Разработка и испытания макетного образца высокоэффективного гидроциклонного устройства очистки жидкости (десендера)

Целью работы явилась разработка и испытание макетного образца гидроциклонного устройства очистки жидкости (десендера). Результатами работы являются: математические модели гидродинамики процесса фильтрации жидкости; разработанные, изготовленные и исследованные три основных блока гидроциклонного устройства очистки жидкостей от механических примесей – блок закручивания очищаемой жидкости, блок очистки жидкостей от примесей и блок подачи очищенной жидкости; разработка методик расчета геометрических параметров каждого из блоков; изготовление рабочей конструкторской документации на макетный образец устройства и его общая сборка; проведение испытаний макетного образца и доработка математических моделей и макетного образца гидроциклонного устройства очистки жидкости (десендера) по результатам проведенных экспериментальных исследований и испытаний. Макетный образец устройства гидроциклонного устройства очистки жидкости (десендер) состоит из блока закручивания с установленным внутри завихрителем потока; блока очистки от примесей и блока подачи очищенной жидкости. Направляющая коническая поверхность завихрителя блока закручивания очищаемой жидкости имеет угол конусности 45 градусов. Размещаемый во внутренней полости блока закручивания патрубок блока подачи очищенной жидкости имеет толщину стенок 3 мм при допускаемой величине коррозии 0,2 мм в год и 1мм – при 0,01мм в год. Геометрические размеры (длина х диаметр) составили 600х68 мм. Крепление к насосной арматуре с условным проходом 65 мм осуществляется через соединительный конус с фланцем, внутренний диаметр условного прохода устройства составляет 10 мм при суммарной площади сечения каналов шнекового завихрителя 0,000084 м2. Температура рабочей среды не более 150 градусов Цельсия. Испытания блока очистки проводились при гидростатическом давлении 0,003 МПа, при расходе жидкости 0,000095 м3/с. Испытания макетного образца устройства при начальном содержании примесей в жидкости 200 мг/л показали, что средний коэффициент сепарации песка с размерами фракций ≤0,1мм мм составил Ксеп =97,3%. Степень внедрения: Гидроциклонное устройство очистки жидкости (десендер) планируется внедрить в производство после разработки конструкторской документации и изготовления рабочего образца на основе полученных в работе рекомендаций. Внедрение рабочего образца устройства планируется в организациях по добыче нефти в Удмуртской Республике РФ. Область применения: результаты НИОКР рекомендуется применять при разработке гидроциклонных устройств (десендеров) с заданной степенью очистки жидкости и учетом гранулометрических показателей механических примесей. Экономическая эффективность проекта: практическое применение устройства позволяет сократить на 20 % затраты на ремонт и эксплуатацию насосного оборудования, обеспечивающего подачу жидкости в нефтяные пласты. Исполнитель прогнозирует организовать мелкосерийное производство устройств и получение прибыли после их внедрения не менее 1 млн. рублей в год. В дальнейшем исполнитель планирует расширить область исследования на разработку гидроциклонных устройств очистки жидкости (десендеров) комплексных каскадных фильтрационных установок скважинного и наземного расположения. Принята к рассмотрению ФИПС заявка на патент на изобретение рег.№ 2020113338 от 15.04.2020. Карта ИКР (РИД) № гос. учета АААА-Г20-620052190023-8, дата постановки на гос. учет 21.05.2020. Ходатайство о проведении экспертизы по существу зарегистрировано Роспатентом 28.05.2020, принято и передано в отдел 01.06.2020. Исполнитель считает, что работа выполнена успешно, в полном соответствии с техническим заданием и календарным планом.