Estructura de ancla de gas para eliminación espiral de arena

El ancla neumática de eliminación de arena en espiral está compuesta por una conexión superior, un collar, un tubo exterior, un tubo central, paletas en espiral y una conexión inferior.

Diagrama de la estructura del ancla de aire en espiral

1. Conector superior 2. Cola de empalme 3. Tubo exterior 4. Tubo central 5. Paleta helicoidal 6. Conector inferior

1. Principio de funcionamiento

Cuando el ancla de gas antipozo de arena en espiral está en funcionamiento, se conecta a la columna de bombeo situada en la parte inferior del tubo de conexión de la bomba de extracción, logrando así la separación de las tres fases: agua, gas y arena. La fase líquida separada se transporta hacia la bomba de extracción superior, mientras que el gas asociado con la fase gaseosa se expulsa al espacio anular entre el revestimiento y el tubo exterior; por otro lado, las partículas sólidas de arena sedimentan en el tubo guía y en el fondo artificial del pozo. A continuación, se describen detalladamente los procesos de separación de las tres fases, extracción, evacuación de arena y purga de gas:

2.1 Proceso de separación de las tres fases: agua, gas y arena: cuando el émbolo de la bomba de extracción comienza a moverse hacia arriba desde el punto muerto inferior, se genera una presión relativamente baja en el espacio anular entre el tubo central y las paletas helicoidales en forma de paraguas, y la pared interna del tubo exterior; entonces, los fluidos del pozo comienzan a fluir hacia afuera.

El fluido entra a través de los orificios del tamiz hacia el espacio anular del anclaje gas-arena, donde es filtrado. El movimiento ascendente del bombeo de extracción provoca que el fluido en el espacio anular helicoidal realice un movimiento helicoidal desde arriba hacia abajo. Durante este proceso, las tres fases —gas, líquido y sólido— presentes en el fluido se separan parcialmente por centrifugación debido a sus diferencias de densidad. A medida que el movimiento helicoidal continúa hacia abajo, la fase sólida se acumula gradualmente contra la pared interna del tubo exterior, mientras que la fase gaseosa se concentra progresivamente en la pared externa del tubo central. La fase líquida, por su parte, se acumula en el espacio anular comprendido entre la pared interna del tubo exterior y una cierta distancia hacia la pared externa del tubo central. De este modo, se completa la separación de las tres fases.

2.2 Proceso de bombeo de aceite

El fluido relativamente puro, después de la separación por espiral y filtrado, entra en el tubo central por la parte inferior del mismo, justo después de salir de la parte trasera de las paletas directoras en espiral, y finalmente pasa a través del orificio central del conector superior hacia la bomba de extracción.

2.3 Proceso de eliminación de arena

Las partículas de arena, después de la separación espiral, quedan pegadas a la pared interna del tubo exterior. Al salir de la parte trasera de las paletas deflectoras en espiral, ingresan por inercia a la cámara anular entre el tubo exterior y el tubo central, para luego depositarse en el entorno circundante.

3. Especificaciones y parámetros

Especificaciones: Ancla de gas en espiral LQ-89

Parámetro: Diámetro externo máximo: φ108

Longitud total de la herramienta: 5000 mm

Rosca de conexión en ambos extremos: hembra EUE de 2 7/8” en el extremo superior; macho EUE de 2 7/8” en el extremo inferior

Diámetro interno: 22-25 mm

4. Modo de uso

4.1 En condiciones normales, se conecta un tubo de aceite entre la bomba y el dispositivo como elemento amortiguador, y se conectan 1-2 tubos de aceite en la parte inferior del ancla neumática, cerrando herméticamente la parte inferior de los tubos para formar una bolsa, lo que favorece la deposición de lodos y arena, entre otros.

4.2 Antes de bajar al pozo el nuevo dispositivo, se debe revisar cuidadosamente cada rosca de conexión; si están sueltas, simplemente apriételas. Además, se deben eliminar los obstrucciones de todos los orificios de entrada del líquido.

4.3 Al conectar las distintas partes del dispositivo de separación entre sí, o con la columna de tubería que baja al pozo, no se deben dañar roscas, orificios de entrada de líquido, entre otros.

4.4 Inspección del equipo de bombeo; al extraer el dispositivo de separación, es necesario limpiarlo completamente por dentro y por fuera, y realizar una inspección según los requisitos del nuevo dispositivo de separación antes de continuar con las operaciones en el pozo.

4.5 Durante el transporte del dispositivo de separación, se deben colocar protectores en ambos extremos y envolverlo adecuadamente por fuera para evitar que la tierra o la suciedad ingresen al mismo.