Датчик расхода газа

 

Использование: исследование низконапорных скважин нефтяных и газовых месторождений . Сущность изобретения: устройство содержит корпус 1 в форме уплотнительного кольца с осевым цилиндрическим каналом 2 и измерительными каналами 3 и 4. Непосредственно у цилиндрического канала 2 выполнен термокарман 5 для установки термометра. 2 ил. (Л С

СОЮЗ COBETCКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (l 9) (11) (S1)S G 01 F 1/34

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

7t

О

С 4

О 4

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4914605/10 (22) 19.11.90 (46) 23.10.92. Бюл. М 39 (71) Центральная научно-исследовательская лаборатория Производственного объединения "Средазгазпром" (72) С,Р.Журавлев, Н.Г,Эйдельман и А,Х.Шарипов (56) 1. Плотников В.М. и др. Приборы и средства учета природного газа и конденсата.—

Л.: Недра, 1980, с, 37.

2. Правила 28-64 измерения расхода жидкостей, газов и паров стандартными диафрагмами и соплами. — М.: изд. Стандартов, 1964, с. 37. (54) ДАТЧИК РАСХОДА ГАЗА (57) Использование: исследование низконапорных скважин нефтяных и газовых месторождений. Сущность изобретения: устройство содержит корпус 1 в форме уплотнительного кольца с осевым цилиндрическим каналом 2 и измерительными каналами 3 и 4. Непосредственно у цилиндрического канала 2 выполнен термокарман

5 для установки термометра. 2 ил.

1770753

Изобретение относится к устройствам, используемым в нефтегазодобывающей промышленности, в частности при промысловых газогидродинамических исследованиях низконапорных скважин, проводимых в течение всего срока эксплуатации нефтяных, газовых и газоконденсатных залежей и месторождений. Наибольшее применение найдет на месторождениях, находящихся в стадии падающей добычи, особенно при содержании в газе агрессивных компонентов — сероводорода и двуокиси углерода, Известны устройства (диафрагмы, штуцера) для измерения расхода газа, включающие корпус и измерительнb!й канал (Зотов

Г.А. и Алиев Э.C. Инструкция по комплексному исследованию газовых и газоконденсатных пластов и скважин, — М.: Недра, 1980, с. 199-204), Недостатками известных устройств являются: материальные затраты, обусловленные трудоемкостью монтажа в существующие схемы обвязки устья и шлейфов скважин; невозможность применения из-за отсутствия специально оборудованных для этой цели узлов на измерительной или факельной линии, Кроме этого имеют место потери нефти, природного газа, газоконденсата и загрязнение окружающей среды, обусловленные необходимостью выпуска их на поверхность при исследовании низконапорных скважин методом критического истечения газа, Наиболее близким по конструктивному исполнению является устройство (сопло

Вентури), состоящее из корпуса с выполненными в нем осевым, цилиндрическим каналом и каналами отбора давления, расположенными до осевого цилиндрического канала и в нем (Правила 28-64 измерения расхода жидкостей, газов и паров стандартными диафрагмами и соплами.—

M„ Издательство стандартов, 1964, с, 37;

Коротаев ИЗ,П. Эксплуатация газовых месторождений. — M,: Недра, 1975, с. 199 -200), Недостатками известной конструкции являются. отсутствие возможности измерения температуры потока в сечении осевого цилиндрического канала, необходимой для определения коэффициента сжимаемости и плотности среды (потока газа, газоконденсата, нефти и пр.), входящих в расчетные формулы расхода. Это обстоятельство ограничивает эффективность в работе устройства, так как его можно использовать только в тех случаях, когда температура газа до и в осевом цилиндрическом канале остается неизменной или изменяется незначительно;

45 ограниченная область применения (на трубопроводах диаметром не менее 50 мм), обусловленная конструктивными требованиями к соплам и разрешающей способностью используемых формул; довольно большие материальные затраты, обусловленные трудоемкостью монтажа устройства в существующие схемы обвязки устья и шлейфов скважин (изготовление и врезка специально оборудованныхдля этой цели узлов).

Целью изобретения является расширение области применения и упрощение монтажа устройства, Применение предлагаемого изобретения по сравнению с прототипом позволит: сократить затраты, связанные с монтажными работами, Так, время на монтаж устройства составляет 20-60 мин., тогда как для монтажа прототипа требуется 1-2 дня; исключить затраты на изготовление специально обустроенных для исследовательских целей узлов и их врезку в существующие схемы обвязки скважин; расширить область применения, т.е. устройство можно использовать при любом давлении газового потока и любом диаметре трубопровода, Поставленная цель достигается тем, что устройство (датчик) расхода газа включает корпус с выполненным в нем осевым цилиндрическим каналом и каналами отбора давления, расположенными до осевого цилиндрического канала и в нем.

Новым, в отличие от прототипа, является то, что в корпусе датчика выполнено гнездо для установки измерителя температуры, дно которого находится непосредственно у осевого цилиндрического канала, при этом корпус выполнен в виде уплотнительногс кольца фланцевого соединения запорной арматуры.

Измерение расхода газа заявляемым устройством, в отличие от прототипа, определяется по формуле: (Рq — Рг) 10000,

Q=k 052 Т Z тыс м /сут, где k — коэффициент, характеризующими среднюю скорость и площадь истечения потока (определяется путем калибровки устройства, например, по методу ДИКТ);

g — ускорение свободного падения, м/с.

Р1, Рг — давление до цилиндрическогс канала и в нем, кгс/см;

d — диаметр цилиндрического канала. см;

1770753

Т вЂ” температура газового потока в цилиндрическом канале, К; Z — коэффициент сверхсжимаемости газа для Ти Pz; р- плотность газа, определяемая по формуле: — — — 1 ()

Р= Z Т,R,кгlм, (2) где y — относительная плотность газа по воздуху;

R — газовая постоянная(R = 848).

В формуле (1), в отличие от формул, используемых для прототипа, исключается зависимость от конкретных геометрических параметров, расширяется область применения устройства.

На фиг. 1 приведен продольный разрез устройства; на фиг. 2 — вид сбоку.

Устройство (датчик) расхода газа содержит корпус 1 в форме уплотнительного кольца, осевой цилиндрический канал 2, вход которого выполнен в виде коноидальной насадки и служит для перепуска флюида (газа, газоконденсата, нефти). Каналы 3 и 4 служат для измерения (забора) давления потока до осевого цилиндрического канала и в нем.

Гнездо теомокармана 5, предназначенное для установки термометра при измерении температуры потока газа, выполнено таким образом, что его дно располагается непосредственно у осевого цилиндрического канала 2.

Устройство (датчик) расхода газа, изготовленное в виде уплотнительного кольца толщиной, например 25-30 мм, монтируется между фланцевыми соединениями запорной арматуры на устье, либо между переводными катушками или иными соединениями технологической схемы обвязки скважины.

Для монтажа устройства (датчика) достаточно сбросить давление в месте установки, разобрать фланцевое соединение, вынуть иэ пазов фланцев установленное там

5 уплотнительное кольцо, а на его место установить устройство и затянуть болты, При этом, в отличие от прототипа, отпадает необходимость в дополнительных затратах на монтаж (сварочные работы по

10 врезке двойных фланцев или катушек в газопровод), При измерении газовый (газожидкостной) поток перепускается через осевой цилиндрический канал устройства, диаметром например, 10-50 мм, в газопро15 вод. То есть в отличие от прототипа затраты на монтажные работы сокращаются до минимума, Для определения расхода газа (флюидов) проводят замеры давления потока газа (флюидов) до и в осевом цилиндри20 ческом канале, а температуру потока, в отличие от прототипа, измеряют, используя гнездо термокармана, Измерение температуры потока газа, давления до и в осевом цилиндрическом канале необходимо для

25 расчета расхода газа, который определяется по вышеприведенной формуле (1), Формула изобретения

Датчик расхода газа, включающий корпус с выполненным в нем осевым цилиндри30 ческим каналом и каналами отбора давления, расположенными до осевого цилиндрического канала и в нем, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения области применения и упрощения монтажа

35 устройства, в корпусе датчика выполнено гнездо для установки измерителя температуры, дно которого находится непосредственно у осевого цилиндрического канала, при этом корпус выполнен в виде уплотни40 тельного кольца фланцевого соединения запорной арматуры.

1770753

Составитель P.Øàðêýåsà

Техред М.Моргентал Корректор М.Максимишинец

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 3732 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5