Устройство для регулирования расхода жидкости

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

289398

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

МПК G 0547/01

Заявлено 16.Х11.1968 (№ 1290482/18-10) с присоединением заявки №

Приоритет

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Мииистров

СССР

У (1, 621.646 6(088 8) Опубликовано 08.Х11,1970. Бюллетень ¹ 1 за 1971

Дата опубликования описания 1.II.1971

Авторы

H300Pl.ТСНИЯ

Заявитель

В. А. Баранов н А. И, ттетров

Октябрьский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и проектно-конструкторского института комплексной автоматизации нефтяной и газовой промышленности

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ РАСХОДА ЖИДКОСТИ

Изобретение относится к области измерений в гидразлических установках, в частности, в нефтадобывающеи промышленности, где необходимо провести замер количества поступающей жидкости с нефтяных скважин, т. е. определить дебит.

Дебит скважин с велич!гной 1 — 100 т, сутки характеризуется пульсирующей, скачкообразной подачей, а с величиной 100 †5 т(сутки— более равномерной подачей, что объясняется счаличием попутного газа и схемой сбора нефти и газа на >промыслах.

Газожидкостную смесь нефтяных скважин перед замером разделя!От (сепарируют) на две фазы: жидкую и газону!0, расход которых измеряют различ:.!ы;и методами, которые в основном отличаются громоздкостью и больш>!м количеством 3!I!13p3òi ðû, как-то регуляторы урозия, сепаратор, расходомер-дебитомер и

17р. Такие раciОдОмсры обладают определенным,диапазон >м действия, тогда как дебит скважин, колеблет я в весьма широких пределах и меняется в течение жизни нефтяной

СКВЯЖ1!НЬI.

Также извесгны спфонные устройства для рсгулирова1!Ня и дозирования жидкости. Однако, оги! не приспособлены для определения дебита сква>к1ш, не обеспечива!от требуемоro режима и.течсн .1я.

С целью устрян н:-!я указанных недоста71ко-, предлагается настоящее устройство сифонного типа, новизна которого заключается в том, что оНо сняОжено гязоотводящи .1! Tpi 00.1роводом, вход которого расч!Оложен ниже верхней точ5 кнi сифонной трубки, но выше ее всасывающего конца, я восходя!цяя ветвь газоотводящего трубопровода усгановлена выше сифонной тр бки.

В предлагаемом устройстве для подачи жид10 кости на рясхздомср на замерных групповых установках приж:!яется сифонный трубопровод (сифон) в сочетании с газопроводом.

На чертеже H300p3>HpI конструкция KстрОЙства для регулирования расхода жидкости.

15 Устройство для подачи жидкости частично встроено в се7ара70р 1, работа!ощий под давлением il слу>кящ;ш для разделения смеси на

>кидк 10 и Г!Iзов>":0 фазы п накоплен! Iя жидКС "Тп.

20 Система трубопроводов устройства ссстоит из r 330!7pOnoza 2, »37 poe!s»or 0 вертикально 3 сепярято„-! и с.li жягц(го для трянспор!Нpовки газа из сепарягора. и сифона (сифонно:о трубопровода) 3, нсоб;одимого для ис гечен11я

25 >!ill JKO TII из ce:!Ярат0173 1. Сифо!! 3, как r!!3,различескос устройство — самотечньш трубопровод, обладает определенным расходом. В левую вс3сывя!ощую "ствь сифона 3 встра 1вается расходомср 4, 1,рсдставля!Ощи!! собой, 30 В ча тно т:1, ск >ростно!1 счетчик, имеlОЩНЙ

289398 нижний предел измерения, равный расходу сифона. Внутри сепара1ора 1 смонтирована перегородка э, цеобходимая для направления потока поступающей жидкости. Точка А конца газопровода 2 располо>кена ниже точки В наивысшей часги сифона 3, но выше точки С конца левой всасызающей ветви сифона 8.

B точке D газопровод 2 и сифон 8 соединяются, образуя общий труоопровод, где вновь пронсходит смешение жидкой и газовой фаз.

Точка Š— наивы шая асть газопровода 2— располо>кена выше точки  — наивысшей части сифона 8.

В точке F газожидкостная смесь поступает в сепаратор 1, в точке D — покидает. Уровень

>ки дкости в сосуде 1 показан в поло>кении

Н вЂ” FI.

Уровень >кидкост I в сепараторе 1 колеблет,ся между точкой А,конца газопровода 2,и точкой С конца сифона 8. Следовательно, положение Н вЂ” Н является промежуточным положением уровня >KII;.Iêîc Iè в сепараторе.

Сечение М вЂ” М является расчетным сечением. Сепаратор, как сосуд, работающий под давлением, обеапечивается различной арматурой, контрольно-измерительными приборами и сепарирующим устройством.

Подача газожидкостной смеси характерна наличием различных режимов: пульсирующего скачкообразного и рав номерного.

Газо>кидкостная смссь, поступив в сепаратор 1, разделяется на жидкую и газовую фазы. Жидкая фаза поступает в нижнюю часть сепаратора 1, в накопитель. Газовая фаза поступает в верхнюю часть сепаратора 1 и оттуда — в точку А на вход газопровода 2. По газопроводу 2 паз посту1пает;в точку D II,покидает устройство. На данном этапе сифон 8, как гидравлическое устройство, не действует, и вход его (точка С) перекрыт уровнем накапливающейся жидкости (положение Н вЂ” Н выше точки С). По мере накопления уровень жидкость поднимается до половины К вЂ” К и перекрывает в точке А вход газопро вода 2, что легко осуществляется при пульсирующих, скачкообразных подачах нефтесква>кин с малым деб?ятом (1 — 100 мз/сутки).

Выход газа из сепаратора 1 по газопроводу 2 прекращается. Давление в сепараторе увеличивается, жидкоcTb интенсивно поднимается по газопроводу 2 и по левой всасывающей ветви сифона 8, через расходомер 4 и начинает перетекать по правой пи|сходящей ветви сифона 3 в точку D. Сифон 8, как гидравлическое устройство, приводится в действие, так,как жидкостью заполнены обе .ветви сифона, и жидкость самотеком переливается из сепаратора 1 по сифону 8 в точку D с расходом больше, чем приток жидкости в сепара1 oð 1. Уровень жидкости II3 поло>кения К вЂ” К переходит в нижнее, промежуточное положение H — H.

Жидкость, находящаяся в газопроводе 2, не достигает точки Е и не переливается в точicy D, так как перелив начинается раньше че5

15 го

ЗО

65 рез точку В, высшей насти сифона 3, которая ,ра споло?кена IIII?Ke t u fan Е. Жидкость из 1 азопровода 2 под собственным весом стекает в сепаратор 1. Вследствие понижения уровня жидKocTII открывается вход (точка А) газопровода 2, и газ поступает из сепаратора в точку D, сннжaII давление в сепараторе 1.

Сифон продолжаег действовать (истечение самотеком: необходимый расход сифона расс гитывается), пока уровень жидкости не достигает положения 1 — L, когда происходит разрыв столба жидкости в сифоне 8 нз-за подсоса газа из сепаратора 1, а следовательно, и IIpeкращение рабогы всего сифонного устройства.

Часть жидкости, находящаяся в левой всасывающей ветви сифона 8, стекает под собственным весом в сепаратор 1 и вместе с притоком жидкости в сепараторе образует уровень жидкости H — Н, расположенный выше точки С ,конца сифопного трубопровода 3. Положение

Н вЂ” Н уровня жидкости не позволяет газу истекать по сифонпой трубке 8, и газ продочжает покидать сепаратор 1 только по газопро воду 2. В дальнейшем цикл вновь повторяется.

Количество жидкости, прошедшее через сифон 3, замеряется расходомером 4. Если приток жидкости в сепаратор 1 равномерен и больше самотечного расхода с!ифона, система сифонного трубопровода 8 работает как на порный трубопровод: через сифон 8 осуществляется пр1гнудптельное истечение >I<»p«oc I II с ве.тичиной расхода, равной количеству поступающей жидкости, т. е. притоку в сепаратор 1.

В этом случае уровень жидкости в положении К вЂ” К не перекрывает в точке А газопровод 2, но в то же время оказывает такое гидравлическое сопротпвлсние истечению газа из сепаратора 1 по газопроводу 2, прп котором вся система устройства уравновешивается. При этом устанавливается перепад давления между точкой D и сепаратором 1, под воздействием которого происходит принудительное истечение жидкости из сепаратора 1 по спфонному трубопроводу 3.

Газ, преодолевая местное гидравлическое сопротивление, создап пое концом газопровода 2 .в точке А н уровнем жидкости (аналогично местным гидравлическим сопротивлениям вентиля, заслонки и т. п.), .поступает в газопровод 2 и далее в точку D. При этом цикличности работы устройства не наблюдается, и расходомер 4 постоянно замеряет количество проходящей ж: дкости через трубопровод 8.

Таким образом, дебит нефтескважин, продукция,которых имеет пульсирующую подачу, обы шо 1 — 1000 л, сутки замеряется циклично, что ооусловлено расчетом сифона 3, а дебит нефтескважин, подача которых равномерна, обычно 100 — 500 я11сугки и более, замеряется постоянным истечением жидкости по сифонному трубопроводу 8, что обусловлено самонастраивающей системой устройства на расход, равный дебиту нефти скважин.

289398

Предмет изобр ете ния

Составитель Н. П. Варнек

Редактор А. В. Корнеев

Корректор Т. А. Абрамова

Изд. № 1б Заказ 4/1 Тираж 480 Подписное

Ш-1ИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров CCCI

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4,. 5

Типография, пр. Сапунова, 2

Устройство для регулирования расхода жидкости, например, при определении дебита скважин, содержащее сосуд с входным патрубком и сифонную трубку, отлггчагогггееся тем, что, с целью обеспечения требуемого режима истечения и повышения точности, оно снаб>кено газоотводящим трубопроводом, вход которого расположен ниже верхней точки сифонной трубки, 1но выше ее всасывающего конца, а восходящая ветвь газоотводящего трубопровода установлена выше спфонной трубки.