Устройство подачи ингибитора гидратообразования

Изобретение относится к газодобывающей отрасли. Устройство содержит корпус, входной и выходной патрубки подачи ингибитора, фильтр, установленный в линии подачи ингибитора, предпочтительно, после входного патрубка, расходомер ингибитора, устройство регулирования расхода ингибитора. Устройство регулирования расхода ингибитора содержит корпус с входным и выходным штуцерами и рабочим органом, размещенным внутри корпуса. Устройство соединено с расходомером ингибитора, при этом рабочий орган устройства регулирования расхода ингибитора выполнен в виде плунжерной пары. Поршень упомянутой пары выполнен в виде цилиндра, имеющего возможность возвратно-поступательного движения при помощи электропривода. На внешней поверхности указанного цилиндра выполнены радиальные канавки и, как минимум, одна продольная канавка переменного сечения, предпочтительно, треугольного. Проходная площадь продольной канавки уменьшается от периферийной части цилиндра к его центральной части. Полости указанных канавок соединяются между собой. Обеспечивается регулирование расхода ингибитора с заданной точностью на всех режимах работы. 6 ил.

 

Изобретение относится к газодобывающей отрасли, а именно к системам введения ингибирующих веществ в трубопроводы, и может быть использовано при создании устройств для ингибировании образования гидратов газа в трубопроводе, применяемом для транспортирования газообразных углеводородов.

Задача регулирования подачи ингибиторов для газодобывающей отрасли стала особенно актуальной в настоящее время, когда наступило время эксплуатации «старых» газоконденсатных месторождений, таких как Уренгойское, Ямбургское, которые выработали свой потенциал на 60-70 процентов. Газовые скважины этих месторождений более, чем на вновь разрабатываемых, подвержены обводнению призабойной зоны, выносу влаги в газосборную сеть. При этом происходит понижение температуры газа, что приводит к образованию гидратов в скважинах, в газосборной сети промысла, шлейфах и технологических аппаратах. Газогидратный режим при эксплуатации месторождений является одним из самых негативных явлений, обуславливающим аварийные ситуации на газопроводах, скважинах. Это, в свою очередь, требует использования различных мер по предупреждению процесса гидратообразования, одной из которых является ввод ингибитора в газовые потоки.

Процесс ингибирования заключается в подаче по специальной трубопроводной сети ингибитора в защищаемые участки газопроводов, который может производиться различными способами.

Известна система подачи метанола в трубопровод, содержащая магистраль-источник метанола, на которой установлен первый регулирующий вентиль, до регулирующего вентиля магистраль-источник метанола содержит два патрубка подключения, к каждому из которых последовательно подключены первый запорный вентиль, фильтр и второй запорный вентиль, выходы вторых запорных вентилей подключены к входу диафрагмы замерной, выход которой подключен посредством второго регулирующего вентиля к входу обратного клапана, выход которого подключен через запорные вентили к входам форсунок (патент RU №2413900).

Недостатком известной системы следует признать отсутствие связи количества вводимого метанола и влажности транспортируемого по трубопроводу углеводородного газа, что может привезти как к излишнему расходу метанола, так и к образованию газогидрата в трубопроводе из-за недостатка метанола.

Известна система подачи ингибиторов гидратообразования в трубопровод природного газа, содержащая магистраль-источник ингибитора, два патрубка, подключенные к указанной магистрали, к каждому из которых последовательно подключены первый запорный кран, фильтр и второй запорный кран, выходы вторых запорных кранов подключены к входу датчика расхода ингибитора, выход которого подключен к входу обратного клапана, выход которого подключен через запорные краны с приводами к входам форсунок, при этом система дополнительно содержит блок управления, а также, по меньшей мере, один из датчиков давления, температуры, расхода, влагосодержания и количества конденсата в единице объема газа, установленных на трубопроводе, подключенных к входу блока управления, выходы блока управления подключены к приводам запорных кранов, причем блок управления выполнен с возможностью в зависимости от измеренных параметров транспортируемого газа устанавливать оптимальный расход ингибитора, гарантирующего отсутствие гидратообразования, за счет включения необходимых запорных кранов, которые установлены на патрубках ввода ингибитора, а форсунки использованы различной производительности или расходными характеристиками (Патент РФ №2456500, МПК F17D 1/02, F16L 55/24, заявка №2011125804/06 от 24.06.2011).

Известна комплексная автоматизированная система распределения и дозирования ингибитора гидратообразования, содержащая насосный агрегат с электроприводом, напорный коллектор, трубопроводы отбора ингибитора из коллектора, при этом система содержит независимые контуры стабилизации давления, один из которых образуется датчиком давления в напорном коллекторе, выход которого соединен с автоматическим регулятором частотного преобразователя, а выход последнего соединен с электроприводом насосного агрегата, второй контур стабилизации давления образует блок регуляторов давления прямого действия, включенный в группу отборных устройств между напорным коллектором и исполнительными устройствами (патент РФ №2376451, МПК E21B 34/16, заявка №2008113485/03 от 07.04.2008).

Известен блок распределений метанола, состоящий из шести узлов блока распределения метанола, четыре из которых включают в себя шесть коллекторов, снабженных задвижками, при этом блок снабжен двумя регулирующими клапанами, двумя регулирующими клапанами с приводами, комплектом расходомера, причем первый и второй узлы блока распределения метанола свободными концами переходников соединены с комплектом расходомера и фланцами регулирующих клапанов, третий и четвертый узлы блока распределения метанола двумя свободными фланцами соединены с фланцами регулирующих клапанов с приводами, а двумя другими - с фланцами регулирующих клапанов, два пятых узла блока распределения метанола соединены своими фланцами с фланцами регулирующих клапанов с приводами, а свободными концами труб - с комплектом расходомера, при этом свободные концы тройников первого и второго узлов блока распределения метанола соединены с общепромысловой системой метанолопроводов и автоматической станцией управления технологическими процессами, а также снабжен стойкой и стойкой с поддоном, включающей в себя вертикальные опоры, горизонтальные опоры, направляющие, поддон и трубу, и составные части стойки соединены между собой посредством сварки, при этом стойка соединена со стойкой с поддоном при помощи сварки (Патент РФ №2338237, МПК G05D 7/00, F17D 3/12, заявка №2007124257/06 от 27.06.2007).

Основными недостатками указанных устройств являются:

- недостаточно высокая точность дозирования ингибитора, что приводит к его перерасходу и нерасчетной работе скважины;

- невозможность автоматического поддержания заданного расхода ингибитора, независимо от колебаний в допустимых пределах давлений в трубопроводах;

- невозможность обеспечения дозированной подачи ингибитора гидратообразования по каждому каналу.

Задачей изобретения является устранение указанных недостатков и создание устройства подачи ингибитора, применение которого обеспечит возможность регулирования расхода ингибитора с заданной точностью на всех режимах работы.

Решение указанной задачи достигается тем, что предложенное устройство подачи ингибитора в трубопровод природного газа согласно изобретению содержит корпус, входной и выходной патрубки подачи ингибитора, фильтр, установленный в линии подачи ингибитора, предпочтительно, после входного патрубка, расходомер ингибитора, устройство регулирования расхода ингибитора, содержащее корпус с входным и выходным штуцерами и рабочим органом, размещенным внутри корпуса, причем упомянутое устройство соединено с расходомером ингибитора, при этом рабочий орган устройства регулирования расхода ингибитора выполнен в виде плунжерной пары, причем поршень упомянутой пары выполнен в виде цилиндра, имеющего возможность возвратно-поступательного движения при помощи электропривода, при этом на внешней поверхности указанного цилиндра выполнены радиальные канавки и, как минимум, одна продольная канавка переменного сечения, предпочтительно треугольного, проходная площадь которой уменьшается от периферийной части цилиндра к его центральной части, при этом полости указанных канавок соединяются между собой.

Устройство предназначено для работы под управлением АСУ ТП объекта или локальных систем автоматики и обеспечивает:

- автоматическое поддержание заданного расхода ингибитора независимо от колебаний в допустимых пределах давлений в трубопроводах;

- дозированную подачу ингибитора гидратообразования по каждому каналу;

- дистанционный контроль расхода ингибитора гидратообразования по сигналам настройки из линии связи параметрами расхода ингибитора;

- сигнализацию о неисправности блоков, входящих в состав устройств.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 показана принципиальная схема устройства, на фиг. 2 - продольный разрез клапана регулирующего в положении «закрыто», на фиг. 3 - продольный разрез клапана регулирующего в положении «открыто», на рис. 4 - общий вид поршня (плунжера) клапана регулирующего, на фиг. 5 - продольное сечение поршня (плунжера), на фиг. 6 - поперечное сечение поршня (плунжера).

Устройство подачи ингибитора гидратообразования в трубопровод природного газа содержит входной 1 и выходной 2 патрубки, фильтр 3, установленный после входного патрубка 1, расходомер ингибитора 4 и устройство 5 регулирования расхода ингибитора с рабочим органом 6. Рабочий орган 6 устройства 5 регулирования расхода ингибитора выполнен в виде плунжерной пары. Поршень 7 упомянутой пары выполнен в виде цилиндра, имеющего возможность возвратно-поступательного движения. На внешней поверхности поршня 7 выполнены радиальные канавки 8 и, как минимум, одна продольная канавка 9 переменного сечения, предпочтительно треугольного. Проходная площадь продольной канавки 9 уменьшается от периферийной части поршня 7 к его центральной части. Полости указанных канавок 8 и 9 соединяются между собой, что позволяет обеспечить равномерную подачу ингибитора при регулировании его расхода на разных режимах.

Клапаны 10 и 11 служат для перекрытия автоматической линии регулирования подачи ингибитора. Расход ингибитора можно контролировать по показаниям расходомера 12, отображаемом на дифференциальном сумматоре датчика. В случае проведения профилактических работ в автоматической линии возможно поддержание расхода через байпасную линию с клапаном ручного регулирования 13. Байпасная линия также предназначена для проведения пуско-наладочных работ. Для исключения возможности попадания ингибитора из системы обратно в устройство подачи ингибитора служит обратный клапан 14.

Предложенное устройство подачи ингибитора работает следующим образом.

Ингибитор гидратообразования от магистрального источника метанола или насосной установки под давлением, превышающим давление газового потока, подается на вход устройства, во входной патрубок 1. На входе устройства установлен фильтр 3 механической очистки ингибитора с тонкостью очистки не хуже 40 мкм. Далее входная магистраль разделяется на два канала ввода ингибитора. Через клапан 10 ингибитор поступает на микрорасходомер 4 и регулятор расхода 5 с электроприводом. По команде, сформированной из автоматизированного рабочего места (АРМ) оператора, блок управления подает питание на привод электродвигателя, который изменяет проходное сечение регулятора расхода 5. В случае необходимости увеличения расхода поршень 7 рабочего органа 6 смешается к выходному патрубку корпуса регулятора расхода 5, проходное сечение канала плунжерной пары, за счет увеличения проходного сечения профилированных канавок 9, увеличивается, и, соответственно, увеличивается расход ингибитора. При уменьшении расхода поршень 7 смешается в сторону, противоположную выходному патрубку корпуса регулятора расхода 5, проходное сечение канала плунжерной пары при этом уменьшается, и расход, соответственно, снижается.

Поток жидкости, протекающий через трубопровод изделия, проходит через микрорасходомер 4. Система управления получает от микрорасходомера 4 данные о пропущенном расходе ингибитора. Контроллер, сравнивая полученные данные с расчетными, в случае отклонения, корректирует положение рабочего органа 6 регулятора расхода 5.

При необходимости, при помощи клапанов 10 и 11 перекрывают автоматическую линию регулирования подачи ингибитора. В этом случае расход ингибитора можно контролировать по показаниям расходомера 12, отображаемом на дифференциальном сумматоре датчика. При неисправности регулятора расхода 5 или расходомера 12 в случае проведения профилактических работ в автоматической линии возможно поддержание расхода через байпасную линию с клапаном ручного регулирования 13. Байпасная линия также предназначена для проведения пуско-наладочных работ. Для исключения возможности попадания ингибитора из системы обратно в устройство подачи ингибитора служит обратный клапан 14.

Проведенные заявителем и авторами испытания полноразмерного ингибитора гидратообразования подтвердили правильность заложенных конструкторско-технологических решений.

Использование предложенного технического решения позволит измерить и подавать заданное количество метанола в реальном масштабе времени, регулировать подачу при отклонениях от заданных параметров, а также подавать метанол в точку ввода с различным расходом, т.к. каждая из линий является автономной.

Устройство для подачи ингибитора гидратообразования в трубопровод природного газа, характеризующееся тем, что оно содержит корпус, входной и выходной патрубки подачи ингибитора, фильтр, установленный в линии подачи ингибитора, предпочтительно, после входного патрубка, расходомер ингибитора, устройство регулирования расхода ингибитора, соединенное с расходомером ингибитора и содержащее корпус с входным и выходным штуцерами и рабочим органом, размещенным внутри корпуса, при этом рабочий орган устройства регулирования расхода ингибитора выполнен в виде плунжерной пары с электроприводом, причем на внешней поверхности плунжера выполнены радиальные канавки и, как минимум, одна продольная канавка переменного сечения, предпочтительно треугольного, проходная площадь которой уменьшается от периферийной части плунжера к его центральной части, при этом полости указанных канавок соединены между собой.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано для регулирования расхода воды на трубчатых и диафрагмовых водовыпусках. Регулятор расхода воды для диафрагмовых водовыпусков содержит водовыпускную трубу прямоугольного сечения с седлом, перекрываемым запорным органом, выполненным в виде гибкой ленты, образующей с корпусом водовыпускной трубы управляющую полость, сообщенную с верхним бьефом и снабженную устройством для слива, на котором установлен клапан, соединенный штоком с мембраной мембранного корпуса, полость которого сообщена с верхним бьефом.

Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Способ управления процессом получения хлористого калия путем изменения входного потока воды включает регулировку расхода воды в поступающий на кристаллизацию раствор в зависимости от его расхода, содержания в нем хлористого калия, хлористого магния, кристаллического хлористого натрия и температуры.

Изобретение относится к машиностроению. В корпусе регулятора расхода с одной стороны в осевом направлении установлена пара клапан-седло, с одной стороны клапан поджат пружиной к седлу, с другой стороны клапан от седла отжимается штоком, выполненным за одно целое с узлом сильфона, внутри сильфона расположена нагрузочная пружина, в корпусе регулятора расхода с другой стороны в перпендикулярном направлении в полости низкого давления установлен регулирующий орган регулятора расхода, выполненный в виде подвижного конусного клапана и неподвижного седла в виде отверстия с острой кромкой по торцу в корпусе регулятора расхода, в регуляторе расхода применен сильфон, который одной стороной приварен к клапану, а другой стороной - к корпусу регулятора расхода, к которому через основание закреплен шаговый электродвигатель, вал которого через механический редуктор, состоящий из двух цилиндрических передач и винтовой передачи, соединен с клапаном регулятора расхода.

Устройство для автоматической регулировки жидкости по максимальному ее расходу относится к контрольно-измерительной технике. Устройство может иметь широкое применение, например может быть использовано для регулировки подачи бензина в двигатель внутреннего сгорания, для регулировки расхода сброса воды из водохранилищ для орошения полей, на очистительных сооружениях нефтебаз и т.п.

Изобретение относится к автоматическому регулированию расхода газообразной среды и может быть использовано в процессе одорирования природного газа, в том числе и при малых расходах газа.

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано для регулирования расхода тепла в системах отопления зданий и сооружений. Технический результат заключается в повышении надежности управления теплопотреблением.

Изобретение относится к регуляторам малых расходов газов, применяемых в газовых хроматографах. Технический результат заключается в повышение абсолютной и относительной точности поддержания расхода газа и точности анализа на хроматографах.

Способ проектирования симметричного профилирования кольцевого зазора для регулятора расхода потока заключается в том, что для имеющихся в соответствующей партии упругих дроссельных элементов, в частности, выполненных в виде уплотнительных колец, определяют и сохраняют в памяти усредненные данные по упругим свойствам для соответствующей партии.

Изобретение относится к техническим средствам автоматизации технологических процессов транспорта природного газа по газопроводам и предназначено для автоматического управления клапаном-регулятором с электроприводом.

Предлагаемое изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано при подготовке нефти, а именно для ввода деэмульгатора в трубопровод для разрушения нефтяных эмульсий.

Установка и способ предназначены для введения реагента в трубопровод с использованием эжектора. Устройство содержит эжектор и магистрали подвода газа и реагента, а также пневмоцилиндр, внутри которого установлена с возможностью перемещения по пневмоцилиндру ось, на одном конце которой установлены два разнесенных по длине оси поршня, на другом конце оси установлен затвор эжектора.
Изобретение относится к области транспортировки углеводородов по трубопроводам и может быть использовано как на магистральных трубопроводах, так и на трубопроводах малой протяженности.

Изобретение относится, преимущественно, к нефтяной и газовой промышленности и, в частности, к области трубопроводного транспорта углеводородов. В поврежденный трубопровод закачивают раствор пенообразующего вещества на пресной или морской воде с образованием устойчивой грубодисперсной газовой эмульсии с размером пузырьков, обеспечивающим постоянную скорость их всплывания с глубины размещения подводного трубопровода на водную поверхность и не подверженных коалесценции.

Система для текучей среды, содержащая основной подающий трубопровод и, по меньшей мере, один вторичный трубопровод, ответвляющийся от него и ведущий к потребителям, характеризуется тем, что основной подающий трубопровод имеет введенный в него, по меньшей мере, один соединительный блок, который содержит основной подающий проточный канал, образующий секцию основного подающего трубопровода, и что проточный блок введен сбоку, предпочтительно под прямым углом относительно основного подающего проточного канала в отверстие соединительного блока, который содержит, по меньшей мере, один вторичный проточный канал, с которым предусмотрена возможность соединения вторичного трубопровода, и элемент сопротивления потоку, которое выступает в основной подающий проточный канал.

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и может использоваться при защите от внутренней коррозии трубопроводов системы сбора нефти с высокой обводненностью на поздней стадии разработки нефтяного месторождения.

Изобретение относится к трубопроводному транспорту жидкости и может быть использовано при испытаниях противотурбулентных присадок, используемых при перекачке углеводородных жидкостей по трубопроводам.

Изобретение относится к технике дозирования, касается дозировочных насосных агрегатов. .

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к устройствам для ввода химического реагента в текущий поток в трубопроводе. .

Изобретение относится к области дозирования реагента в трубопроводы в теплотехнических и гидравлических системах (паровые и водогрейные котлы, бойлеры, тепловые сети и системы горячего водоснабжения).

Изобретение относится к транспорту углеводородных продуктов по магистральным трубопроводам. В способе осушки магистрального газопровода в процессе продувки понижают содержание влаги в осушающем воздухе посредством осушителей воздуха, которые устанавливают на байпасных линиях линейных крановых узлов осушаемого трубопровода. Продувку осуществляют до достижения нормированного значения температуры точки росы (ТТР) на выходе из осушаемого трубопровода. Затем продувку прекращают не менее чем на 12 ч, после чего возобновляют продувку осушаемого трубопровода с непрерывным измерением содержания влаги в осушающем воздухе и в процессе измерения фиксируют момент времени, в который содержание влаги в осушающем воздухе превышает нормированное значение ТТР. Затем определяют расстояние от места скопления воды до начала осушаемого трубопровода, удаляют воду в местах скопления воды и продолжают продувку осушаемого трубопровода до достижения нормированного значения ТТР осушающего воздуха. Техническим результатом является выявление и удаление сосредоточенных скоплений воды в трубопроводе, что повышает эффективность процесса осушки. 1 ил.

Изобретение относится к газодобывающей отрасли. Устройство содержит корпус, входной и выходной патрубки подачи ингибитора, фильтр, установленный в линии подачи ингибитора, предпочтительно, после входного патрубка, расходомер ингибитора, устройство регулирования расхода ингибитора. Устройство регулирования расхода ингибитора содержит корпус с входным и выходным штуцерами и рабочим органом, размещенным внутри корпуса. Устройство соединено с расходомером ингибитора, при этом рабочий орган устройства регулирования расхода ингибитора выполнен в виде плунжерной пары. Поршень упомянутой пары выполнен в виде цилиндра, имеющего возможность возвратно-поступательного движения при помощи электропривода. На внешней поверхности указанного цилиндра выполнены радиальные канавки и, как минимум, одна продольная канавка переменного сечения, предпочтительно, треугольного. Проходная площадь продольной канавки уменьшается от периферийной части цилиндра к его центральной части. Полости указанных канавок соединяются между собой. Обеспечивается регулирование расхода ингибитора с заданной точностью на всех режимах работы. 6 ил.

Наверх