing is made with the possibility of providing the flow of the liquid pumped out from the annular space through the side openings of the casing to the inlet openings of the gas separator. The disadvantages are the complexity of the design and sealing of the cooling jacket in the places where the power cable of the submersible electric motor passes. In addition, sufficient cooling of the submersible electric motor is not provided, the heating of which causes an increase in the volume of the gas-liquid mixture, especially in wells with a large gas ratio; therefore, an additional heat exchanger is required.

Известен способ откачивания жидкости установкой электроцентробежного насоса и газосепаратор установки электроцентробежного насоса, (аналог) (3), патент РФ №2442023, дата подачи заявки 07.07.2010, опубликовано 10.02.2012, который заключается в подводе газожидкостной смеси в газосепаратор, повышении ее напора в шнеке газосепаратора, закручивании потока газожидкостной смеси, разделении потока с последующим отводом отсепарированного газа в затрубное пространство и подачу дегазированной жидкости в электроцентробежный насос. В ограниченных радиальных габаритах скважины предварительно, до размещения установки электроцентробежного насоса в скважине, определяют диапазон подач газожидкостной смеси, рассчитывают для каждого значения этого диапазона геометрические параметры шнека газосепаратора и затем комплектуют установку партией рассчитанных шнеков для каждого значения подачи в пределах одного габарита скважины. Недостатками является то, что при установке пакера над электроцентробежным насосом происходит скопление газа в межтрубном пространстве в подпакерной зоне и возможен прорыв его на прием электроцентробежного насоса, что приведет к срыву рабочего режима электроцентробежного насоса. Кроме того не обеспечивается достаточное охлаждение погружного электродвигателя, нагрев которого вызывает увеличение объема газожидкостной смеси, особенно в скважинах с большим газовым фактором. Известен способ сепарации газа погружного электроцентробежного насоса с погружным электродвигателем в кожухе, (прототип) (4), патент РФ №2691221, дата подачи заявки 14.05.2018, опубл. 11.06.2019. Согласно способу, в скважинах с большим газовым фактором погружной электродвигатель с гидрозащитой, охлаждаемый перекачиваемой жидкостью, снабжен наружным герметичным кожухом, который герметично соединен с входным модулем электроцентробежного насоса и выполнен с возможностью изолирования приема насоса от межтрубного пространства. Ниже кожуха погружного электродвигателя расположен газосепаратор, который герметично соединен с нижней частью герметичного кожуха с возможностью передачи крутящего момента с вала погружного электродвигателя на вал газосепаратора и гидравлически соединен с полостью колонны труб хвостовика. При осуществлении способа происходит подвод газожидкостной смеси в газосепаратор, закручивание потока газожидкостной смеси, разделение потока с последующим отводом отсепарированного газа в затрубное пространство и подача дегазированной жидкости в герметичный кожух погружного электродвигателя с гидрозащитой и входной модуль электроцентробежного насоса. Недостатками являются применение погружного электродвигателя с двухсторонним валом для передачи крутящего момента на вал газосепаратора и необходимость установки дополнительной гидрозащиты, сложность герметизации кожуха охлаждения в местах прохождения кабеля питания погружного электродвигателя.There is a known method of pumping out a liquid by installing an electric centrifugal pump and a gas separator of an electric centrifugal pump, (analogue) (3), RF patent No. 2442023, filing date 07.07.2010, published 10.02.2012, which consists in supplying a gas-liquid mixture to a gas separator, increasing its pressure in gas separator screw, swirling the flow of the gas-liquid mixture, separating the flow with subsequent removal of the separated gas into the annulus and supplying the degassed liquid to the electric centrifugal pump. In the limited radial dimensions of the well, before placing the installation of the electric centrifugal pump in the well, the range of gas-liquid mixture feeds is determined, the geometric parameters of the gas separator screw are calculated for each value of this range, and then the installation is completed with a batch of calculated screws for each flow value within one well dimension. The disadvantages are that when the packer is installed above the electric centrifugal pump, gas accumulates in the annular space in the sub-packer zone and it may break through to receive the electric centrifugal pump, which will lead to disruption of the operating mode of the electric centrifugal pump. In addition, sufficient cooling of the submersible electric motor is not provided, the heating of which causes an increase in the volume of the gas-liquid mixture, especially in wells with a large gas ratio. A known method of gas separation of a submersible electric centrifugal pump with a submersible electric motor in a casing, (prototype) (4), RF patent No. 2691221, filing date 05/14/2018, publ. 11.06.2019. According to the method, in wells with a large gas ratio, a submersible electric motor with hydraulic protection, cooled by the pumped liquid, is equipped with an external hermetic casing, which is hermetically connected to the input module of the electric centrifugal pump and is configured to isolate the pump intake from the annular space. A gas separator is located below the casing of the submersible electric motor, which is hermetically connected to the lower part of the sealed casing with the possibility of transmitting torque from the shaft of the submersible electric motor to the shaft of the gas separator and is hydraulically connected to the cavity of the liner pipe string. When implementing the method, the gas-liquid mixture is supplied to the gas separator, the flow of the gas-liquid mixture is swirled, the flow is separated with the subsequent removal of the separated gas into the annulus and the degassed liquid is supplied to the sealed casing of the submersible electric motor with hydraulic protection and the input module of the electric centrifugal pump. The disadvantages are the use of a submersible electric motor with a double-sided shaft to transmit torque to the gas separator shaft and the need to install additional hydraulic protection, the complexity of sealing the cooling casing in the places where the submersible motor power cable passes.

Технической задачей решаемой изобретением является повышение эффективности и надежности эксплуатации погружного электроцентробежного насоса с погружным электродвигателем в кожухе для добычи нефти из скважин с высоким содержанием газа и охлаждения погружного электродвигателя.The technical problem solved by the invention is to improve the efficiency and reliability of operation of a submersible electric centrifugal pump with a submersible electric motor in a casing for oil production from wells with a high gas content and cooling the submersible electric motor.

Технический результат, достигаемый изобретением, решается предлагаемым способом сепарации газа, совмещенным с охлаждением погружного электродвигателя, при котором погружной электродвигатель с гидрозащитой, охлаждаемый перекачиваемой жидкостью, снабжен герметичным наружным кожухом, который закреплен на нижнем фланце электроцентробежного насоса и гидравлически соединен с полостью колонны труб хвостовика. В кожухе погружного электродвигателя расположен газосепаратор, который может быть выполнен как совмещенным с входным модулем, так и отдельно от входного модуля. На корпусе газосепаратора размещен уплотнительный элемент, разделяющий в кожухе полость входа пластовой жидкости с попутным газом во входной модуль и газосепаратор, и полость для выхода газа из газосепаратора, а в кожухе выполнены отверстия для выхода газа из этой полости в межтрубное пространство, дегазированная жидкость подается в электроцентробежный насос.The technical result achieved by the invention is solved by the proposed gas separation method combined with the cooling of the submersible electric motor, in which the submersible electric motor with hydraulic protection, cooled by the pumped liquid, is equipped with a sealed outer casing, which is fixed on the lower flange of the electric centrifugal pump and is hydraulically connected to the cavity of the liner pipe string. In the casing of the submersible electric motor there is a gas separator, which can be made either combined with the input module or separately from the input module. A sealing element is placed on the gas separator body, separating in the casing the cavity of the inlet of the formation fluid with associated gas into the inlet module and the gas separator, and the cavity for the gas outlet from the gas separator, and holes are made in the casing for gas outlet from this cavity into the annular space, the degassed liquid is supplied to electric centrifugal pump.

Сущность способа сепарации газа, совмещенного с охлаждением погружного электродвигателя, заключается в том, что в скважинах с большим газовым фактором погружной электродвигатель с гидрозащитой, охлаждаемый перекачиваемой жидкостью, снабжен герметичным наружным кожухом, который закреплен на нижнем фланце электроцентробежного насоса и гидравлически соединен с полостью колонны труб хвостовика. Согласно изобретению в кожухе погружного электродвигателя расположен газосепаратор, который соединен с входным модулем или выполнен совмещенным с входным модулем. На корпусе газосепаратора при помощи разрезной упорной обоймы размещен уплотнительный элемент с каналом для прохождения кабеля питания электроприводного насоса и/или электрических линий подключения дополнительного оборудования и приборов и линий закачки химических реагентов или отвода газа, разделяющий в кожухе полость входа пластовой жидкости с попутным газом во входной модуль и газосепаратор, и полость для выхода газа из газосепаратора, а в кожухе выполнены отверстия для выхода газа из этой полости в межтрубное пространство. При этом происходит подвод газожидкостной смеси из хвостовика в кожух и далее во входной модуль и газосепаратор, эффективное охлаждение погружного электродвигателя потоком, закручивание потока газожидкостной смеси, разделение потока с последующим отводом отсепарированного газа в межтрубное пространство и подача дегазированной жидкости в электроцентробежный насос.The essence of the gas separation method, combined with the cooling of the submersible electric motor, is that in wells with a large gas factor, the submersible electric motor with hydraulic protection, cooled by the pumped liquid, is equipped with a sealed outer casing, which is fixed on the lower flange of the electric centrifugal pump and is hydraulically connected to the cavity of the pipe string shank. According to the invention, a gas separator is located in the casing of the submersible electric motor, which is connected to the input module or is made combined with the input module. A sealing element with a channel for the passage of the power cable of the electric drive pump and / or electrical lines for connecting additional equipment and devices and lines for pumping chemical reagents or removing gas is placed on the gas separator body using a split thrust holder, separating the cavity of the inlet of the formation fluid with associated gas in the input a module and a gas separator, and a cavity for gas outlet from the gas separator, and holes are made in the casing for gas outlet from this cavity into the annular space. In this case, the gas-liquid mixture is supplied from the liner to the casing and then to the inlet module and the gas separator, efficient cooling of the submersible electric motor with the flow, swirling of the gas-liquid mixture flow, separation of the flow followed by the removal of the separated gas into the annular space and supply of degassed liquid to the electric centrifugal pump.

Предлагаемый способ сепарации газа, совмещенный с охлаждением погружного электродвигателя, обеспечивает повышение эффективности и надежности эксплуатации погружного электроцентробежного насоса с погружным электродвигателем в кожухе для добычи нефти из скважин с высоким содержанием газа за счет разделения газожидкостной смеси и эффективного охлаждения погружного электродвигателя, предотвращает скопление газа и прорыв его на прием электроцентробежного насоса, что приводит к срыву рабочего режима электроцентробежного насоса.The proposed method of gas separation, combined with cooling of a submersible electric motor, provides an increase in the efficiency and reliability of operation of a submersible electric centrifugal pump with a submersible electric motor in a casing for oil production from wells with a high gas content due to the separation of the gas-liquid mixture and effective cooling of the submersible electric motor, prevents gas accumulation and breakthrough it to receive the electric centrifugal pump, which leads to disruption of the operating mode of the electric centrifugal pump.

На чертеже изображена компоновка, поясняющая способ сепарации газа, совмещенный с охлаждением погружного электродвигателя,The drawing shows an arrangement explaining the gas separation method combined with the cooling of a submersible electric motor,

При использовании способа сепарации газа, совмещенного с охлаждением погружного электродвигателя, в скважинах с большим газовым фактором, оборудованных электроцентробежными насосами с погружными электродвигателями в кожухе, работу производят следующим образом.When using the method of gas separation, combined with the cooling of a submersible electric motor, in wells with a large gas ratio, equipped with electric centrifugal pumps with submersible electric motors in the casing, the work is performed as follows.

Собранная компоновка спускается в заданный интервал эксплуатационной колонны 12. При работе электроцентробежного насоса 11 газожидкостная смесь поступает из хвостовика (на чертеже не показано) в кожух 8, который закреплен на нижнем фланце электроцентробежного насоса 11 при помощи крепления 9 и гидравлически соединен с полостью колонны труб хвостовика. В кожухе 8 погружного электродвигателя 1 с гидрозащитой 2 расположен газосепаратор 5, который соединен с входным модулем 4 или выполнен совмещенным с входным модулем 4. На корпусе газосепаратора 5 при помощи разрезной упорной обоймы 3 размещен уплотнительный элемент 6 с каналом для прохождения кабеля 10 питания электроприводного насоса и/или электрических линий подключения дополнительного оборудования и приборов и линий закачки химических реагентов или отвода газа, разделяющий в кожухе 8 полость входа пластовой жидкости с попутным газом во входной модуль 4 и газосепаратор 5, и полость для выхода газа из газосепаратора 5, а в кожухе 8 выполнены отверстия 7 для выхода газа из этой полости в межтрубное пространство. При этом происходит подвод газожидкостной смеси из хвостовика в кожух 8 и далее во входной модуль 4 и газосепаратор 5, эффективное охлаждение погружного электродвигателя 1 потоком, закручивание потока газожидкостной смеси, разделение потока с последующим отводом отсепарированного газа в межтрубное пространство и подача дегазированной жидкости в электроцентробежный насос 11.The assembled assembly is lowered into a predetermined interval of the production casing 12. During operation of the electric centrifugal pump 11, the gas-liquid mixture flows from the liner (not shown in the drawing) into the casing 8, which is fixed on the lower flange of the electric centrifugal pump 11 by means of fasteners 9 and is hydraulically connected to the cavity of the liner pipe ... In the casing 8 of the submersible electric motor 1 with hydraulic protection 2, there is a gas separator 5, which is connected to the input module 4 or is made combined with the input module 4. On the gas separator body 5, using a split thrust clip 3, there is a sealing element 6 with a channel for passing the power cable 10 of the electric drive pump and / or electrical lines for connecting additional equipment and instruments and lines for injection of chemicals or gas removal, separating in the casing 8 the cavity of the inlet of the formation fluid with associated gas into the inlet module 4 and the gas separator 5, and the cavity for the gas outlet from the gas separator 5, and in the casing 8, holes 7 are made for gas outlet from this cavity into the annular space. In this case, the gas-liquid mixture is supplied from the liner to the casing 8 and then to the inlet module 4 and the gas separator 5, efficient cooling of the submersible electric motor 1 by the flow, swirling of the gas-liquid mixture flow, separation of the flow followed by the removal of the separated gas into the annular space and supply of the degassed liquid to the electric centrifugal pump eleven.

Новым является то, что при предлагаемом способе сепарации газа, совмещенном с охлаждением погружного электродвигателя, в кожухе погружного электродвигателя расположен газосепаратор, который соединен с входным модулем или выполнен совмещенным с входным модулем. На корпусе газосепаратора при помощи разрезной упорной обоймы размещен уплотнительный элемент с каналом для прохождения кабеля питания электроприводного насоса и/или электрических линий подключения дополнительного оборудования и приборов и линий закачки химических реагентов или отвода газа, разделяющий в кожухе полость входа пластовой жидкости с попутным газом во входной модуль и газосепаратор, и полость для выхода газа из газосепаратора, а в кожухе выполнены отверстия для выхода газа из этой полости в межтрубное пространство. При этом происходит подвод газожидкостной смеси из хвостовика в кожух и далее во входной модуль и газосепаратор, эффективное охлаждение погружного электродвигателя потоком, закручивание потока газожидкостной смеси, разделение потока с последующим отводом отсепарированного газа в межтрубное пространство и подача дегазированной жидкости в электроцентробежный насос.The novelty is that with the proposed method of gas separation, combined with cooling of the submersible electric motor, a gas separator is located in the casing of the submersible electric motor, which is connected to the input module or is made combined with the input module. A sealing element with a channel for the passage of the power cable of the electric drive pump and / or electrical lines for connecting additional equipment and devices and lines for pumping chemical reagents or removing gas is placed on the gas separator body using a split thrust holder, separating the cavity of the inlet of the formation fluid with associated gas in the input a module and a gas separator, and a cavity for gas outlet from the gas separator, and holes are made in the casing for gas outlet from this cavity into the annular space. In this case, the gas-liquid mixture is supplied from the liner to the casing and then to the inlet module and the gas separator, efficient cooling of the submersible electric motor with the flow, swirling of the gas-liquid mixture flow, separation of the flow followed by the removal of the separated gas into the annular space and supply of degassed liquid to the electric centrifugal pump.

Технологический и технический результаты при использовании способа сепарации газа совмещенного с охлаждением погружного электродвигателя, достигаются повышением эффективности эксплуатации погружного электроцентробежного насоса с погружными электродвигателями в кожухе для добычи нефти из скважин с высоким содержанием газа за счет разделения газожидкостной смеси и эффективного охлаждения погружного электродвигателя, предотвращения скопления газа и прорыва его на прием электроцентробежного насоса, приводящего к срыву рабочего режима электроцентробежного насоса.Technological and technical results when using a gas separation method combined with cooling a submersible electric motor are achieved by increasing the operating efficiency of a submersible electric centrifugal pump with submersible electric motors in a casing for oil production from wells with a high gas content due to the separation of the gas-liquid mixture and effective cooling of the submersible electric motor, preventing gas accumulation and its breakthrough to receive the electric centrifugal pump, leading to the disruption of the operating mode of the electric centrifugal pump.

Экономический эффект от использования изобретения может достигаться за счет увеличения наработки на отказ, продления срока службы насосной установки и уменьшения времени на проведение дополнительных видов работ.The economic effect of the use of the invention can be achieved by increasing the MTBF, extending the service life of the pumping unit and reducing the time for additional types of work.

Использованная литератураReferences

1. Патент на полезную модель №78524 Е21В 43/38.1. Patent for utility model No. 78524 Е21В 43/38.

2. Патент патент РФ №2293217, дата подачи заявки 15.09.2005, опубл. 10.02.2007.2. Patent RF patent No. 2293217, filing date 09/15/2005, publ. 02/10/2007.

3. Патент РФ №2442023, дата подачи заявки 07.07.2010, опубл. 10.02.2012.3. RF patent No. 2442023, filing date 07.07.2010, publ. 10.02.2012.

4. Патент РФ №2691221, дата подачи заявки 14.05.2018, опубл. 11.06.2019.4. RF patent No. 2691221, filing date 05/14/2018, publ. 11.06.2019.

Claims (1)

Способ сепарации газа, совмещенный с охлаждением погружного электродвигателя, при котором в скважинах с большим газовым фактором погружной электродвигатель с гидрозащитой, охлаждаемый перекачиваемой жидкостью, снабжен герметичным наружным кожухом, который закреплен на нижнем фланце электроцентробежного насоса и гидравлически соединен с полостью колонны труб хвостовика, отличающийся тем, что в кожухе погружного электродвигателя расположен газосепаратор, который соединен с входным модулем или выполнен совмещенным с входным модулем, а на корпусе газосепаратора при помощи разрезной упорной обоймы размещен уплотнительный элемент с каналом для прохождения кабеля питания электроприводного насоса и/или электрических линий подключения дополнительного оборудования и приборов и линий закачки химических реагентов или отвода газа, разделяющий в кожухе полость входа пластовой жидкости с попутным газом во входной модуль и газосепаратор, и полость для выхода газа из газосепаратора, а в кожухе выполнены отверстия для выхода газа из этой полости в межтрубное пространство, при этом происходит подвод газожидкостной смеси из хвостовика в кожух и далее во входной модуль и газосепаратор, эффективное охлаждение погружного электродвигателя потоком, закручивание потока газожидкостной смеси, разделение потока с последующим отводом отсепарированного газа в межтрубное пространство и подача дегазированной жидкости в электроцентробежный насос.A method of gas separation combined with cooling of a submersible electric motor, in which in wells with a large gas factor a submersible electric motor with hydraulic protection, cooled by the pumped liquid, is equipped with a sealed outer casing, which is fixed on the lower flange of the electric centrifugal pump and is hydraulically connected to the cavity of the liner pipe string, characterized by that a gas separator is located in the casing of the submersible electric motor, which is connected to the input module or is made combined with the input module, and a sealing element with a channel for passing the power cable of the electric drive pump and / or electrical lines for connecting additional equipment is located on the gas separator body using a split thrust clip, and devices and lines for injection of chemicals or gas removal, separating in the casing the cavity of the inlet of the formation fluid with associated gas into the inlet module and the gas separator, and the cavity for the gas outlet from the gas separator, and in the casing is made openings for gas outlet from this cavity into the annular space, while the gas-liquid mixture is supplied from the liner to the casing and then to the inlet module and the gas separator, efficient cooling of the submersible electric motor by the flow, swirling of the gas-liquid mixture flow, flow separation with subsequent removal of the separated gas into the annular space and supply of degassed liquid to the electric centrifugal pump.
RU2020105331A 2020-02-04 2020-02-04 Method of gas separation combined with cooling of submersible electric motor RU2732319C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020105331A RU2732319C1 (en) 2020-02-04 2020-02-04 Method of gas separation combined with cooling of submersible electric motor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020105331A RU2732319C1 (en) 2020-02-04 2020-02-04 Method of gas separation combined with cooling of submersible electric motor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2732319C1 true RU2732319C1 (en) 2020-09-15

Family

ID=72516482

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020105331A RU2732319C1 (en) 2020-02-04 2020-02-04 Method of gas separation combined with cooling of submersible electric motor

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2732319C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112682022A (en) * 2020-12-21 2021-04-20 西安石油大学 Gas well is adjustable supersonic speed gas separation liquid reinjection device in pit

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4148735A (en) * 1978-08-03 1979-04-10 Laval Claude C Separator for use in boreholes of limited diameter
RU78524U1 (en) * 2007-04-02 2008-11-27 Евгений Геннадиевич Сычев DEVICE FOR GAS SEPARATION IN OIL WELLS
US20090065202A1 (en) * 2007-09-10 2009-03-12 Baker Hughes Incorporated Gas separator within esp shroud
RU2467166C1 (en) * 2011-05-31 2012-11-20 Максим Николаевич Шурыгин Borehole separator and method of fluid separation hereby
US20130068455A1 (en) * 2011-09-20 2013-03-21 Baker Hughes Incorporated Shroud Having Separate Upper and Lower Portions for Submersible Pump Assembly and Gas Separator
RU2691221C1 (en) * 2018-05-14 2019-06-11 Игорь Александрович Малыхин Method for gas separation of submersible electric centrifugal pump with submersible electric motor in casing

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4148735A (en) * 1978-08-03 1979-04-10 Laval Claude C Separator for use in boreholes of limited diameter
RU78524U1 (en) * 2007-04-02 2008-11-27 Евгений Геннадиевич Сычев DEVICE FOR GAS SEPARATION IN OIL WELLS
US20090065202A1 (en) * 2007-09-10 2009-03-12 Baker Hughes Incorporated Gas separator within esp shroud
RU2467166C1 (en) * 2011-05-31 2012-11-20 Максим Николаевич Шурыгин Borehole separator and method of fluid separation hereby
US20130068455A1 (en) * 2011-09-20 2013-03-21 Baker Hughes Incorporated Shroud Having Separate Upper and Lower Portions for Submersible Pump Assembly and Gas Separator
RU2691221C1 (en) * 2018-05-14 2019-06-11 Игорь Александрович Малыхин Method for gas separation of submersible electric centrifugal pump with submersible electric motor in casing

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112682022A (en) * 2020-12-21 2021-04-20 西安石油大学 Gas well is adjustable supersonic speed gas separation liquid reinjection device in pit
CN112682022B (en) * 2020-12-21 2022-05-27 西安石油大学 Gas well is adjustable supersonic speed gas separation liquid reinjection device in pit

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11162340B2 (en) Integrated pump and compressor and method of producing multiphase well fluid downhole and at surface
EP2834454B1 (en) Electrical submersible pump assembly for separating gas and oil
US6702027B2 (en) Gas dissipation chamber for through tubing conveyed ESP pumping systems
CA2003475C (en) Method and apparatus for high-efficiency gas separation upstream of a submersible pump
RU2554387C1 (en) Submersible centrifugal pump for pumping of fluid medium containing solid particles
US7798211B2 (en) Passive gas separator for progressing cavity pumps
RU2732319C1 (en) Method of gas separation combined with cooling of submersible electric motor
RU2691221C1 (en) Method for gas separation of submersible electric centrifugal pump with submersible electric motor in casing
RU2232301C1 (en) Submersible pumping unit
RU2691423C1 (en) Method of development and operation of wells
EP3569814A1 (en) Fluid driven pressure boosting system for oil and gas applications
RU197546U1 (en) GAS SEPARATION DEVICE COMBINED WITH COOLING OF SUBMERSIBLE ELECTRIC MOTOR
RU2674042C1 (en) Pumping-ejector unit for operating wells
RU2773996C1 (en) Installation of electric centrifugal pumps with a submersible motor in a sealed cooling jacket
RU2278959C2 (en) Submersible pumping installation for oil production
RU196835U1 (en) INSTALLATION FOR SIMULTANEOUSLY SEPARATE OPERATION OF TWO LAYERS OF ONE WELL
RU2718553C1 (en) Pumping-ejector plant for downhole fluid transfer from lower to upper formation
RU201610U1 (en) DEVICE FOR PRODUCING OIL FROM WELLS WITH LOW DEVELOPMENT
RU2748631C1 (en) Submersible pump unit on loading cable
RU207700U1 (en) Gas separator-dispersant submersible pump for oil production
RU2737409C1 (en) Submersible pump unit on load carrying cable and method of its operation
RU209064U1 (en) GAS SEPARATOR
RU2193653C2 (en) Gas separator of centrifugal pump for oil recovery from wells
RU43320U1 (en) DEVICE FOR COOLING ELECTRIC MOTOR OF SUBMERSIBLE PUMP UNIT
RU200081U1 (en) SUBMERSIBLE PUMP INPUT DEVICE